Italiano

Il corso trasferisce ai discenti i contenuti necessari per effettuare valutazioni energetiche, economiche ed ambientali delle principali tecnologie di conversione dell’energia da fonte fossile e rinnovabile. In particolare, vengono trasferiti agli allievi i principi di funzionamento e progettuali dei principali sistemi di conversione dell'energia, anche integrando fonti rinnovabili, nonchè gli elementi per la valutazione dei vantaggi/svantaggi energetici, economici ed ambientali di tali tecnologie. Inoltre, il corso trasferisce agli allievi i concetti fondamentali della diagnosi e della certificazione energetica.

Dispense a cura del docente. Energy management, Nino Di Franco, editore Franco Angeli. Testi specifici per studenti stranieri/erasmus NO Testi specifici per studenti non frequentanti NO

Gli obiettivi formativi sono declinabili attraverso i c.d. “descrittori di Dublino”: Conoscenza e capacità di comprensione Scopo del corso è contribuire alla formazione di ingegneri in grado di affrontare le tematiche connesse all'uso delle fonti rinnovabili di energia ed alla loro integrazione con le fonti tradizionali. Verranno analizzati i principi di funzionamento e progettuali, nonchè l’analisi tecnico-economica degli investimenti. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Durante il corso, si sviluppano dei casi studio, per i quali si analizzano i criteri di scelta di diversi sistemi da un punto di vista energetico ed economico, al fine di ponderare ed ottimizzare le scelte progettuali. Pertanto, a termine del corso lo studente deve essere in grado di svolgere in autonomia una analisi tecnico-economica sulle tipologie di casi studio analizzati. Autonomia di giudizio Lo studente deve essere in grado di formulare un giudizio critico sulle principali problematiche connesse alla gestione delle risorse energetiche. Deve altresì essere in grado di giudicare l’impatto di tali problematiche sul funzionamento di impianti termici e sistemi di conversione dell’energia. Abilità comunicative Lo studente deve essere in grado di illustrare fondamenti teorici e applicativi relativi alla gestione delle risorse energetiche. Deve altresì argomentare i collegamenti logici tra diversi temi della materia, utilizzando un linguaggio tecnico proprio della materia. Capacità di apprendimento A conclusione del corso lo studente deve disporre di tutti gli strumenti utili per proseguire in modo autonomo, adottando un approccio critico, lo studio delle evoluzioni della materia, sia mediante continui aggiornamenti tecnici e normativi.

È necessario avere acquisito ed assimilato le seguenti conoscenze nell'ambito della Fisica Tecnica:
- concetti fondamentali di termodinamica degli stati;
- concetti fondamenti relativi ai bilanci di massa ed energia;
- concetti fondamentali relativi ai componenti degli impianti ed ai sistemi di conversione dell'energia.

Lezioni frontali da 2h ciascuna sui diversi temi della materia accompagnate da esercitazioni in aula sull'applicazione delle conoscenze acquisite. Viaggi di istruzione NO Lavoro in gruppo di studio NO L'erogazione dei contenuti formativi avviene principalmente tramite lo svolgimento di lezioni frontali ed esercitazioni. L'approccio didattico prevede la stimolazione della curiosità dello studente relativamente alla conoscenza di problemi pratici, ed allo sviluppo delle capacità di risolverli. Il corso prevede lo svolgimento di casi studio applicativi da parte dei discenti.

La verifica dell'apprendimento prevede una una prova orale in cui si illustrino i metodi e le tecniche utili a risolvere il project work. L'esame orale verificherà le capacità di collegamenti critici, la capacità di sintesi e approfondimento. E’ consentito usare prontuari, testi o materiali didattici durante la prova? NO E’ consentito l’uso di strumenti o materiale informatico (PC, tablet, etc.)? NO DESCRIZIONE DETTAGLIATA: L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame è orale e viene svolto come segue: - valutando la capacità dello studente di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso; - discutendo i casi studio applicativi sviluppati dallo studente, al fine di valutare la padronanza degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione tiene conto della completezza ed esattezza delle risposte, nonché della chiarezza espositiva. precedentemente indicati. L’esame è orale e viene svolto come segue: - valutando la capacità dello studente di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso; - discutendo i casi studio applicativi sviluppati dallo studente, al fine di valutare la padronanza degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione tiene conto della completezza ed esattezza delle risposte, nonché della chiarezza espositiva.

