62059 - PROGETTAZIONE DEI SISTEMI ENERGETICI

insegnamento

ID:

62059

Tipo Insegnamento:

Opzionale

Durata (ore):

60

CFU:

SSD:

SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

Url:

Dettaglio Insegnamento:

INGEGNERIA MECCANICA/Percorso Comune Anno: 2

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (24/02/2025 - 05/06/2025)

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire le conoscenze e gli strumenti fisico-matematici e metodologici per l’analisi, il dimensionamento, la gestione e l’ottimizzazione dei principali sistemi per la produzione di energia da fonti fossili e rinnovabili.

Prerequisiti

Conoscenze acquisite nei corsi di "Macchine" e “Sistemi Energetici” del CdL in Ingegneria Meccanica.

Metodi didattici

Il corso è organizzato in 60 ore di didattica frontale, equamente distribuite tra lezioni ed esercitazioni.

Verifica Apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
Per superare l’esame è necessario dimostrare di possedere le conoscenze di base su tutti gli argomenti del corso; la gradazione del voto positivo da 18 a 30 è funzione dell’approfondimento e del rigore con cui il candidato dimostra di conoscere gli argomenti trattati.

Testi

Testi consigliati

- Negri di Montenegro G., Bianchi M., Peretto A., 2008, “Sistemi Energetici 1 – Macchine a fluido”, Pitagora Editrice, Bologna.
- Bianchi M., Melino F., Peretto A., 2008, “Sistemi Energetici 2 – Complementi”, Pitagora Editrice, Bologna.
- Bianchi M., De Pascale A., Gambarotta A., Peretto A., 2008, “Sistemi Energetici 3 – Impatto ambientale”, Pitagora Editrice, Bologna.
- Lozza G., 2016, “Turbine a gas e cicli combinati”, Edizioni Esculapio (3a edizione).
- Cocco D., Palomba C., Puddu P., 2010, “Tecnologie delle energie rinnovabili”, S.G.E., Padova.

Testi di consultazione

- Dossena V., Ferrari G., Gaetani P., Montenegro G., Onorati A., Persico G., 2015, “Macchine a fluido”, CittàStudi Edizioni.
- Cornetti G., Millo F., 2015, “Scienze termiche e macchine a vapore - Vol. 2A”, Ed. Il Capitello.
- Cornetti G., Millo F., 2015, “Macchine a gas - Vol. 2B”, Ed. Il Capitello.

Contenuti

Il corso prevede 60 ore di didattica frontale in aula tra lezioni ed esercitazioni. Gli argomenti sviluppati durante le lezioni in aula sono i seguenti.

1) Il percorso di transizione energetica verso l’annullamento delle emissioni climalteranti
- Il percorso di transizione energetica verso l’annullamento delle emissioni climalteranti
- Accumulo: una strada obbligata per inseguire gli obiettivi della transizione energetica
- Sistemi di accumulo dell’energia

2) Inquinanti atmosferici dai sistemi energetici
- La CO2 e le sua azione nell’atmosfera
- Misura di emissioni in atmosfera
- Applicazioni numeriche per il calcolo delle emissioni

3) Sistemi di conversione dell’energia alimentati da combustibili rinnovabili (biogas, biometano, syngas)
- Biomassa disponibile per la conversione in biocombustibile
- Processi biochimici per la produzione di biogas e biometano
- Processi termochimici per la produzione di syngas
- Applicazioni numeriche per il dimensionamento della filiera energetica che utilizza biogas, biometano e syngas

4) Impianti cogenerativi per la generazione distribuita
- Tecnologie consolidate, in fase di consolidamento e prototipali per la cogenerazione
- Aspetti tecnico-energetici della cogenerazione: definizioni, vantaggi e problematiche, numeri della cogenerazione in Italia, indici di prestazione (ηtot, ηII, PES)
- Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR): quadro normativo e condizioni per il riconoscimento della CAR
- Aspetti tecnico-economici della cogenerazione. Emissione di TEE (tipologia II). Agevolazione fiscale sull’acquisto del gas. Valorizzazione dell’energia elettrica prodotta: ritiro dedicato, servizio di scambio sul posto
- Aspetti ambientali della cogenerazione: unità di misura più idonea per le emissioni, valori limite delle emissioni, metodi di calcolo delle emissioni evitate rispetto alla produzione separata. Norma UNI 8887: 2014
- Linee guida per l’applicazione del Decreto del Ministero dello Sviluppo Economico 5 settembre 2011 – Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
Life Cycle Analysis

5) Analisi di fattibilità di un sistema energetico per il soddisfacimento dei fabbisogni elettrici, termici e frigoriferi di una utenza
- Soddisfacimento delle richieste di energia
- Impatto ambientale
- Analisi economica