Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Giorgio PASSERINI
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM14] ENVIRONMENTAL ENGINEERING Master Degree (2 years) - [IM14] INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Dipartimento: [040008] Dipartimento Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed UrbanisticaDepartment: [040008] Dipartimento Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed Urbanistica
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2021-2022
Anno regolamentoAnno regolamento: 2021-2022
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/11 - FISICA TECNICA AMBIENTALE
Inglese
English
Nozioni di matematica e fisica acquisite a livello di laurea triennale in ingegneria
Knowledge of mathematics and physics at first (Bachelor) engineering degree level
Lezioni teoriche: 72 ore
Theoretical lessons: 72 hours
Gli studenti riceveranno le informazioni per supervisionare, a livello ingegneristico la progettazione e realizzazione di nuovi impianti ad energia rinnovabile come pure la progettazione e l'implementazione del retrofit di impianti esistenti. A livello di decisori, agli studenti verranno fornite informazioni per effettuare una pianificazione corretta e ottimale della gestione dell'energia.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Una parte del corso si concentrerà su casi di studio in modo da consentire agli studenti di identificare problemi pratici vicini alle esigenze dell'utente finale. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: determinare e scegliere tipologie di fonti energetiche primarie; determinare e scegliere le strutture di conversione, gestione, stoccaggio e dispacciamento; supervisionare la progettazione degli impianti (ubicazione, posizionamento, modalità di realizzazione, ecc.); valutare e quantificare i possibili impatti ambientali degli impianti; pianificare la progettazione e realizzare sistemi di monitoraggio ambientale.
Competenze trasversali.
Dati gli argomenti affrontati, la quasi totalità del corso fornirà conoscenze atte a sviluppare competenze trasversali
Knowledge and Understanding.
At engineering level, the students will be given information to supervise both the planning design and implementation of new renewable-energy power plants and the design and implementation of retrofitting of existing plants. At stakeholders’ level, the students will be given information to make proper and optimal planning of energy management.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Part of the course will focus on case studies so to let students identify practical issues and end-user topics. At the end of the course, the students shall be able to: determine and choose types of primary energy sources; determine and choose conversion, management, storage, and dispatching facilities; supervise a design of facilities (location, positioning, implementation mode, etc.); evaluate and quantify the possible environmental impacts of plants; plan design and implement environmental monitoring systems.
Transversal Skills.
Given the related issues, almost all the course will deliver knowledge apt to develop crosswise skills
Panoramica delle fonti energetiche. Classificazione delle fonti energetiche, concetto di fonte energetica primaria e fonte energetica secondaria. Combustibili fossili e fonti rinnovabili. Energia “on-demand”: trasporto e stoccaggio. Concetti generali di conversione e gestione delle varie forme di energia. Efficienza ed efficacia dei sistemi di conversione e accumulo dell'energia. Panoramica sull'energia solare. Radiazione solare alla sommità dell'atmosfera, nell'atmosfera e al suolo. Il potenziale energetico della radiazione solare. Metodologie e modelli per la stima e la previsione della potenza radiante. Solare fotovoltaico, solare termico, solare a concentrazione. Tipologie di impianto: statico, dinamico ad inseguimento, a concentrazione, ecc. Metodi generali per la progettazione di impianti solari e fotovoltaici. Criteri per la valutazione dell'impatto ambientale degli impianti fotovoltaici. Panoramica sull'energia eolica. Flusso del vento indisturbato, densità di potenza, prestazione esterna, coefficiente di potenza, limite di Betz-Lanchaster. Studio anemometrico di un sito mediante monitoraggio e modellazione. Metodologie e modelli per la stima e la previsione dei campi anemometrici. Metodi generali per la progettazione di parchi eolici. Criteri per la valutazione dell'impatto ambientale degli impianti eolici. Panoramica sull'energia