Materiali di supporto online SI Slides usate dal docente caricate su Teams dell’insegnamento NO Attività di tutorato SI Insegnamento mutuato NO

(6 ore) Fonti e vettori energetici, quadro normativo e tariffario. Classificazione delle fonti energetiche. (6 ore) La produzione e la distribuzione del calore. Le centrali termiche. Il ciclo frigorifero. La pompa di calore. (6 ore) Valutazione economica degli investimenti. Flusso di cassa. Simple Pay Back, Pay Back Attualizzato, Valore netto, Indice di Profitto. Sistema normativo e tariffario dei vettori finali dell’energia. (6 ore) Analisi energetica, economica e di impatto ambientale di sistemi energetici. (8 ore) Fonti energetiche rinnovabili. Solare, eolico, energia geotermica, biomasse e ciclo dei rifiuti. (4 ore) Cenni sull'aria umida. Richiami di trasmissione del calore. (20 ore) L'utilizzo e la gestione dell'energia per sistemi edificio-impianto, alimentati sia da fonti tradizionali che da fonti rinnovabili di energia. Criteri e metodi per incrementare l’efficienza energetica di tali sistemi. Il fabbisogno energetico. Cenni di qualità dell'aria. La diagnosi energetica e la certificazione energetica. (16 ore) Studi di fattibilità energetica, economica ed ambientale di impianti tradizionali e di impianti basati sull’utilizzo delle fonti rinnovabili di energia. Svolgimento di casi studio applicativi.

Italian

The course provides the contents necessary to carry out energy, economic and environmental assessments of the main energy conversion technologies from fossil and renewable sources. In particular, the operating and design principles of the main energy conversion systems are transferred to students, also integrating renewable sources, as well as the elements for evaluating the energetic, economic and environmental advantages/disadvantages of these technologies. Furthermore, the course transfers the fundamental concepts of diagnosis and energy certification.

Notes of the teacher. Energy management, Nino Di Franco, editore Franco Angeli. Books only for foreign/erasmus students NO Books only for not attending students NO

The training objectives can be defined through the so-called “descriptors of Dublin”: Knowledge and understanding The aim of the course is to contribute to the training of engineers capable of dealing with issues related to the use of renewable energy sources and their integration with traditional sources. The operating and design principles will be analysed, as well as the technical-economic analysis of the investments. Ability to apply knowledge and understanding During the course, case studies are developed, for which the selection criteria of different systems are analyzed from an energy and economic point of view, in order to weigh and optimize the design choices. Autonomy of judgement The student must be able to formulate a critical judgment on the main energy resources and their management. Must also be able to judge the impact of these issues the operation of energy conversion systems. Communication skills The student must be able to illustrate theoretical and applicative foundations relating to the main energy resources and their management. It must also argue the logical connections between different themes of the subject, using a technical language specific to the subject. Learning ability At the end of the course the student must have all the useful tools to continue independently, adopting a critical approach, the study of the evolution of the subject, both through continuous technical and regulatory updates.

It is necessary to have acquired the following knowledge in the field of Applied thermodynamics:
- fundamental concepts of thermodynamics;
- fundamentals concepts of mass and energy balances;
- basic concepts relating to components of plants and energy conversion systems.

Frontal lessons of 2 hours each on the different topics of the subject accompanied by exercises in the classroom on the application of the knowledge acquired. Educational trips NO Team study NO The training contents are transferred mainly carrying out lectures and exercises. The teaching approach includes the stimulation of the student's curiosity regarding the knowledge of practical problems, and the development of the ability to solve them. The students develop case studies.

The learning assessment includes an oral exam in which the methods and techniques useful for solving the project work are illustrated. The oral exam will verify the ability to make critical connections, the ability to synthesize and delve deeper. Is it permitted to use handbooks, texts or teaching materials during the test? NO Is the use of computer tools or materials (PCs, tablets, etc.) permitted? NO DETAILED DESCRIPTION: The objective of the exam is to verify the level of achievement of the previously indicated training objectives. The exam is oral and is carried out as follows: - evaluating the student's ability to connect and compare different aspects covered during the course; - discussing the case studies developed by the student, in order to evaluate the ability to solve them. The evaluation takes into account the completeness and accuracy of the answers, as well as the clarity of the explanation.

Support material online YES Slides used by the teacher on Teams NO Tutoring YES Class replicated NO

(6 hours) Energy sources, regulatory and tariff framework. Classification of energy sources. (6 hours) The production and distribution of heat. Thermal power plants. The refrigeration cycle. The heat pump. (6 hours) Economic evaluation of investments. Cash flow. Simple Pay Back, Discounted Pay Back, Net Value, Profit Index. Regulatory and tariff system of final energy carriers. (6 hours) Energetic, economic and environmental analysis of energy systems. (8 hours) Renewable energy sources. Solar, wind, geothermal energy, biomass and waste cycle. (4 hours) Notes on humid air and on heat transfer. (20 hours) The use and management of energy for building-plant systems, powered by both traditional and renewable sources. Methods for increasing energy efficiency. Energy needs. Notes on air quality. Energy diagnosis and energy certification. (16 hours) Feasibility studies of traditional systems and systems based on the use of renewable sources. Development of case studies.