Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
ALFREDO DE LEO
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT11] SISTEMI INDUSTRIALI E DELL'INFORMAZIONE First Cycle Degree (3 years) - [IT11] INDUSTRIAL AND INFORMATION SYSTEMS
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2021-2022
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/31 - ELETTROTECNICA
Sede City PESARO
Italiano
Italian
Analisi matematica, Fisica, Fisica dei dispositivi elettrici, Elettrotecnica, Impianti Elettrici.
Mathematical analysis, Physics, Physics of Electrical Devices, Electrotechnics, Electrical Systems.
Lezioni di teoria: 38 ore.
Laboratorio: 10 ore
Theory lessons: 38 hours.
Lab lessons: 10 hours
L'insegnamento mira a far conoscere e comprendere le nozioni fondamentali sui sistemi elettrici per la generazione, l’accumulo e la gestione delle energie rinnovabili, con particolare riferimento a quella fotovoltaica, a partire dalle competenze sui circuiti elettrici e magnetici e sugli impianti elettrici tradizionali. Inoltre, l’insegnamento permetterà allo studente di conoscere da un lato le problematiche relative alla sicurezza elettrica in questi impianti, e dall’altro gli aspetti normativi che li regolano.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente dovrà saper analizzare le caratteristiche dei sistemi elettrici per la per la generazione, l’accumulo e la gestione delle energie rinnovabili, con particolare riferimento a quella fotovoltaica, ed esse in grado di progettare e dimensionare semplici sistemi di generazione e accumulo dell’energia elettrica basati su fonti rinnovabili, sia in bassa che media tensione (BT/MT). Tale capacità si esprimerà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1) la capacità di utilizzare reti mono e trifase per i sistemi elettrici per l’energia rinnovabile; 2) la capacità di scegliere e dimensionare macchine e dispositivi elettrici per i sistemi elettrici per l’energia rinnovabile; 3) la capacità di dimensionare impianti elettrici in BT e MT; 4) la capacità di progettare impianti fotovoltaici BT e MT.
Competenze trasversali.
Lo studente svilupperà in generale anche le seguenti competenze trasversali: capacità di utilizzare strumenti matematici adeguati a finalità pratiche, capacità di analizzare circuiti relativi a contesti applicativi di reale interesse. L’esecuzione in un tempo stabilito di esercizi non guidati relativi al dimensionamento e progettazione di sistemi elettrici per l’energia rinnovabile contribuirà a migliorare il grado di autovalutazione e la capacità di gestire la soluzione di un problema con limiti temporali.
Knowledge and Understanding.
The course aims to know and understand the main technical aspects of electrical system for the generation, the storage and the management of renewable energy, with special focus on photovoltaic energy, moving from the competences on electrical and magnetic circuits and on traditional electrical systems. Moreover, the course will allow the student acquiring the knowledge related to the electrical security issues with this kind of systems on one side and related to the set of technical rules which regulate them on the other.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student is expected to be able to analyze the main characteristics of electrical systems for the generation, the storage and the management of renewable energy, with special focus on the photovoltaic energy, and to be able to design and size simple systems for the generation and the storage of electrical energy based on renewable sources, both in low and medium voltage (LV/MV). The achievement of this objective will be expressed through a series of professional abilities, such as: 1) use mono and three-phase networks for electrical systems for renewable energy; 2) select and size electrical machines and devices for electrical systems for renewable energy; 3) size electrical system in LV/MV; 4) design photovoltaic systems in LV/MV.
Transversal Skills.
In general, the student will also develop the following transversal skills: ability to use suitable mathematical tools for practical aims, ability to analyze circuits related to applicative contexts of real interest. The autonomous solution of autonomous exercises related to the design and sizing of electrical system for renewable energy will contribute to improve the autonomy of self-evaluation and the ability to handle the problem-solving issue with temporal constraints.
1. Introduzione al corso
a. Richiami di elettrotecnica e impianti elettrici
b. Cenni sul progetto e sulla documentazione
c. Cenni ai sistemi elettrici per la trasmissione e distribuzione dell’energia
2. Produzione di energia da fonti rinnovabili
a. Centrali idroelettriche
b. Centrali geotermiche
c. Centrali eoliche
d. Centrali fotovoltaiche
3. Sistemi di accumulo per sistemi elettrici con generazione da fonti rinnovabili
a. Batterie a ioni di litio: tecnologia, proprietà chimico-fisiche di base.
b. Funzionamento, stabilità, sicurezza. Variabili e modelli di invecchiamento delle batterie a ioni di litio.
c. Modellazione matematica batterie a Ioni di litio
d. Influenza di SOC, numero di cicli, temperatura, profondità delle scariche, durata di vita sui parametri di cella.
