| IMPIANTI DI POTENZA E COGENERAZIONE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si propone di fornire una panoramica sui fabbisogni di energia, sulle fonti energetiche e sui sistemi di conversione dell'energia. Vengono quindi introdotte le metodologie di analisi degli impianti di conversione dell'energia: analisi di primo e secondo principio, sviluppo della metodologia di analisi basata sui fattori termodinamici: fattore Carnot, fattore Clausius, fattore di molteplicità delle sorgenti. Vengono poi introdotte metodologie di analisi tecnico-economica: rendimento globale, costi fissi e costi variabili in una centrale termoelettrica, costo dell'elettricità prodotta. Infine vengono affrontate le tematiche relative alle emissioni ed inquinanti prodotti da centrali termoelettriche alimentate a combustibili fossili.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: conoscenza e comprensione delle metodologie di analisi termodinamica dei cicli di conversione dell'energia per impianti di potenza e dei criteri per l'ottimizzazione delle loro prestazioni energetiche e per la valutazione delle prestazioni tecnico-economico-ambientale; conoscenza del funzionamento in design e in off-design di impianti di potenza e cogenerativi.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: "progettazione" dei processi termodinamici per impianti di potenza e ecogenerativi e valutazione delle loro prestazioni in design e in off-design
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: capacità di integrare le conoscenze acquisite al fine di saper valutare comparativamente diverse soluzioni impiantistiche in termini energetici, economici ed ambientali
ABILITÀ COMUNICATIVE: dimostrare di saper comunicare, a interlocutori specialistici e non, in modo chiaro e non ambiguo le proprie conoscenze nel settore degli impianti di potenza e della cogenerazione
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: a partire dalle conoscenza acquisite sugli impianti di potenza e cogenerazione, saper continuare a studiare in modo autonomo
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Codice
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8039916 |
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Lingua
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ITA |
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Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
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Crediti
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9
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Settore scientifico disciplinare
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ING-IND/09
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Ore Aula
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90
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Ore Studio
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-
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
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Docente
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GAMBINI MARCO
(programma)
Impianti di potenza convenzionali: Centrali termoelettriche a vapore: analisi termodinamica del ciclo base di riferimento e delle modifiche al ciclo base. Schemi impiantistici delle centrali in relazione alla taglia d’impianto, parametri di esercizio, prestazioni, influenza delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, combustibili utilizzabili, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le emissioni inquinanti dalle centrali a vapore. Gli impianti a vapore ultrasupercritici (USC) Centrali termoelettriche con turbine a gas: analisi termodinamica del ciclo base di riferimento e delle eventuali modifiche al ciclo base. Configurazioni impiantistiche mono e bi-albero, combustibili utilizzabili, prestazioni, influenza delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le emissioni inquinanti dalle turbine a gas. Impianti a ciclo combinato gas-vapore: benefici termodinamici connessi alla combinazione del ciclo a gas con quello a vapore. Il ciclo ideale di riferimento. Criteri di ottimizzazione termodinamica dei cicli a recupero alimentati da sorgenti a temperatura variabile. Il rendimento dei cicli combinati ed il rapporto di potenze tra sezione a gas: configurazione impiantistica e considerazioni generali. Le caldaie a recupero: criteri di calcolo e di ottimizzazione dei parametri caratteristici. Cicli a vapore a recupero: criteri di ottimizzazione delle prestazioni. Schemi impiantistici, prestazioni, regolazione, costo dell’elettricità prodotta, emissioni inquinanti.
Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative: cicli misti gas-vapore. Il ciclo con iniezione di vapore (ciclo STIG). Cenni ai cicli misti innovativi e analisi dei processi fisico-termodinamici non convenzionali (condensazione di vapore d'acqua in presenza di incondensabili ed espansione di miscele di vapore e in condensabili)
Cogenerazione ad alto rendimento (CAR) Produzione combinata di energia elettrica e termica: la cogenerazione. Fondamenti termodinamici e benefici energetici della cogenerazione. Le prestazioni e la regolazione degli impianti in modalità cogenerativa. Aspetti economici, ambientali e analisi di fattibilità.
 M. Gambini - Appunti per le lezioni di Conversione dell’Energia - Texmat Materiale fornito dai docenti
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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Docente
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VELLINI MICHELA
(programma)
Impianti di potenza convenzionali: Centrali termoelettriche a vapore: analisi termodinamica del ciclo base di riferimento e delle modifiche al ciclo base. Schemi impiantistici delle centrali in relazione alla taglia d’impianto, parametri di esercizio, prestazioni, influenza delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, combustibili utilizzabili, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le emissioni inquinanti dalle centrali a vapore. Gli impianti a vapore ultrasupercritici (USC) Centrali termoelettriche con turbine a gas: analisi termodinamica del ciclo base di riferimento e delle eventuali modifiche al ciclo base. Configurazioni impiantistiche mono e bi-albero, combustibili utilizzabili, prestazioni, influenza delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le emissioni inquinanti dalle turbine a gas. Impianti a ciclo combinato gas-vapore: benefici termodinamici connessi alla combinazione del ciclo a gas con quello a vapore. Il ciclo ideale di riferimento. Criteri di ottimizzazione termodinamica dei cicli a recupero alimentati da sorgenti a temperatura variabile. Il rendimento dei cicli combinati ed il rapporto di potenze tra sezione a gas: configurazione impiantistica e considerazioni generali. Le caldaie a recupero: criteri di calcolo e di ottimizzazione dei parametri caratteristici. Cicli a vapore a recupero: criteri di ottimizzazione delle prestazioni. Schemi impiantistici, prestazioni, regolazione, costo dell’elettricità prodotta, emissioni inquinanti.
Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative: cicli misti gas-vapore. Il ciclo con iniezione di vapore (ciclo STIG). Cenni ai cicli misti innovativi e analisi dei processi fisico-termodinamici non convenzionali (condensazione di vapore d'acqua in presenza di incondensabili ed espansione di miscele di vapore e in condensabili)
Cogenerazione ad alto rendimento (CAR) Produzione combinata di energia elettrica e termica: la cogenerazione. Fondamenti termodinamici e benefici energetici della cogenerazione. Le prestazioni e la regolazione degli impianti in modalità cogenerativa. Aspetti economici, ambientali e analisi di fattibilità.
 M. Gambini - Appunti per le lezioni di Conversione dell’Energia - Texmat Materiale fornito dai docenti
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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