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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 077930 - FISICA TECNICA E SISTEMI ENERGETICI
  • 077929 - SISTEMI ENERGETICI
Docente Manzolini Giampaolo
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (394) INGEGNERIA GESTIONALE*MZZZZ077930 - FISICA TECNICA E SISTEMI ENERGETICI

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso di Sistemi Energetici è mirato ad un conoscenza ingegneristica dei componenti, delle macchine e degli impianti che assicurano la conversione e la gestione dell’energia, con particolare attenzione ai problemi di efficienza energetica e di rispetto dell’ambiente.

L’insegnamento si inserisce all’interno del percorso degli studi perseguendo alcuni degli obiettivi generali di apprendimento dichiarati. In particolare, l’insegnamento contribuisce allo sviluppo delle capacità di:

  • Comprendere i principi dei sistemi di conversione dell'energia, i limiti tecnologici e la loro applicazione nei vari settori energetici.
  • Progettare soluzioni applicando l’approccio scientifico ed ingegneristico (apprendimento, ragionamento e modellizzazione basati su una solida preparazione multidisciplinare) nell’affrontare problemi semplici di dimensionamento dei componenti presenti in processi di trasformazione, trasporto ed uso finale dell’energia.
  • Progettare sistemi di conversione dell'energia al fine di massimizzare il risparmio energetico/economico/ambientale nelle varie applicazioni di interesse

Risultati di apprendimento attesi

I risultati attesi sono classificati in base agli obiettivi dell'insegnamento.

La comprensione dei principi fondamentali consentirà di: 

  • Conoscere i principi fondamentali della termodinamica nelle varie formulazioni e le proprietà termofisiche della materia nei diversi stati di aggregazione.
  • Essere in grado di impostare bilanci di massa e energia di sistemi termodinamici di varia complessità.
  • Conoscere il concetto di energia primaria e i cicli termodinamici per la conversione dell'energia,
  • Conoscere e scrivere l'equazione di Bernoulli e le perdite di carico nelle varie tipologie per i circuiti idraulici

La progettazione di soluzioni ingegneristiche prevede di:

  • Essere in grado di valutare i processi di trasformazione dell’energia e di generazione di potenza attraverso opportuni indici di prestazione.
  • Eseguire progettazione di massima di cicli termodinamici per applicazioni industriali.
  • Valutare le prestazioni energetiche ed economiche di un sistema energetico e identificare la soluzione più conveniente a seconda dei vari contesti e delle varie applicazioni
  • Confrontare dal punto di vista ambientale i vari sistemi di conversione dell'energia
  • gestire problemi non strettamente inerenti alle problematiche affrontate nel corso di laurea assumendo decisioni motivate

 


Argomenti trattati

1. Impianti idraulici

1.1    Equazioni di Bernoulli e definizione della curva caratteristica di impianto;

1.2     Dimensionamento e scelta delle pompe; verifica della cavitazione per pompe.

1.3   Conoscenza e scelta dei sistemi di controllo più adeguati per i circuiti idraulici

2. Sistemi di conversione dell'energia

2.1 Caratterizzazione della fonte primaria di energia. Definizione di PCI e PCS per combustibili

2.2  Componenti per le trasformazione di energia nelle varie forme: turbine/compressore/caldaie

2.3  Bilanci energetici per sistemi per la conversione dell'energia elettrica/termica/frigorifera

2.4  Bilanci economici per sistemi per la conversione dell'energia elettrica/termica/frigorifera

2.5  Caratterizzazione dei componenti e loro dimensionamento nei sistemi di conversione dell'energia elettrica/termica/frigorifera


Prerequisiti

1. Impianti idraulici

1.1    Equazioni di Bernoulli e definizione della curva caratteristica di impianto;

1.2     Dimensionamento e scelta delle pompe; verifica della cavitazione per pompe.

1.3   Conoscenza e scelta dei sistemi di controllo più adeguati per i circuiti idraulici

2. Sistemi di conversione dell'energia

2.1 Caratterizzazione della fonte primaria di energia. Definizione di PCI e PCS per combustibili

2.2  Componenti per le trasformazione di energia nelle varie forme: turbine/compressore/caldaie

2.3  Bilanci energetici per sistemi per la conversione dell'energia elettrica/termica/frigorifera

2.4  Bilanci economici per sistemi per la conversione dell'energia elettrica/termica/frigorifera

2.5  Caratterizzazione dei componenti e loro dimensionamento nei sistemi di conversione dell'energia elettrica/termica/frigorifera


Modalità di valutazione

Il corso prevede una serie di lezioni ed esercitazioni sui vari argomenti trattati, in numero adeguato a coprire i crediti previsti.

La verifica della preparazione avviene mediante esame che potrà essere sostenuto nel periodo di valutazione finale al termine del semestre o in qualsiasi altro appello disponibile. L’esame consta di una prova scritta con quesiti numerici e teorici inerenti agli argomenti trattati. La prova si ritiene superata a fronte di una valutazione complessiva uguale o superiore a 18

 Nella prova scritta si richiede di risolvere due problemi al fine di accertare la capacità di:

impostare ed eseguire bilanci di massa e energia per sistemi chiusi e aperti;

analizzare dal punto di vista termodinamico le configurazioni di base di macchine e impianti (caratterizzazione di stati e trasformazioni, calcolo degli indici di prestazione);
valutare dal punto di vista tecnico ed economico diverse configurazioni di impianto al fine di identificare quella ottimale;

 I quesiti teorici mirano all'accertamento del grado di comprensione degli aspetti fondamentali dell'insegnamento come pure della consapevolezza dell'uso dei modelli di calcolo utilizzati

 


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaYunus A. Cengel, Termodinamica e trasmissione del calore, Editore: McGraw Hill, ISBN: 978-88-386-6514-1
Risorsa bibliografica facoltativaG Casagrande, E Lanzarone, L.D. Marocco, F. Miglietta, Esercizi di Fisica Tecnica, Editore: Pitagora Editrice Bologna
Risorsa bibliografica facoltativaG. Cornetti - F. Millo, MACCHINE IDRAULICHE , Editore: Il Capitello, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788842675136 http://www.capitello.it/libri/macchine-idrauliche/
Risorsa bibliografica facoltativaG. Cornetti - F. Millo, SCIENZE TERMICHE E MACCHINE A VAPORE , Editore: Il Capitello, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788842675143 http://www.capitello.it/libri/scienze-termiche-e-macchine-a-vapore/
Risorsa bibliografica facoltativaG. Cornetti - F. Millo, MACCHINE A GAS, Editore: Il Capitello, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788842675150 http://www.capitello.it/libri/macchine-a-gas/

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
32:30
48:45
Esercitazione
17:30
26:15
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
15/05/2021