L'insegnamento mira principalmente a contribuire allo sviluppo delle abilità dell’ingegnere energetico nell’analisi di sistemi secondo i criteri indicati dal metodo termodinamico. Le conoscenze acquisite nei precedenti insegnamenti costituiscono la base di competenze che lo studente utilizzerà per analizzare sistemi e dispositivi nelle reali condizioni di funzionamento. I concetti legati alla teoria degli errori, all'analisi statistica dei dati e di data mining, in generale, saranno proposti ed in parte applicati. Alcuni aspetti legati alla manutenzione industriale e agli impianti energetici saranno trattati. Secondo questi presupposti sono identificabili due possibili traiettorie di sviluppo delle abilità professionali, attraverso laboratori in campo inerenti tecnologie energetiche consolidate e laboratori sperimentali rivolti allo sviluppo di tecnologie energetiche alternative o di tipo innovativo.

I principi della termodinamica che governano il comportamento dei sistemi fisici e delle sostanze in essi coinvolte, i meccanismi di scambio termico e di trasporto dell’energia nelle sue varie forme, secondo le attese, costituiscono le competenze di base acquisite. Le capacità di utilizzare queste conoscenze per interpretare, valutare e contribuire a migliorare le prestazioni di sistemi e dispositivi energetici che operano nella realtà osservata, costituiscono i principali risultati di apprendimento attesi. Sono parte di questi, le attività sperimentali orientate allo sviluppo di specifici dispositivi energetici di carattere innovativo. L’abilità nelle applicazioni dei concetti teorici rappresenta di conseguenza uno degli elementi concreti di valutazione. Sono inoltre oggetto di valutazione le capacità di comunicazione e di analisi critica dei risultati ottenuti attraverso criteri sintetici e lineari.

Progettazione e ottimizzazione di impianti energetici. Fisica tecnica.

Introduzione in cui sono delineate le caratteristiche e le peculiarità dei sistemi e dei dispositivi termodinamici che costituiscono gli oggetti d’indagine per l’anno in corso. Obiettivi delle analisi e specifici richiami sulla teoria degli errori, sull'analisi statistica e, più in generale, ad aspetti legati alle tecniche di data mining saranno considerati ed approfonditi. I concetti base della manutenzione industriale saranno presentati e trattati nella descrizione dei vari impianti energetici (20 h). In ragione di quanto sopra delineato, le attività di laboratorio e di sperimentazione in campo, saranno mostrati considerando le seguenti tematiche (40 h): - Impianti e sistemi FV - Scambiatori di calore - Impianti a biomassa e sistemi di purificazione del combustibile gassoso - Concentratore solare e sistemi di storage termico - Celle LIB e calorimetria - Impianti energetici a pompa di calore geotermica - Rimozione/sequestro della CO2 - Produzione elettrica con microturbine eoliche - Sistemi di condizionamento termoigrometrico - Sistemi di ventilazione di tipo industriale - Produzione, uso e sicurezza del vettore idrogeno

Gli argomenti del corso vengono trattati attraverso lezioni, esercitazioni di laboratorio tramite collaborazioni con aziende che operano nel settore energetico. Le esercitazioni di laboratorio saranno condotte presso il Dipartimento di Energia, presso l'Energy Center e l'Environment Park di Torino. Il calendario del corso prevede, dopo una prima fase di input teorici, una fase di prove in laboratorio e/o in aula utilizzando casi di studio per approfondire l'argomento pianificato. A fine di ogni argomento, una relazione o progetto di lavoro viene affidata agli studenti. I progetti di lavoro richiesti per poter sostenere l'esame sono (min.) quattro. All'interno del calendario, verso la fase finale del corso, sulla base delle richieste e degli interessi degli studenti, si potranno pianificare visite ad hoc a laboratori di ricerca e/o partecipare a seminari di ricerca. E' altresi prevista un attività di revisione e tutoraggio a supporto dei gruppi di lavoro per poter completare i progetti e i report, prima della conclusione del corso.

Appunti e dispense del corso. Testi specialistici e raccolte normative opportunamente selezionate e indicate all’inizio del corso. Alcuni testi: M. Loreti, Teoria degli errori e fondamenti di statistica (Zanichelli) M. Agnello, Meccanica, metrologia e termodinamica (CLUT) Carpignano, Perotti, …, Manuale di Manutenzione, Tecniche nuove M. Marigo, La manutenzione di machine e impianti: sicurezza ed affidabilità (EPC) S. Dulli, S. Furini, E. Peron, Data mining, Metodi e strategie (Springer)

Slides; Esercizi risolti; Esercitazioni di laboratorio; Video lezioni tratte da anni precedenti; Materiale multimediale ; Strumenti di simulazione;

E' possibile sostenere l’esame in anticipo rispetto all’acquisizione della frequenza

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group essay;

... L'esame è costituito da una serie di relazioni scritte da consegnare a fine corso, strutturate sulla base delle attività di laboratorio svolte a cura di gruppi di lavoro. Gruppi di lavoro da formare ad inizio corso, la cui numerosità non deve essere troppo elevata. Si dovranno presentare un numero massimo di 4 relazioni, fino ad un peso massimo prossimo all'80% del voto. Il feedback ed il giudizio dei lavori di gruppo sarà comunicato all'esame orale, sarà il punto di partenza della discussione. Le relazioni saranno valutate tenendo in considerazione gli obiettivi richiesti, la struttura formale e sintetica, l'uso delle fonti e del materiale a disposizione, l'uso dei software o metodiche illustrate, la capacità di elaborare, trattare e discutere i risultati ottenuti, nonchè quello di redigere una conclusione chiara e concreta. La discussione orale sarà individuale ponendo attenzione all’analisi critica dei risultati ottenuti, anche tramite una presentazione del lavoro effettuato. Domande teoriche sui concetti riportati nelle relazioni saranno presenti. Il seminario e/o la visita tecnica in laboratori di ricerca a fine corso, potranno essere oggetto di argomento di discussione. Il voto dell'esame finale sarà cosi' composto: - relazione 1, max 6 punti - relazione 2, max 6 punti - relazione 3, max 6 punti - relazione 4, max 6 punti Per arrivare al punteggio di 30/30 saranno poste tre domande sui temi trattati e sviluppati nel corso.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.