Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
Insegnamento
IMPIANTI ENERGETICI
IN04112385, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2015/16

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
IN0515, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
N0
porta questa
pagina con te
Curriculum TERMOMECCANICO [001PD]
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese POWER PLANT TECHNOLOGY
Sito della struttura didattica http://ienie.dii.unipd.it/ingegneria-dell-energia/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2017-IN0515-001PD-2015-IN04112385-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ANDREA LAZZARETTO ING-IND/09
Altri docenti GIOVANNI MANENTE

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria energetica ING-IND/08 4.0
CARATTERIZZANTE Ingegneria energetica ING-IND/09 5.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 9.0 72 153.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 LAZZARETTO ANDREA (Presidente)
MANENTE GIOVANNI (Membro Effettivo)
GOBBATO PAOLO (Supplente)
RECH SERGIO (Supplente)
7 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 LAZZARETTO ANDREA (Presidente)
MANENTE GIOVANNI (Membro Effettivo)
GOBBATO PAOLO (Supplente)
RECH SERGIO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Sono richieste conoscenze dei principi fondamentali di termodinamica, di meccanica dei fluidi e di macchine, acquisiti nei rispettivi corsi.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Obiettivi del corso: mettere gli allievi in grado di conoscere i principi di funzionamento, le configurazioni, i criteri di esercizio, i bilanci energetici, i costi e gli aspetti ambientali relativi agli impianti per la generazione di energia elettrica e alle macchine a fluido che in essi operano, considerando sia fonti tradizionali che rinnovabili.
Modalita' di esame: Prova scritta con domande sugli argomenti presentati durante il corso.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione tengono conto della capacità dello studente di rispondere alle domande poste in sede di esame in modo completo ed esauriente in accordo con quanto spiegato durante le lezioni in aula, e in relazione alla capacità di approfondimento dei diversi argomenti prendendo spunto dai testi consigliati.
Contenuti: Impianti a vapore: ciclo termodinamico e accorgimenti per aumentare il rendimento termico. Generatori di vapore: evoluzione delle caratteristiche costruttive, tipologie, classificazione, descrizione dei componenti principali. Altri componenti del ciclo a vapore: pompe di alimento caldaia, camino, condensatore, linea di preriscaldamento acqua di alimento (degasatore e scambiatori a superficie). Confronto tra generatori di vapore tradizionali e quelli per cicli supercritici. Turbine a gas: ciclo termodinamico, influenza dei principali parametri di ciclo sulle prestazioni del turbogas, descrizione dei principali componenti. Combustione nelle turbine a gas, misura e rimozione delle specie inquinanti, tipologie di combustori. Motori a combustione interna: ciclo ideale e indicato, parametri di prestazione. Impianti combinati: indici di prestazione adimensionali, schemi di impianto e confronto tra prestazioni di impianti a vapore a contropressione, a derivazione e condensazione, motori a combustione interna cogenerativi, turbine a gas cogenerative. Microgenerazione con turbine a gas e motori a combustione interna. Ripotenziamento di impianti a vapore con preriscaldamento dell’acqua di alimento, con produzione di vapore in media pressione, con ricombustione in caldaia, tramite trasformazione in ciclo combinato senza post-combustione.
Gassificazione del carbone reazioni principali e tipologie di gassificatori. Integrazione gassificatore-ciclo combinato. Emissioni inquinanti di impianti termici (impianti a vapore, turbine a gas e motori a combustione interna)e sistemi per la loro riduzione. Cenni sui sistemi di accumulo di energia (termici, meccanici, chimici, elettrici ed elettrochimici). Generazione di energia elettrica da risorse geotermiche, impianti a flash e a ciclo binario (ciclo Rankine con fluido organico). Tipi di biomasse e caratteristiche chimico-fisiche. Conversione termochimica delle biomasse, combustione, gassificazione e pirolisi. Descrizione dei combustori e dei gassificatori e impiego di syngas e bio-oli in macchine termiche. Conversione biochimica delle biomasse: gli impianti di digestione anaerobica per la produzione di biogas. Biocombustibili: produzione di bioetanolo, oli vegetali e biodiesel. Proprietà chimico-fisiche e impiego in motori a combustione interna. Turbine eoliche: conversione dell’energia eolica in energia meccanica il modello del disco attuatore e il limite di Betz, curve caratteristiche. Tipologie di turbine eoliche. Cenni sul progetto aerodinamico e applicazioni. Componenti degli aerogeneratori, sistemi di controllo e centrali eoliche. Impianti solari termici: radiazione solare, posizionamento delle superfici captanti. Tipologie ed efficienza dei collettori e configurazioni degli impianti per riscaldamento dell’acqua calda sanitaria. Impianti solari fotovoltaici: conversione fotovoltaica, caratteristica tensione-corrente di una cella, tipologie di impianti fotovoltaici. Impianti solari a concentrazione (solare termodinamico): tipi di collettore, bilancio termico e efficienza del collettore solare a concentrazione. Impiego di collettori a concentrazione per generazione di vapore in processi industriali e in impianti di generazione di energia.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso si svolge con lezioni frontali tenute in aula che sono mirate a illustrare i principi di funzionamento, le trasformazioni termodinamiche, le configurazioni, gli aspetti tecnologici, i costi e gli aspetti ambientali dei diversi impianti di generazione di energia elettrica e calore alimentati con fonti fossili o rinnovabili, per il raggiungimento degli obiettivi del corso.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Vengono forniti agli studenti i contenuti di tutte le lezioni svolte in aula tramite file di testo e presentazioni PowerPoint inseriti nel sistema MOODLE del Dipartimento di Ingegneria Industriale, oltre che le indicazioni sui testi di consultazione e studio di cui alla voce "Testi di riferimento".
