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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA ELETTRICA
Insegnamento
IMPIANTI DI PRODUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA
INP3051655, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA ELETTRICA
IN1979, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELECTRIC POWER PLANTS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2019-IN1979-000ZZ-2019-INP3051655-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 FABIO BIGNUCOLO ING-IND/33

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettrica ING-IND/33 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
7 A.A. 2019/2020 01/10/2019 30/11/2020 BIGNUCOLO FABIO (Presidente)
TURRI ROBERTO (Membro Effettivo)
COPPO MASSIMILIANO (Supplente)
6 A.A. 2018/19 01/10/2018 30/11/2019 BIGNUCOLO FABIO (Presidente)
TURRI ROBERTO (Membro Effettivo)
COPPO MASSIMILIANO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Il corso di Impianti di Produzione dell’Energia Elettrica sviluppa tematiche e specificità impiantistiche dei sistemi per la generazione elettrica, sia da fonti rinnovabili che da fonti fossili. Sono richieste come prerequisito, in particolare, le nozioni che gli studenti hanno modo di apprendere nei corsi di Impianti elettrici, Macchine elettriche e Fisica tecnica (insegnamenti proposti nella laurea triennale in Ing. dell’Energia)
Conoscenze e abilita' da acquisire: Al termine del corso, lo studente avrà acquisito le nozioni di base inerenti agli impianti di produzione dell’energia elettrica, in particolare le loro particolarità costruttive, le tecniche per lo studio e la modellizzazione dei componenti fondamentali e le azioni di controllo e di regolazione per la gestione del singolo impianto e della rete cui è connesso.
L’obiettivo del corso è quindi l’acquisizione delle seguenti conoscenze, abilità e competenze:
a) comprendere le peculiarità dei vari sistemi di generazione, al fine di caratterizzarne potenzialità e limiti in un contesto energetico in forte evoluzione verso lo sfruttamento delle fonti rinnovabili;
b) saper effettuare un dimensionamento di massima degli impianti di produzione più diffusi;
c) saper dialogare con le altre figure professionali coinvolte nella progettazione, nella costruzione nella manutenzione degli impianti di produzione (a partire dalle grandi centrali allacciate alla rete di trasmissione in Alta Tensione fino agli impianti di potenza medio-piccola connessi alle reti di Media e Bassa Tensione).
Il raggiungimento di tali obiettivi sarà corredato da una opportuna base nozionistica e da una adeguata proprietà di linguaggio tecnico sulle tematiche specifiche.
Modalita' di esame: Verranno proposti agli studenti non meno di 4 appelli d’esame, di cui almeno 2 in sessione invernale, 1 in sessione estiva e 1 in sessione autunnale. Non sono previste prove parziali (compitini). Le date degli appelli d’esame sono proposte dal docente all'inizio del corso per l’intero anno accademico.
Per il superamento dell’esame, gli studenti hanno facoltà di scegliere tra due modalità, alternative tra loro (in ogni appello d’esame saranno proposte entrambe le modalità):
a) MODALITA’ SCRITTA: in questa modalità, la prova d’esame consiste nella risposta in forma scritta ad alcune domande teoriche, che vertono strettamente sulle tematiche affrontate a lezione. Ogni domanda è ripartita in sotto-domande al fine di guidare al meglio lo studente nella risposta. Ad ogni sotto-domanda è assegnato un punteggio conseguibile in caso di risposta completa e soddisfacente. Verranno messi a disposizione su Moodle alcuni esempi di prova scritta.
b) MODALITA’ ORALE: in questa modalità, la prova d’esame consiste nella risposta in forma orale, tipicamente alla lavagna, ad alcune domande teoriche, che vertono strettamente sulle tematiche affrontate a lezione
Criteri di valutazione: Indipendentemente dalla modalità d’esame scelta dallo studente, costituiscono elemento di valutazione:
a) la comprensione dei concetti presentati;
b) la chiarezza espositiva (testuale e grafica);
c) la capacità di esprimersi con opportuna sensibilità ingegneristica.
