Corsi di insegnamento: Efficienza energetica e fonti rinnovabili

Obiettivi formativi del corso

Il corso intende fornire approfondimenti sia sulle caratteristiche e sulle applicazioni delle energie rinnovabili, sia sul calcolo delle prestazioni energetiche di edifici e impianti nei settori civili e industriali.

Conoscenze e capacità di comprendere:

Alla fine del percorso dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali dell'efficienza energetica in edilizia e delle relative soluzioni impiantistiche.

Competenze:

Lo studente dovrà essere in grado di affrontare ed analizzare gli aspetti peculiari del fabbisogno energetico degli edifici e dell'utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili.

Autonomia di giudizio:

Lo studente dovrà possedere gli strumenti per discutere in maniera critica le tematiche affrontate nel corso.

Capacità comunicative:

Lo studente dovrà possedere l’abilità di presentare in maniera chiara e semplice i concetti acquisiti.

The course is aimed at providing a deep insight in the use of renewable energies and in the calculation methodology of energy performance of buildings in civil and industrial applications.

Knowledge and understanding:

At the end of this course the student should know the fundamentals of building energy needs and renewable sources.

Applying knowledge and understanding:

The student should be able to analyze the energy problems related to the course.

Making judgments:

By the end of the course, the student should be able to evaluate, with critical mind, the peculiarities of the energy need and saving.

Communication skills:

The student should be able to clearly present his acquired knowledge.

Note

L'esame consiste in una prova scritta e in un colloquio su due temi distinti e relativi all’analisi exergetica e all’analisi termoeconomica. In sede d’esame viene anche verificata l’acquisizione delle competenze nell’ambito dei temi trattati durante l’attività di laboratorio.

The examconsistsof a written testandaninterviewontwoseparate issuesin exergyanalysisandthermoeconomics analysis. On examinationisalsotestedtheskillsacquiredon the topics discussedduringtheworkshop activities.

Programma

Valutazione dei parametri termofisici dell’involucro edilizio. Efficienza energetica degli impianti per la climatizzazione invernale. Componenti di impianti di riscaldamento ad acqua e per produzione di acqua calda sanitaria; calcolo dei rendimenti. Confronto delle prestazioni energetiche di varie soluzioni impiantistiche, impianti tradizionali e sistemi a pompa di calore: principio di funzionamento, COP e EER, Bin method per il calcolo del COP medio stagionale delle pompe di calore aria-aria e aria-acqua.

Certificazione energetica di edifici civili e industriali: normativa tecnica per il calcolo del fabbisogno energetico ed esempi applicativi.

Fonti di energia. Le fonti di energia convenzionale (carbone, petrolio, gas, idroelettricità) e nucleare. Le fonti di energia rinnovabile.

Energia marina: impianti OTEC; utilizzazione delle maree per la produzione di energia elettrica; energia disponibile dal moto ondoso. Energia geotermica: acquifero e copertura; gradiente e campi geotermici; impianti geotermoelettrici. Utilizzazione di fluidi geotermici a bassa entalpia, sonde geotermiche, applicazioni nell'industria e nel settore civile .

Energia solare: radiazione solare su superfici inclinate; utilizzazioni termiche; collettori (piani e parabolici) e calcolo del rendimento; accumulo termico; impianti solari termici. Conversione elettrica dell'energia solare; centrali solari a eliostati; conversione fotovoltaica, tecnologia delle celle solari; applicazioni di pannelli fotovoltaici.

Energia eolica: disponibilità di energia dal vento; analisi dei siti eolici; distribuzione probabilistica di Raiyleigh e Weibull; rendimento teorico di Betz; aeromotori e aerogeneratori di piccola, media e grande taglia; impianti eolici.

Evaluation of thermophysical parameters of the building envelope. Energy efficiency of plants for space heating. Components for space heating and domestic hot water, calculation of efficiency. Comparison of energy performance of different system solutions, traditional plants and heat pump systems: COP and EER, Bin method for calculating the seasonal performance (SCOP) of air source heat pumps.

Energy certificates of civil and industrial buildings, standards for the calculation of energy requirements and application examples.

Energy sources. The conventional energy sources (coal, oil, gas, hydropower) and nuclear power. Renewable energies.

Marine energy: OTEC, electricity from tides and waves.

Geothermal energy: aquifer and cover; geothermal fields and power plants. Use of low-enthalpy fluids, ground source heat pumps and applications.

Solar energy: solar radiation on tilted surfaces; thermal collectors (flat and parabolic), efficiency, thermal storage, solar thermal systems. Electrical conversion of solar energy, solar power plants and heliostats, photovoltaic conversion, solar cell technology, PV applications.

Wind energy, analysis of wind sites; Raiyleigh and Weibull distributions; Betz limit; windmills and power plants.

Efficienza energetica e fonti rinnovabili

Anno accademico 2022/2023

Obiettivi formativi del corso

Risultati dell'apprendimento

Attività di supporto

Note

Programma

Testi consigliati e bibliografia