Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Renato RICCI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA (Curriculum: TERMOFLUIDOMECCANICA) Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING (Curriculum: TERMOFLUIDOMECCANICA)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2021-2022
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/11 - FISICA TECNICA AMBIENTALE
Italiano
Italian
Conoscenza di: limiti, derivate, differenziali, integrali lineari e circolari, equazioni differenziali, Conoscenza di Fisica dei corpi solidi e di fluidodinamica
Basic knowledge of Calculus, Mechanics and Fluid-dynamics
Lezioni frontali 72 ore
Oral lessons, 72 hours.
L’insegnamento ha come obiettivo l'apprendimento delle tecniche per lo sfruttamento delle fonti energetiche fossili e rinnovabili. In particolare si affrontano approfondimenti progettuali nell'ambito
delle fonti rinnovabili. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite nella precedente preparazione ingegneristica, costituiranno degli approfondimenti
che dovranno completare la preparazione sulle tematiche riguardanti i sistemi energetici. Lo studente in tal modo acquisirà una maggiore conoscenza sistemi per produrre e trasformare l'energia con
particolare riferimento ad alcune conoscenze sugli ultimi sviluppi del settore stesso. Inoltre lo studente acquisirà una chiara consapevolezza del più ampio
contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un chiaro richiamo agli aspetti propriamente connessi con i sistemi energetici.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al fine di affrontare tematiche progettuali avanzate nell'ambito dei sistemi energetici lo studente dovrà essere in grado di interpretare il funzionamento di un
sistema energetico basato sulle fonti rinnovabili.
Tale capacità permetterà: 1. capacità di analisi di impianti di produzione dell'energia a fonte rinnovabile; 2. capacità di progettare sistemi per lo sfruttamento dell'energia rinnovabile
Competenze trasversali.
Le capacità e le competenze prima descritte, se
pienamente acquisite mediante una solida
formazione teorica e progettuale, contribuiranno ad incrementare capacità di apprendimento in
autonomia dello studente.
Knowledge and Understanding.
The course allows to the students to obtain the
advanced knowledge about renewable and traditional
energy resources.
In particular renewable resources design matter will
be faced.
By means of the integration of expertise gathered in
the undergraduate courses (Applied
Thermodynamics and Heat Transfer and Fluid
Machinery) the students complete their knowledge in
the energy system area.
The students will obtain a deeper knowledge of
energy conversion and management with particular
emphasis to last developments in this specific area.
The engineering multidisciplinary context will be also
addressed with references connected to energy
systems
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
In order to face complex design problems in the field of energy systems the students should be able to correctly analyze the operation conditions of energy systems based on renewable resources.
At the of the course the students will be able to: 1. analyze a renewable energy based plant; 2. design a renewable energy based plant.
Transversal Skills.
The knowledge and the expertise aforementioned will provide an increment to students free learning abilities
Caratteristiche energetiche delle diverse fonti fossili. Disponibilità della risorsa in funzione delle politiche energetiche su scala globale, nazionale e regionale. Caratteristiche energetiche delle diverse fonti rinnovabili. Disponibilità delle risorse su scala mondiale, nazionale e regionale. Piani di sviluppo condivisi: Direttive CE e Piani Energetici Tecnologie e tecniche per lo sfruttamento dell'energia solare: Sistemi fotovoltaici e loro progettazione; cenni di solare termodinamico. I sistemi di accumulo dell'energia elettrica e loro inserimento in impianti a fonte rinnovabile Tecnologie e tecniche per lo sfruttamento dell'energia eolica: Cenni di meteorologia. Analisi del vento e sistemi di misura. Caratterizzazione di un sito eolico. Aerodinamica di turbine ad asse orizzontale e verticale. Dimensionamento aerodinamico di un rotore eolico. Impianti di grande taglia, media taglia e microscala. La certificazione delle turbine eoliche a norma IEC61400 Tecnologie per lo sfruttamento di energia da biomassa. Tecniche per lo sfruttamento dell'energia idraulica su piccola scala. Problematiche di inserimento paesaggistico ed ambientale degli impianti di produzione da fonti rinnovabili. Celle a combustibile (Fuel Cells) per la generazione di energia elettrica.
Energy by fossil fuels: resources availability and global energy policy. Local and regional laws and feeds. Main aspects of combustion energy plants. Solar energy: photovoltaic solar plants: Technique of design. Electricity storage systems: new devices for renewable energy plants Wind energy: principles of meteorology, main aerodynamic aspects of horizontal axis wind turbine (from actuator disk to BEM theory) and vertical axis, analysis of the main components of a wind turbine. Focus on wind turbine power control tecniques. Main rules and aspects of wind farm design. IEC61400 certification standards. Hydropower: classification of the hydraulic turbines, analysis of the fluidynamic behaviuor of the turbine. Design of the main infrastructures connected with hydraulic energy conversion, pressure losses in pipeline and in transport systems. Biomass and Biogas energy palnts: main aspects of the conversion technology and enviromental problems.
Fuel Cells for electrical energy production
L'esame consisterà in una prova orale nella quale verranno discussi i contenuti del corso
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Nel corso della prova orale studente dovrà dimostrare di aver appreso gli elementi fondamentali relativi alle fonti energetiche trattate all'interno del corso. Lo studente riceverà una valutazione positiva laddove dimostrerà di avere una sufficiente padronanza degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione massima verrà raggiunta nel caso in cui sarà dimostrata un'approfondita conoscenza dei contenuti del corso unita ad una capacità di analisi critica dei problemi di produzione dell'energia.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Attribuzione del voto finale in trentesimi
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto finale verrà attribuito sulla base della prova orale che prevederà tre quesiti. La lode verrà attribuita agli studenti che dimostreranno la completa padronanza della materia.
Learning Evaluation Methods.
Oral examination
Learning Evaluation Criteria.
In the oral examination students have to show their knowledge of energy sources treated within the course. The full mark will assigned to students which will put in evidence a deep knowledge of course topics.
Learning Measurement Criteria.
Allocation of the final mark in thirtieths
Final Mark Allocation Criteria.
Evaluation of the learning state
• M.O.L. Hansen - Aerodynamics of Wind Turbines.
• Manwell et al. - Wind Energy explained.
• G. Pipia - Le guide blu - Impianti a norme CEI – TNE Editore
• QBlade User Guide
Materiale distribuito durante le lezioni: https://learn.univpm.it
• M.O.L. Hansen - Aerodynamics of Wind Turbines.
• Manwell et al. - Wind Energy explained.
• G. Pipia - Le guide blu - Impianti a norme CEI – TNE Editore
• QBlade User Guide
Course material: 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