Contenuti: Contenuti: SEZIONE A - INTRODUZIONE AGLI IMPIANTI DI PRODUZIONE ELETTRICA
Capitolo 1 - FABBISOGNO ENERGETICO E RUOLO DELLA PRODUZIONE ELETTRICA
Energia e sviluppo economico
Le fonti d’energia
Struttura dei consumi energetici
Capitolo 2 - LA PIANIFICAZIONE E LA GESTIONE ECONOMICA DELLA PRODUZIONE ELETTRICA
La pianificazione a lungo termine della produzione elettrica
La gestione economica a breve termine della produzione elettrica
Gestione della produzione in un mercato competitivo
Capitolo 3 - TIPOLOGIA DELLE CENTRALI ELETTRICHE
Generalità
Configurazioni tipiche dello schema elettrico di centrale
SEZIONE B - IMPIANTI DI PRODUZIONE A FONTE RINNOVABILE
Capitolo 4 - IMPIANTI IDROELETTRICI
Classificazione degli impianti idroelettrici
Analisi idrologica
Valutazione della taglia più conveniente per un impianto ad acqua fluente
Dimensionamento del serbatoio
Elementi costitutivi di un impianto idroelettrico tipo
Transitori idraulici
Transitorio idraulico del sistema galleria-pozzo piezometrico
Criteri di scelta del pozzo piezometrico
Transitorio idraulico nelle condotte forzate
Condotte forzate
Organi di intercettazione idraulica
Le turbine idrauliche per grandi impianti
La cavitazione
Turbine per impianti con caratteristiche particolari
Impianti di accumulazione (pompaggio)
Mini e micro idroelettrico
Capitolo 5 - IMPIANTI FOTOVOLTAICI
La fonte primaria solare
La cella fotovoltaica
I pannelli fotovoltaici
Tipologie di impianto fotovoltaico
Progettazione preliminare di un impianto fotovoltaico
Convertitore statico (inverter)
Altre componenti di impianto
Monitoraggio degli impianti fotovoltaici
Impatto della generazione fotovoltaica sulla rete
Capitolo 6 - IMPIANTI EOLICI
Sfruttamento della risorsa eolica
Tipologie di impianto eolico
Conversione di energia eolica-meccanica
Conversione di energia meccanica-elettrica
Limiti allo sviluppo della fonte eolica
SEZIONE C - IMPIANTI DI PRODUZIONE A FONTE FOSSILE
Capitolo 7 - IMPIANTI TERMOELETTRICI
Impianti con turbina a vapore
Trasformazioni energetiche in un impianto termoelettrico
Cicli termici nel circuito acqua-vapore
Il generatore di vapore
La turbina a vapore
Il condensatore
Trattamento dell’acqua di reintegro
Le pompe di alimento
I riscaldatori dell’acqua di alimento
Il degasatore
Il circuito combustibile/aria-fumi
Combustibili e relativi circuiti
La combustione
Dimensionamento della camera di combustione
I bruciatori
Altri componenti del circuito aria-fumi
Il trattamento dei fumi
Sistemi di abbattimento del particolato solido (polveri sospese trasportate)
La desolforazione delle emissioni
La denitrificazione
Il camino
Ordine dei dispositivi nel circuito aria-fumi
Sistemi di raffreddamento
Fondazioni e vibrazioni dei gruppi turbina-generatore
Capitolo 8 - IMPIANTI TURBOGAS, CICLO COMBINATO E SPECIALI
Impianti termoelettrici a turbogas
Impianti a ciclo combinato
Impianti speciali
SEZIONE D - SISTEMI AUSILIARI DI CENTRALE
Capitolo 10 - ALIMENTAZIONE DEI SERVIZI AUSILIARI NELLE CENTRALI ELETTRICHE
Classificazione dei servizi ausiliari
Servizi ausiliari in corrente alternata
Servizi ausiliari in corrente continua
Capitolo 11 - REGOLAZIONE DI FREQUENZA E POTENZA ATTIVA
Schema funzionale della regolazione di frequenza e potenza attiva
Blocco generatore
Sistema di adduzione-turbina negli impianti idroelettrici
Regolatori per turbine idrauliche
Il sistema adduzione turbina negli impianti termoelettrici
Regolatori di velocità per gruppi termoele
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso è strutturato in lezioni frontali, supportate da presentazioni proiettate a video. Le presentazioni sono messe a disposizione dal docente anticipatamente rispetto al loro utilizzo in aula, tipicamente ad inizio del corso. La struttura delle presentazioni ricalca fedelmente l’elenco delle tematiche che verranno presentate. Per tematiche che possono richiedere un approfondimento specifico, anche in risposta a richieste puntuali da parte degli studenti, potranno essere dettagliati alcuni concetti con supporto tradizionale (lavagna in aula).
Per quanto possibile, le lezioni sono arricchite con esempi e illustrazioni, utili per accrescere la sensibilità ingegneristica degli studenti e meglio esplicitare i concetti teorici trattati.
Possono essere previste attività seminariali con il contributo di docenti e professionisti esterni. Inoltre, potrà essere organizzata una visita tecnica presso un impianto di generazione
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: L’erogazione del corso è coordinata con il testo di riferimento indicato di seguito, con cui si combinano le presentazioni che verranno proiettate durante le lezioni. Tali presentazioni saranno condivise tramite Moodle con gli studenti, in modo che siano stampabili preliminarmente a quando verranno presentate in aula. Ciò consente un’agevole integrazione del materiale fornito con appunti di lezione, a cura degli studenti.
Il testo di riferimento è disponibile sia in formato tradizionale (cartaceo) che in formato e-book. Sulla piattaforma dell’editore sono forniti a supporto documenti aggiuntivi per consentire agli studenti approfondimenti specifici su tematiche di particolare interesse
Testi di riferimento:
  • R Caldon, F Bignucolo, Impianti di produzione dell'energia elettrica. Criteri di scelta e dimensionamento. --: Società Editrice Esculapio, 2019. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Case study
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Citta' e comunita' sostenibili Consumo e produzione responsabili Agire per il clima