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TECNOLOGIA DELLE ENERGIE RINNOVABILI (115MI)

A.A. 2019 / 2020

Docenti 
Periodo 
Secondo semestre
Crediti 
6
Durata 
48
Tipo attività formativa 
Caratterizzante
Percorso 
[IN15+1+ - Ord. 2016] energia e sostenibilita'
Syllabus 
Lingua insegnamento 

italiano

Obiettivi formativi 

Conoscere caratteristiche, vantaggi e problematiche delle principali Tecnologie delle Energie Rinnovabili;
valutare il possibile contributo delle energie rinnovabili alla domanda di siti produttivi e residenziali;
calcolare gli indici di valutazione dell'investimento in tecnologie rinnovabili.

Prerequisiti 

nozioni elementari di meccanica, termodinamica e fluidodinamica

Contenuti 

1. ENERGIA SOLARE
Solare termico: Grandezze geometriche del sistema terra-sole; valutazione del potenziale solare;
Tecnologie di conversione termica;
Collettore piano: perdite, prestazioni ed efficienza; tipologie e criteri di progettazione di impianti solari; metodo F-Chart.
Solare Termodinamico: Collettori parabolici; sistemi Fresnel ; impianti termodinamici a ciclo Rankine; olio diatermico e sali fusi; progetto Archimede.
Fotovoltaico: L’energia fotovoltaica: principi fisici; la cella fotovoltaica; impianti fotovoltaici

2. ENERGIA EOLICA
Caratteristiche della fonte eolica e potenziale energetico disponibile; i sistemi eolici; la teoria di Betz; La turbina eolica ad asse orizzontale; tecnologia degli aeromotori; curve caratteristiche delle turbine eoliche; Turbine eoliche ad asse verticale, esempi di integrazione in edifici, wind farm.

3. UTILIZZAZIONE ENERGETICA DELLE BIOMASSE
Definizione e classificazione delle Biomasse; utilizzo della biomassa per la produzione di energia;
Combustione, gassificazione e pirolisi; Cicli ORC;
Produzione di biogas da fermentazione anaerobica dei rifiuti organici e da rifiuti solidi urbani;
produzione di biocombustibili da colture energetiche; filiera del biodiesel, del bioetanolo e del biogas.

4. ENERGIA IDROELETTRICA
Utilizzo dell'energia idraulica; Caratteristiche degli impianti idroelettrici; Tipologie di impianti idroelettrici;
Impianti di accumulo con pompaggio - Gruppi ternari e binari;
Impianti mini-idroelettrici; Impianti idroelettrici in FVG;

5. COMPLEMENTI
Cogenerazione e trigenerazione con fonti rinnovabili (macchine frigo ad assorbimento);
Energia dalle onde e dalle correnti marine
Calcolo dei costi (energetici) di produzione dei sistemi alimentati con energia rinnovabile e NON.

VISITE TECNICHE
Alcune visite tecniche costituiranno parte integrante del corso.

Metodi didattici 

lezioni frontali, esercitazioni numeriche, visite tecniche

Programma esteso 

1. ENERGIA SOLARE
Solare termico: Grandezze geometriche del sistema terra-sole; valutazione del potenziale solare;
Tecnologie di conversione termica;
Collettore piano: perdite, prestazioni ed efficienza; tipologie e criteri di progettazione di impianti solari; metodo F-Chart.
Solare Termodinamico: Collettori parabolici; sistemi Fresnel ; impianti termodinamici a ciclo Rankine; olio diatermico e sali fusi; progetto Archimede.
Fotovoltaico: L’energia fotovoltaica: principi fisici; la cella fotovoltaica; impianti fotovoltaici

2. ENERGIA EOLICA
Caratteristiche della fonte eolica e potenziale energetico disponibile; i sistemi eolici; la teoria di Betz; La turbina eolica ad asse orizzontale; tecnologia degli aeromotori; curve caratteristiche delle turbine eoliche; Turbine eoliche ad asse verticale, esempi di integrazione in edifici, wind farm.

3. UTILIZZAZIONE ENERGETICA DELLE BIOMASSE
Definizione e classificazione delle Biomasse; utilizzo della biomassa per la produzione di energia;
Combustione, gassificazione e pirolisi; Cicli ORC;
Produzione di biogas da fermentazione anaerobica dei rifiuti organici e da rifiuti solidi urbani;
produzione di biocombustibili da colture energetiche; filiera del biodiesel, del bioetanolo e del biogas.

4. ENERGIA IDROELETTRICA
Utilizzo dell'energia idraulica; Caratteristiche degli impianti idroelettrici; Tipologie di impianti idroelettrici;
Impianti di accumulo con pompaggio - Gruppi ternari e binari;
Impianti mini-idroelettrici; Impianti idroelettrici in FVG;

5. COMPLEMENTI
Cogenerazione e trigenerazione con fonti rinnovabili (macchine frigo ad assorbimento);
Energia dalle onde e dalle correnti marine;
Calcolo dei costi (energetici) di produzione dei sistemi alimentati con energia rinnovabile e NON.

VISITE TECNICHE
Alcune visite tecniche costituiranno parte integrante del corso.

TESTI CONSIGLIATI
Tecnologie delle energie rinnovabili
D. Cocco, C. Palomba e P. Puddu
SGEditoriali Padova

Sistemi eolici
R. Pallabazzer
Rubattino Editore

EES (Engineering Equation Solver) Manual
S.A. Klein
F-Chart Software, 2009

Modalità di verifica dell'apprendimento 

esame orale, comprese domande teoriche e discussione degli esercizi numerici.

Testi di riferimento 

Tecnologie delle energie rinnovabili
D. Cocco, C. Palomba e P. Puddu
SGEditoriali Padova

Sistemi eolici
R. Pallabazzer
Rubattino Editore

EES (Engineering Equation Solver) Manual
S.A. Klein
F-Chart Software, 2009


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