Obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze delle tecnologie per la produzione/accumulo/scambio di energia e gli strumenti per effettuare l'analisi energetica di processi industriali e di sistemi per la generazione di energia.
The aim of the course is to provide the basic knowledge of the technologies for the energy production/storage/exchange and to provide for instruments to perform energy analysis of industrial processes and energy generation systems.
Ci si attende che lo studente:
- Sia in grado di effettuare analisi energetiche dei processi produttivi mediante le conoscenze di termodinamica di base e di psicrometria acquisite durante il corso.
- Possegga le conoscenze delle tecniche più diffuse per la produzione di energia elettrica e termica sia da fonti non rinnovabili (tradizionale da combustibili fossili) che da fonti non rinnovabili.
- Sia in grado di effettuare le analisi energetiche relative ai processi di produzione di energia da fonti tradizionali e non.
- Conoscenze delle tecnologie utilizzate per lo scambio termico e per la creazione del freddo.
Knowledge of the main environmental compliance requirements for the industrial sector (EIA, AIA-IPPC, AUA, waste management, wastewater discharge, emissions to air, etc.)
Knowledge of the main voluntary environmental management tools for the industrial sector : Environmental Management Systems (ISO 14001 and EMAS) and products environmental quality labels (Ecolabel, etc.)
Basic knowledge of renewable and non renewable sources, of stocks, sources and employment in Italy and in the rest of the world.
Description of industrial energy services and of their use.
Basic knowledge of thermodynamics and of the main energy systems.
Knowledge of the technologies available today for a rational use of energy and the minimization of environmental impacts.
Knowledge of the main uses of renewable energy systems.
Energy analysis of industrial processes.
Basi di matematica e fisica
Fundamentals of physics
1. Introduzione sulle fonti energetiche utilizzate nell'ambito del sistema energetico nazionale
2. Fondamenti di termodinamica e trasformazioni termodinamiche principali
3. Analisi energetica di componenti e processi produttivi
4. Cicli termodinamici a gas, a vapore, combinati, cogenerazione
5. Aria Umida e Psicrometria
6. Scambiatori di Calore
7. Cicli inversi per refrigerazione e riscaldamento
8. Altre tecnologie e fonti per la produzione di energia (idroelettrico, eolico, geotermico, solare etc.) e tecniche per il risparmio energetico
Energy module:
1. Introduction to energy sources used within the national energy system
2. Fundamentals of thermodynamics and main thermodynamic transformations
3. Energy analysis of components and production processes
4. Thermodynamic cycles gas, steam, combined, cogeneration
5. Damp Air and Psychrometry
6. Heat exchangers
7. Reverse cycles for refrigeration and heating
8. Other technologies and sources for energy production (hydroelectric, wind, geothermal, solar, etc.)
Ecology module:
1. Introduction to environmental legislation
2. DPSIR model and Environmental impact Assessment
3. Environmental authorizations: AIA and AUA
4. Environmental compliance requirements for industries (waste management, emissions to air, water management, etc.)
5. Environmental Management System complying with ISO 14001 and EMAS
6. Product environmental quality labels: Ecolabel, Carbon Footprint, etc.
Sono previste una serie di lezioni teoriche per presentare le tematiche riportate nella sezione relativa al programma. Durante le lezioni teoriche saranno anche svolti brevi esercizi al fine di consolidare le nozioni teoriche apprese e renderne chiaro l'utilizzo. E' inoltre prevista un'esercitazione da svolgere a piccoli gruppi per l'applicazione delle nozioni apprese ad un processo produttivo relativo ad una realtà industriale (l'elaborato sarà da consegnare preliminarmente all'effettuazione della prova scritta). Dettagli specifici su argomenti e modalità verranno forniti durante il corso.
A series of theoretical lectures will present the topics listed in the programme section.
Energy Module:
There will be a classroom exercise to be carried out in small groups for the application of the notions learned to a production process related to an industrial case study. The exercise includes the energy analysis of an industrial process, the sizing of components and cogeneration and heat recovery in an industrial context.
Ecology module:
There will be some classroom exercises, to be carried out individually or in small groups, on the following topics: analysis of a non-technical EIA Summary, planning of a company's special waste management approach, identification and analysis of the environmental aspects of a company, analysis of an EMAS Environmental Declaration.
Materiale predisposto dai docenti e pubblicato sul Portale della Didattica relativo ad ogni lezione
Material prepared by the professors and published on the ¿Portale della didattica¿ for each lecture
Modalità di esame: Test informatizzato in laboratorio; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Computer lab-based test; Group project;
...
Obiettivi che l'esame intende accertare:
- Conoscenze relative alla termodinamica di base, produzione di energia da fonti fossili e rinnovabili, gli scambiatori di calore e la refrigerazione.
- Strumenti acquisiti per effettuare analisi energetiche e dimensionamenti applicati a processi industriali e impianti di produzione di energia.
L'esame di Energetica è costituito da una serie di quesiti a risposta multipla. La prova verrà svolta presso il LAIB mediante la piattaforma Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus). Durante la prova non è consentito l'utilizzo del materiale didattico. La prova si intende superata se viene conseguito un voto almeno pari a 18. Il massimo conseguibile nella prova scritta è pari a 30. Il voto del modulo di Energetica è dato dalla somma del voto conseguito nella prova scritta (da 0 a 30) e di quello relativo all'elaborato progettuale di gruppo da consegnare preliminarmente all'effettuazione della prova scritta (voto da 0 a 3). Non è prevista la prova orale. Il voto finale del corso sarà costituito dalla media, arrotondata per eccesso, dei due voti conseguiti nei singoli moduli (ciascuno deve essere superiore a 18/30)
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.