geotermica. Tipologie di centrali geotermiche: rocce secche, sistemi magmatici, sistemi idrotermali, sistemi geopressurizzati. Sistemi geotermici a ciclo aperto ea condensazione. Sistemi geotermici ad acqua con cicli binari e "flash". Metodi generali per la progettazione di centrali geotermiche. Pompe di calore geotermiche: scambio suolo/acqua, confronto prestazioni. Problemi generali di progettazione di impianti geotermici a pompa di calore. Criteri per la valutazione dell'impatto ambientale degli impianti geotermici e delle pompe di calore geotermiche. Panoramica degli impianti idroelettrici, del moto ondoso e delle maree. Generalità sulla produzione di energia da biomassa. Generalità sul monitoraggio ambientale. Principi statistici di base. Raccolta, valutazione e validazione dei dati. Serie temporali e serie temporali ambientali. Data- Remediation e recupero dei dati. Metodi generali per la progettazione delle stazioni di monitoraggio. Biomonitoraggio: biodiversità e bioaccumulo. All'interno dei relativi corsi paralleli verranno svolte lezioni più approfondite su centrali idroelettriche, moto ondoso, maree e produzione di energia da biomasse
Overview of energy sources. Classification of energy sources, the concept of primary energy source and secondary energy source. Fossil fuels and renewable sources. Energy On-demand: transport, and storage. General concepts of energy conversion and management. Efficiency and effectiveness of energy conversion and storage systems.Overview of Solar Energy. Solar radiation at the top of the atmosphere, in the atmosphere and on the ground. The energy potential of solar radiation. Methodologies and models for estimating and predicting radiation power. Solar photovoltaic, solar thermal, solar concentration. Plant types: static, dynamic tracking, concentration, etc. General methods for designing solar systems and photovoltaic power plants. Criteria for assessing the environmental impact of solar power plants.Overview of wind energy. Undisturbed wind stream, power density, external performance, power coefficient, Betz-Lanchaster limit. Anemometric study of a site by monitoring and modeling. Methodologies and models for estimating and predicting anemometric fields. General methods for designing wind farms. Criteria for assessing the environmental impact of wind power plants.Overview of Geothermal Energy. Types of geothermal Power plants: dry rocks, magmatic systems, hydrothermal systems, geo-pressurized systems. Open-cycle and condensation geothermal systems. Water-based geothermal systems with binary and "flash" cycles. General methods for designing geothermal power plants. Geothermal heat pumps: soil/water exchange, brands, performance comparison. General problems of design of geothermal heat pump systems. Criteria for assessing the environmental impact of geothermal plants and geothermal heat pumps.Overview of hydro-electric power plants, wave power and tidal power.Overview of Energy Production by Biomass.Overview of Environmental monitoring. Basic statistical principles. Data collection, assessment and validation. Time series and environmental time series. Data remediation and data recovery. General methods for designing monitoring stations. Biomonitoring: biodiversity and bioaccumulation. More in-deep teaching about hydro-electric power plants, wave power, tidal power and energy production by biomass will be performed within the related courses
Esame orale
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Valutazione delle risposte del candidato
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Punteggio finale in terntesimi attribuendo, di norma, un punteggio da uno a dieci ad ogni risposta
Criteri di attribuzione del voto finale.
Punteggio in trentesimi
Learning Evaluation Methods.
Oral Exam (normally three questions)
Learning Evaluation Criteria.
Evaluation of candidate's answers
Learning Measurement Criteria.
score normally up to 10/10 for each answer
Final Mark Allocation Criteria.
Sum of above scores
Y. A. Cengel - Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer - McGraw-Hill EducationG. Latini, G. Passerini - Handling Missing Data: Applications to Environmental Analysis – WIT Press
Dispense e presentazioni disponibili in PDF
Y. A. Cengel - Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer - McGraw-Hill EducationG. Latini, G. Passerini - Handling Missing Data: Applications to Environmental Analysis – WIT PressLecture notes available in PDF
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