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| Corso | Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio |
| Curriculum | PRODUZIONE DI ENERGIA A BASSO IMPATTO AMBIENTALE |
| Orientamento | Orientamento unico |
| Anno Accademico | 2017/2018 |
| Corso | Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio |
| Curriculum | PRODUZIONE DI ENERGIA A BASSO IMPATTO AMBIENTALE |
| Orientamento | Orientamento unico |
| Anno Accademico | 2017/2018 |
| Crediti | 6 |
| Settore Scientifico Disciplinare | ING-IND/31 |
| Anno | Secondo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 48 |
| Attività formativa | Attività formative affini ed integrative |
| Erogazione | 1000265 RETI ELETTRICHE PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI in Ingegneria Industriale L-9 MORABITO FRANCESCO CARLO |
| Docente | Francesco Carlo MORABITO |
| Obiettivi | N.D. |
| Programma | Richiami di Elettrotecnica di base e di Reti elettriche in regime trifase (Crediti 1) Bipoli elettrici, doppi bipoli, n-poli; Teoremi delle reti; Soluzione automatica per ispezione reti del I e del II ordine; Studio delle reti lineari nel dominio della frequenza e della variabile di Laplace. Richiami sull’analisi delle reti elettriche in regime sinusoidale, rifasamento, il trasformatore Reale. Sistemi Trifase a tre e quattro fili, simmetrici e dissimetrici, equilibrati e squilibrati, collegamenti interfasici a stella e a triangolo, correnti e tensioni di fase e di linea, campo magnetico rotante di Galileo-Ferraris, metodi di risoluzione delle reti trifase, le potenze nei circuiti trifase, fattore di potenza, inserzione Aron e misure di potenza, rifasamento, teorema di Aron, analisi dei sistemi trifase mediante le componenti simmetriche. Analisi delle reti elettriche in regime periodico non sinusoidale. Reti lineari e non lineari in condizioni dinamiche generali (Crediti 1) Equazioni dinamiche e soluzione nel dominio del tempo, variabili di stato, problema di valore iniziale; termini transitorio e permanente, evoluzione libera e forzata; definizione di risposta della rete ad un determinato ingresso, risposta al gradino ed all'impulso, integrale di convoluzione; trasformata di Laplace e sue applicazioni alle reti lineari tempo-invarianti, impedenza operatoriale e funzione di trasferimento. Bipoli non lineari; bipoli tempo varianti; linearizzazione; caratteristiche lineari a tratti; analisi lineare a tratti di una rete non lineare; spazio degli stati; circuiti non lineari e tempo varianti. Campi Elettrostatici, Campi Magnetostatici, Campo di Corrente e Regime Quasi-Stazionario (Crediti 2) Forma integrale e locale delle equazioni dell'elettrostatica nel vuoto e nei mezzi materiali, condizioni di continuità, potenziale elettrostatico; Leggi in forma integrale e locale, condizioni di continuità; leggi di Ohm e Joule; tubi di flusso; resistenza; forza elettromotrice; potenza ohmica specifica. Problema di Dirichlet e problema di Neumann. Forma integrale e locale delle equazioni della magnetostatica nel vuoto e nei mezzi materiali, condizioni di continuità, potenziale vettore; riluttanza di un tubo di flusso; tensione magnetica; forza magnetomotrice; coefficienti di auto e mutua induttanza, definizione relative a conduttori massicci; fenomeni di polarizzazione magnetica, isteresi magnetica, materiali magnetici, leggi di Hopkinson, circuiti magnetici. Produzione, Trasmissione e Distribuzione di Energia Elettrica (Crediti 1) Definizione relative a conduttori massicci; fenomeni di polarizzazione magnetica, isteresi magnetica, materiali magnetici, leggi di Hopkinson, circuiti magnetici. Applicazioni Industriali Innovative (Crediti 1) Il modulo prevede lo svolgimento di elaborati su argomenti innovativi che verranno selezionati dal docente ed assegnati agli studenti fra i seguenti: a) modellistica circuitale di interconnessioni elettroniche ad alta velocità; b) analisi e progettazione di circuiti elettronici di potenza per numerose applicazioni: fotovoltaiche, eoliche, celle a combustibile, LED, sistemi di battery management, automotive; c) metodi di progettazione di circuiti elettronici di potenza per il power management ad elevata efficienza energetica; d) algoritmi per il monitoraggio e il controllo delle sorgenti rinnovabili basati su controllori digitali (DSP,FPGA); e) sviluppo di tecniche di controllo lineari e non lineari per i circuiti switching; f) ottimizzazione di trasformatori per applicazioni switching ad alta frequenza; g) modellistica e caratterizzazione di sistemi di accumulo di energia e di celle a combustibile per applicazioni nel settore dei veicoli elettrici/ibridi e delle fonti rinnovabili. |