Exam: Computer lab-based test; Group project;
The exam consists of a written and an oral test, respectively for the module of Ecology and Energy. The final mark will be the average of the marks obtained in each test. To pass the exam, the average of the two marks should be above 18/30 and it is necessary to obtain at least a mark of 14/30 in each test.
The oral examination for the Energy module is aimed at verifying the knowledge of the basic concepts related to the characteristics of the different energy sources , as well as the knowledge of the management of their correct use from a system design and environmental point of view.
It will be necessary to prepare a project work about the energy analysis of an industrial process that each student will discuss individually in the frameowork of the oral examination.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo; Elaborato progettuale in gruppo;
Obiettivi che l'esame intende accertare:
- Conoscenze relative alla termodinamica di base, produzione di energia da fonti fossili e rinnovabili, gli scambiatori di calore e la refrigerazione.
- Strumenti acquisiti per effettuare analisi energetiche e dimensionamenti applicati a processi industriali e impianti di produzione di energia.
L'esame di Energetica è costituito da una serie di quesiti a risposta multipla. La prova verrà svolta mediante la piattaforma Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus). Durante la prova non è consentito l'utilizzo del materiale didattico. La prova si intende superata se viene conseguito un voto almeno pari a 18. Il massimo conseguibile nella prova scritta è pari a 30. Il voto del modulo di Energetica è dato dalla somma del voto conseguito nella prova scritta (da 0 a 30) e di quello relativo all'elaborato progettuale di gruppo da consegnare preliminarmente all'effettuazione della prova scritta (voto da 0 a 3). Non è prevista la prova orale. Il voto finale del corso sarà costituito dalla media, arrotondata per eccesso, dei due voti conseguiti nei singoli moduli (ciascuno deve essere superiore a 18/30)
Exam: Computer-based written test using the PoliTo platform; Group project;
Energy Module:
The test of the Energy module aims to ascertain the knowledge of the notions regarding the characteristics of the various energy sources, as well as the knowledge of the management of their proper use from the plant and environmental point of view. Some questions of the written test will be aimed at assessing the contribution and understanding of the group exercise related to the energy analysis of an industrial process.
Ecology module:
The test of the Ecology module aims to ascertain the knowledge of the fundamental notions of environmental sustainability of companies: the regulatory requirements in the environmental field required for the authorization and management of industrial sites, the fundamental notions for the implementation of an environmental management system and for obtaining an environmental quality label for a product. Some questions in the written test will be aimed at assessing the contribution and understanding of the exercises developed during the course.
Criteria, rules and procedures for the examination (valid for both modules)
The final examination aims to verify the acquisition of the knowledge and skills described in the field Expected Learning Outcomes of each module.
The exam consists of a written test for each of the two modules (Energy and Ecology) consisting of a series of multiple-choice questions. The duration of each written test is about 45'. During the written test, the use of the slides and related materials is not allowed.
The grade for each module (Energy and Ecology) is given by the sum of the grade obtained in the written test (from 0 to 30) and the grade for the group project to be submitted to each professor by the written test date (grade from 0 to 3). The oral test is not foreseen.
The final grade of the course will be the average, rounded up, of the two grades obtained in each module (each must be higher than 18/30).
Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo; Elaborato progettuale in gruppo;
Obiettivi che l'esame intende accertare:
- Conoscenze relative alla termodinamica di base, produzione di energia da fonti fossili e rinnovabili, gli scambiatori di calore e la refrigerazione.
- Strumenti acquisiti per effettuare analisi energetiche e dimensionamenti applicati a processi industriali e impianti di produzione di energia.
L'esame di Energetica è costituito da una serie di quesiti a risposta multipla. La prova verrà svolta presso il LAIB (e in remoto per chi non potrà recarsi in presenza al Politecnico) mediante la piattaforma Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus). Durante la prova non è consentito l'utilizzo del materiale didattico. La prova si intende superata se viene conseguito un voto almeno pari a 18. Il massimo conseguibile nella prova scritta è pari a 30. Il voto del modulo di Energetica è dato dalla somma del voto conseguito nella prova scritta (da 0 a 30) e di quello relativo all'elaborato progettuale di gruppo da consegnare preliminarmente all'effettuazione della prova scritta (voto da 0 a 3). Non è prevista la prova orale. Il voto finale del corso sarà costituito dalla media, arrotondata per eccesso, dei due voti conseguiti nei singoli moduli (ciascuno deve essere superiore a 18/30)
Exam: Computer-based written test using the PoliTo platform; Group project;
Energy Module:
The test of the Energy module aims to ascertain the knowledge of the notions regarding the characteristics of the various energy sources, as well as the knowledge of the management of their proper use from the plant and environmental point of view. Some questions of the written test will be aimed at assessing the contribution and understanding of the group exercise related to the energy analysis of an industrial process.
Ecology module:
The test of the Ecology module aims to ascertain the knowledge of the fundamental notions of environmental sustainability of companies: the regulatory requirements in the environmental field required for the authorization and management of industrial sites, the fundamental notions for the implementation of an environmental management system and for obtaining an environmental quality label for a product. Some questions in the written test will be aimed at assessing the contribution and understanding of the exercises developed during the course.
Criteria, rules and procedures for the examination (valid for both modules)
The final examination aims to verify the acquisition of the knowledge and skills described in the field Expected Learning Outcomes of each module.
The exam consists of a written test for each of the two modules (Energy and Ecology) consisting of a series of multiple-choice questions. The duration of each written test is about 45'. During the written test, the use of the slides and related materials is not allowed.
The grade for each module (Energy and Ecology) is given by the sum of the grade obtained in the written test (from 0 to 30) and the grade for the group project to be submitted to each professor by the written test date (grade from 0 to 3). The oral test is not foreseen.
The final grade of the course will be the average, rounded up, of the two grades obtained in each module (each must be higher than 18/30).
