Insegnamenti

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Docente
ANDREA FRATTOLILLO (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/84]  INGEGNERIA ENERGETICA [84/00 - Ord. 2018]  PERCORSO COMUNE 6 60

Obiettivi

- Conoscenza e comprensione: Il corso si prefigge di fornire agli studenti la conoscenza dei principali sistemi deputati alla produzione contemporanea di energia termica/frigorifera, ed elettrica. Verranno in particolare erogate lezioni finalizzate alla comprensione del funzionamento dei suddetti sistemi tri/cogenerativi e dei relativi meccanismi di incentivazione, nonché dei presupposti a livello energetico, econmico ed ambientale per ritenerne fattibile la scelta. Tale obiettivo verrà raggiunto anche attraverso lo studio e la valutazione critica della normativa di settore, nonché la consultazione di studi e ricerche d’avanguardia nel campo oggetto di studio.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Il corso porterà gli studenti ad applicare le conoscenze acquisite nella stesura di uno studio di fattibilità per una utenza caratteristica in ambito industriale o civile, nella quale si cercherà di applicare tutte le casistiche affrontate nel corso, consentendo agli stessi di saper impostare una corretta progettazione dell'intervento e di acquisire le competenze di base per le future attività di progettazione tecnico-impiantistica.
- Autonomia di giudizio: Gli studenti acquisiranno la capacità di interpretare i dati relativi ai principali parametri di consumo energetico di grandi utenze civili o industriali, riuscendo a formulare ipotesi di intervento specificatamente in ambito cogenerativo, dimostrando un adeguato grado di autonomia sull'argomento rispetto alle competenze generiche del proprio futuro ambito professionale.
- Abilità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche relative alla valutazione dei consumi energetici di grandi utenze civili ed industriali, nonchè sulle principali caratteristiche tecniche ed economiche dei sistemi cogenerativi ad esse applicabili.
- Capacità di apprendimento: Gli studenti acquisiranno la piena comprensione dei passi chiave per la stesura di un corretto studio di fattibilità tecnica, economica ed ambientale, non solo focalizzato agli argomenti specifici del corso. Ciò consentirà loro di sviluppare quelle capacità di apprendimento necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia, nonché per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze.

Prerequisiti

Conoscenze basilari della Fisica tecnica in merito ai sistemi di produzione dell'energia mediante cicli diretti e/o inversi.

Contenuti

Presentazione e richiami iniziali (2 ore L)
- Presentazione del corso e delle modalità d’esame. I fondamenti dell'Energetica: il benessere globale, le correlazioni tra energia ed il PIL, il fabbisogno attuale di energia e la sua probabile evoluzione, la produzione di CO2 (dati IEA, OECD e MiSE).
- La produzione combinata di energia elettrica e calore. I parametri di confronto tra il Sistema Proposto e quello di Riferimento
Gli impianti di Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR) (10 ore L)
- La produzione combinata di energia elettrica e calore mediante motori a combustione interna, motori stirling, turbogas, turbine a vapore, cicli combinati e celle a combustibile
I cicli inversi tradizionali e ad assorbimento (14 ore L)
- Cicli inversi a pompa di calore e cicli frigoriferi. La Macchina di Carnot inversa.
- Pompe di calore ad assorbimento diretto ed indiretto. L’utilizzo di energia termica da “recuperi” o da FER.
- Pompe di calore a gas
- Principi di fattibilità energetica, economica ed ambientale delle PdC
I parametri per la valutazione economica dell’investimento (10 ore L).
- Il calcolo dei flussi di cassa e del ritorno economico di un investimento
- La struttura tariffaria della fornitura di gas naturale
- La struttura tariffaria della fornitura di energia elettrica
- Il sistema di incentivazione nazionale per impianti non tradizionali: il ritiro dedicato, lo scambio sul posto, la tariffa omnicomprensiva, il conto termico, i Titoli di Efficienza Energetica (TEE), i Sistemi Efficienti di Utenza (SEU), la defiscalizzazione ed il biometano, la tariffa D1, le detrazioni fiscali.
Studio di fattibilità per impianti cogenerativi (14 ore L + 10 ore E)
- Impostazione di uno studio di fattibilità: caratterizzazione energetica dell’utenza, scelta delle tecnologie, confronto con sistemi di produzione tradizionale.
- Stato e prospettive dei distretti energetici

Metodi Didattici

La didattica verrà erogata prevalentemente in presenza, integrata e “aumentata” con strategie online, allo scopo di garantirne la fruizione in modo innovativo e inclusivo. Essa prevede lezioni frontali per circa 45 ore, ed esercitazioni per circa 15 ore su specifici casi di studio. Sia le lezioni che le esercitazioni richiederanno l'utilizzo di slide riportanti esempi e grafici, l'utilizzo della lavagna per integrare e approfondire gli argomenti specifici, l'eventuale partecipazione a seminari e convegni mirati sul tema dell’energia e del ambiente.
Per soddisfare esigenze didattiche specifiche connesse alla situazione epidemiologica in atto, è prevista la possibilità anche per l'anno a.a. in corso che tutte o parte delle lezioni e delle esercitazioni vengano svolte in diretta streaming con registrazioni delle stesse rese disponibili on-line. Il corso sarà personalmente gestito dal docente. Tutto il materiale didattico sarà reso disponibile in cloud.

Verifica dell'apprendimento

Svolgimento di una esercitazione nel corso dell'anno basata sugli argomenti trattati durante lo svolgimento delle lezioni con particolare riferimento allo studio di fattibilità di impianti cogenerativi.
Esame orale tendente ad accertare la conoscenza degli argomenti svolti durate la lezione e la loro applicazione a casi pratici dell’ingegneria energetica.
La prova orale consiste in 3-4 domande. Durante il colloquio orale viene valutata non solo la conoscenza nozionistica e la semplice restituzione di quanto contenuto nelle dispense, ma soprattutto la capacità di mettere in relazione i diversi argomenti trattati. In caso di esito positivo, la votazione della prova orale sarà compresa tra 18 e 22 per comprensione elementare ed esposizione poco efficace; tra 23 e 27 per buona comprensione e chiara esposizione; oltre il 27 per comprensione completa ed esposizione brillante ed efficace.

Testi

“Applicazioni di Energetica”, M. Dentice d’Accadia, M. Sasso, S. Sibilio, R. Vanoli - Liguori Editore
“Termodinamica per ingegneri - Applicazioni”, R. Mastrullo, P. Mazzei, R, Vanoli – Liguori Editore
“Celle a combustibile. Tecnologia e possibilità applicative”, M. Noro – La Feltrinelli Editore
Dispense del docente
Tutto il materiale informatico utilizzato durante il corso verrà messo a disposizione degli studenti in apposito cloud.

Altre Informazioni

Lo studente ha a disposizione tutto il materiale proiettato a lezione sotto forma di slide. Inoltre è messo a disposizione dello studente il materiale e gli strumenti informatici per lo svolgimento dell’esercitazione quali software di calcolo e simulazione e materiale didattico mostrato e proiettato durante l’esercitazione

Questionario e social

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