Testi di riferimento:
  • Cornetti G., Macchine termiche. Torino: Il Capitello, 2008. Cerca nel catalogo
  • El-Wakil M.M., Powerplant Technology. New York: McGraw-Hill, 1984. Cerca nel catalogo
  • Tester J.W., Sustainable Energy: Choosing among options. Cambridge: MIT Press, 2005. Cerca nel catalogo
  • DiPippo R., Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. Burlington: Butterworth-Heinemann, 2008. Cerca nel catalogo
  • Cheng J., Biomass to Renewable Energy Processes. Boca Raton: CRC Press, 2010. Cerca nel catalogo
  • Bocci E., Caffarelli A., Villarini M., D’Amato A., Sistemi a biomasse: progettazione e valutazione economica. Impianti di generazione di calore e di elettricità. Santarcangelo di Romagna: Maggioli, 2011. Cerca nel catalogo
  • Brown R.C., Thermochemical processing of biomass: conversion into fuels, chemicals and power. Chichester: Wiley, 2011. Cerca nel catalogo
  • Castelli S., Biomasse ed energia. Produzione, gestione e processi di trasformazione. Santarcangelo di Romagna: Maggioli, 2011. Cerca nel catalogo
  • Toffolo A., Progetto di Macchine Aerauliche. Ventilatori a Deflusso Trasversale e Turbine Eoliche ad Asse Orizzontale. Padova: Libreria Progetto, 2007. Cerca nel catalogo
  • Pallabazzer R., Sistemi di Conversione Eolica. La tecnologia delle moderne macchine del vento. Milano: HOEPLI, 2011. Cerca nel catalogo
  • Hau E., Wind Turbines. Fundamentals, Technologies, Application, Economics. Berlin: Springer, 2006. Cerca nel catalogo
  • Duffie J.A., Beckman W.A., Solar Engineering of Thermal Processes. New York: Wiley, 2006. Cerca nel catalogo
  • Kreith F., Goswami D.Y., Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy. Boca Raton: CRC Press, 2007. Cerca nel catalogo
  • Battisti R., Corrado A., Micangeli A., Impianti solari termici. Acqua calda con l’energia solare. Padova: Franco Muzzio Editore, 2005. Cerca nel catalogo
  • Ferrari S., Solare termico negli edifici. Milano: Edizioni Ambiente, 2008. Cerca nel catalogo
  • Aste N., Groppi F., Impianti solari termici. Manuale per ingegneri, architetti, installatori. Milano: Delfino, 2007. Cerca nel catalogo
  • Bearzi V., Manuale di energia solare. Milano: Tecniche Nuove, 2009. Cerca nel catalogo
  • Cappello F., Maiolatesi S., Montesi L., Impianti fotovoltaici e conto energia. Roma: EPC Libri, 2010. Cerca nel catalogo
  • Groppi F., Zuccaro C., Impianti solari fotovoltaici a norme CEI. Milano: Delfino, 2005. Cerca nel catalogo
  • Ventrone G., Corso di Macchine - Macchine ed impianti per conversione di energia. Padova: Cortina, 1999. Cerca nel catalogo
  • Lozza G., Turbine a gas e cicli combinati. Bologna: Progetto Leonardo, 2006. Cerca nel catalogo