| Testi docente | Renzo Perfetti – Circuiti Elettrici - Seconda Edizione – Ed. Zanichelli Chua, Desoer, Kuh – Circuiti lineari e non lineari – Jackson G. Miano – Lezioni di Elettrotecnica – CUEN Napoli |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | No |
| Valutazione prova orale | No |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | Sì |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | Sì |
| Prova pratica | No |
| Corso | Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio |
| Curriculum | PRODUZIONE DI ENERGIA A BASSO IMPATTO AMBIENTALE |
| Orientamento | Orientamento unico |
| Anno Accademico | 2017/2018 |
| Crediti | 6 |
| Settore Scientifico Disciplinare | ING-IND/22 |
| Anno | Secondo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 48 |
| Attività formativa | Attività formative affini ed integrative |
| Docente | PIERLUIGI ANTONUCCI |
| Obiettivi | Obiettivi formativi Il settore dell’energia, avviato ormai verso un regime di liberalizzazione, costituisce oggi un tema complesso che dovrà fronteggiare emergenze quali mutamenti climatici, qualità dell’aria, sicurezza energetica e declino delle fonti fossili. Alla luce delle direttive e degli obiettivi strategici comunitari in campo energetico, l’incentivazione, la diffusione e l’utilizzo delle fonti rinnovabili e di tecnologie energetiche a basso impatto ambientale, con ampio spazio dedicato alle problematiche relative all’accumulo, rappresentano un percorso obbligato verso l’obiettivo della sostenibilità ambientale. Il corso, oltre che fornire le conoscenze fondamentali delle tecnologie basate sulle fonti rinnovabili, si propone di affrontare in particolare lo studio dei sistemi di trasformazione diretta di energia chimica in energia elettrica (celle a combustibile), con particolare riguardo alla struttura ed alle proprietà chimico-fisiche e catalitiche dei materiali, nonché alla formulazione e realizzazione dei componenti del modulo elettrochimico. Saranno inoltre trattati temi relativi alle strategie politiche e sociali relative alla sostenibilità energetica sostenibile in termini di “smart grids” e mobilità urbana. |
| Programma | Programma dettagliato Il paradigma energia: sfide, politiche e tecnologie - Definizioni: energia, lavoro e potenza - Le fonti energetiche - La situazione energetica e outlook mondiale, europeo ed italiano - Le emissioni inquinanti, aspetti di carattere globale e locale - Politiche di mitigazione (EU202020-The EU climate and energy package) - Lo sviluppo sostenibile, nuove tecnologie e politiche di innovazione (SetPlan, Horizon 2020) Tecnologie per lo sfruttamento delle energie rinnovabili - L’energia idroelettrica - L’energia geotermica - L’energia solare (solare termico e fotovoltaico) - L’energia eolica - Le biomasse - Le fonti energetiche assimilabili alle fonti energetiche rinnovabili - energia da trasformazione di rifiuti organici ed inorganici, o di prodotti vegetali, - cogenerazione, - recuperi e risparmi di energia, - risparmi di energia attraverso il progetto dell’involucro edilizio, - edilizia bioclimatica ed energeticamente consapevole - Vantaggi derivanti dall’utilizzo delle fonti rinnovabili - Ostacoli alla diffusione dell’utilizzo delle fonti rinnovabili - Politiche di sostegno delle fonti energetiche rinnovabili L’accumulo distribuito e la generazione a supporto dei sistemi energetici ad elevata penetrazione di fonti energetiche rinnovabili -Sistemi centralizzati -Sistemi distribuiti - La generazione distribuita di energia: opportunità e tecnologie - Macchine a fluido: microturbine, MCI, ORC - Termofotovoltaico - Celle a combustibile Principi di funzionamento. Tipologie di celle (AFC,PAFC,DMFC, PEFC, SOFC). Caratteristiche tecniche e termodinamiche. Materiali e componenti - L’accumulo distribuito di energia: opportunità e tecnologie Idrogeno Idrogeno: vettore energetico del futuro Produzione di idrogeno da idrocarburi (ATR,SR,POX) Sistemi per il sequestro ed il confinamento di anidride carbonica Produzione di idrogeno da fonti rinnovabili (elettrolisi e biomasse) Sistemi di accumulo di idrogeno - Smart Grids e Smart Cities: una visione d’insieme - La mobilità elettrica e il V2G (vehicle-to-grid): fonti rinnovabili e mobilità a ridotto impatto ambientale |
| Testi docente | Testi consigliati Dispense del corso Tecnologie delle Energie Rinnovabili - Cocco D., Palomba C., Puddu P., SGE Editoriali, Padova, 2008 |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | No |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | Sì |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | No |
| Prova pratica | No |
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