4. Sistemi fotovoltaici
a. principio di funzionamento
b. progettazione
c. sicurezza elettrica negli impianti fotovoltaici
d. programmi di simulazione per il progetto
e. montaggio e collaudo
f. legislazione
5. Sistemi eolici
a. Principio di funzionamento
b. Generatori sincroni e asincroni
c. Sicurezza elettrica nei sistemi eolici
d. Esempi di realizzazione
6. Metodi di gestione dell'energia e dei servizi elettrici in scenari nano/micro-grid con generazione distribuita
7. Esempi ed esercitazione di dimensionamento e progettazione di sistemi elettrici per l’energia rinnovabile in BT e MT.
1. Introduction to the course
a. Review of electrotechnics and electrical systems
b. Notes on the project and on the documentation
c. Outline of electrical systems for energy transmission and distribution
2. Production of energy from renewable sources
a. Hydroelectric systems
b. Geothermal systems
c. Wind systems
d. Photovoltaic systems
3. Storage systems for electrical systems with generation from renewable sources
a. Lithium-ion batteries: technology, basic chemical-physical properties.
b. Operation, stability, safety. Variables and aging patterns of lithium-ion batteries.
c. Mathematical modeling of lithium-ion batteries
d. Influence of SOC, number of cycles, temperature, depth of discharges, lifespan on cell parameters.
4. Photovoltaic systems
a. principle of operation
b. design
c. electrical safety in photovoltaic systems
d. simulation programs for the project
e. assembly and testing
f. legislation
5. Wind systems
a. Principle of operation
b. Synchronous and asynchronous generators
c. Electrical safety in wind systems
d. Examples of realization
6. Methods for managing energy and electricity services in nano/micro-grid scenarios with distributed generation
7. Examples and exercises of sizing and design of electrical systems for renewable energy in LV and MV.
La valutazione del livello di apprendimento degli studenti consiste in una prova che prevede la discussione, in forma scritta, di uno o più argomenti del corso. Lo studente opzionalmente può richiedere di sostenere un'ulteriore prova orale. La prova può essere sostenuta in qualsiasi appello d'esame.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo l'esame, lo studente dovrà dimostrare una buona comprensione dei quesiti proposti, la capacità di proporre una o più soluzioni corrette e dovrà dimostrare di possedere una capacità di esporre le soluzioni proposte in maniera corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando conoscenza approfondita dei contenuti e padronanza del linguaggio tecnico.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Alla prova è assegnato un punteggio compreso tra 0 e 30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso nell'ambito delle due prove. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto tutte le prove in modo corretto e completo, abbiano dimostrato una particolare brillantezza.
Learning Evaluation Methods.
The evaluation of the students' level of learning consists of a test involving the discussion, in written form, of one or more topics of the course. The student can optionally request to take an additional oral test. The test can be taken in any exam session.
Learning Evaluation Criteria.
In order to pass the test, the candidate will need to show a good understanding of the proposed problems, to propose one or more correct solutions as well as to show a good ability to explain the proposed solutions correctly and by using an adequate technical language. The maximum score will be given to those candidates that will show a deep understanding of the course's contents.
Learning Measurement Criteria.
The test will be graded by an integer in the range 0-30.
Final Mark Allocation Criteria.
The maximum score will be given to those candidates that will show a deep understanding of the course's contents and a very good ability to explain them. The "distinction mark" will be given to those candidates who prove an outstanding ability.
- Materiale messo a disposizione dal docente
- G. Conte, "Manuale di Impianti Elettrici," Terza edizione, Hoepli, 2014
- M. Guarnieri, A. Stella, “Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica”, Edizioni Progetto Padova, 1998-1999.
- A. Caffarelli, et al. “Sistemi solari fotovoltaici”, Maggioli Editore, 4a Edizione, 2013
- Sito web: https://learn.univpm.it
- Material made available by the teacher
- G. Conte, "Manuale di Impianti Elettrici," Terza edizione, Hoepli, 2014
- M. Guarnieri, A. Stella, “Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica”, Edizioni Progetto Padova, 1998-1999.
- A. Caffarelli, et al. “Sistemi solari fotovoltaici”, Maggioli Editore, 4a Edizione, 2013
- Website: https://learn.univpm.it
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2021-2022
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427