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FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI

Corso Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Curriculum NUOVE TECNOLOGIE PER LA TUTELA DEL TERRITORIO E DELL’AMBIENTE
Orientamento PS.LM35.IND012.2013-2014
Anno Accademico 2014/2015
Crediti 6.00
Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11
Anno Secondo anno
Unità temporale Primo semestre
Ore aula 48
Attività formativa Attività formative affini ed integrative

Canale Unico

Docente MATILDE PIETRAFESA
Obiettivi Il corso si propone di fornire conoscenze specifiche sulle tecnologie di produzione energetica da fonte rinnovabile attraverso la trattazione dei principi, dei processi di trasformazione, dei componenti e dei sistemi. Esso approfondisce in particolare la transizione attualmente in atto tra produzione energetica centralizzata e distribuita e tra produzione da fonte fossile e da fonte rinnovabile. In particolare viene analizzato l’impatto sull’ambiente delle fonti fossili, i cambiamenti climatici in atto e gli impegni globali di riduzione delle emissioni, individuando le fonti energetiche più idonee per la produzione di energia termica ed elettrica nei vari ambiti, in particolare in edilizia. Viene altresì introdotto l’uso dell’idrogeno come vettore per l’accumulo energetico. I contenuti concettuali e metodologici sono affiancati da riferimenti agli aspetti applicativi.
Obiettivo del corso è consentire agli studenti l’acquisizione di conoscenze specifiche sugli argomenti trattati.
Programma Cambiamenti climatici. Riscaldamento globale. Effetti dell’aumento di temperatura. Rapporto IPCC. Domanda e consumi energetici. Fabbisogni energetici. Tonnellata equivalente di petrolio. Sistema energetico attuale. Direttiva europea Clima-Energia. Il percorso europeo verso la decarbonizzazione. Impegni globali di riduzione delle emissioni (COP 21). Nuovo paradigma energetico. Terza rivoluzione industriale

Fonti energetiche. Energia primaria. Fonti energetiche. Fonti di energia primaria fossili e fissili. Fonti di energia primaria rinnovabili. Fonti di energia secondaria: energia elettrica. Il vettore energetico idrogeno.
Produzione di energia centralizzata Centrali elettriche convenzionali. Centrali elettriche alimentate da fonte rinnovabile.
Produzione di energia distribuita. Energetica edilizia. Uso di fonti rinnovabili in edilizia. Nearly Zero Energy Building (nZEB). Fabbisogni energetici in edilizia. Sfruttamento dell’energia solare in edilizia. Smart grid.

Inquinamento atmosferico. Scala dell’inquinamento. Effetto serra, gas di serra, global warming potential, categorie emissive, stima delle emissioni, buco nell’ozono, piogge acide.

Legislazione sulla sostenibilità in edilizia. Direttive europee, Impegni delle amministrazioni.

Impianti eolici. Energia eolica. Caratterizzazione anemologica di un sito. Distribuzione delle velocità. Modelli probabilistici. Aerogeneratori. Potenza della vena fluida. Potenza estraibile. Fattore di potenza. Curva di potenza. Potenza nominale. Producibilità energetica. Impatto ambientale.
Energia solare. Spettro di emissione del sole. Radiazione solare sulla terra. Percorso solare. Profili di irraggiamento. Sfruttamento dell’energia solare.

Sistemi fotovoltaici. Sfruttamento dell’energia solare per la produzione di energia elettrica. Effetto fotovoltaico. Il silicio. Drogaggio di un semiconduttore. Giunzione P-N. La cella fotovoltaica. Potenza ed efficienza. Pannelli fotovoltaici. Tipologie di pannelli. Generazioni di fotovoltaico. Impianti fotovoltaici grid-connected e stand-alone. Componenti di impianto. Dimensionamento di un impianto. Produzione di energia. Sistemi di accumulo. Incentivi statali. Meccanismo di scambio sul posto. Impatto ambientale.

Collettori solari. Impianti solari termici. Impianti a collettori solari. Componenti. Efficienza. Dimensionamento della superficie ottimale. Metodo f-chart. Solar cooling.

Rifiuti e biomassa Tecnologie di smaltimento dei rifiuti. Recupero energetico. Raccolta differenziata. Riciclaggio. Termovalorizzazione. Discarica. Compostaggio. Smaltimento dei rifiuti organici. Biomassa. Provenienza e composizione. Digestione anaerobica. Biogas. Accumulo energetico nelle piante. Assorbimento delle emissioni.

Idrogeno. Caratteristiche dell’idrogeno come combustibile. Energia dall’idrogeno. Metodi di produzione. Tecnologie di stoccaggio e trasporto. Sistemi di accumulo energetico. Celle a combustibile.
Testi docente Dispense del docente
Fogli di calcolo excel
Erogazione tradizionale Si
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale Si
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto Si
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

Ulteriori informazioni

Descrizione Allegato
DISPENSE (dispensa) Icona dell'estensione dell'allegato
Nessun avviso pubblicato
Nessuna lezione pubblicata
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