Il corso intende introdurre gli studenti ai principali concetti, metodi e tecniche della gestione dell’energia per misurare e monitorare l’efficienza energetica di sistemi e processi. Enfasi verrà data ai concetti e tecniche economiche per identificare e valutare appropriate misure di miglioramento dell’efficienza energetica.
Il contenuto del corso è utile per stabilire e attuare un sistema di gestione dell’energia all’interno di un’organizzazione, in accordo alla norma ISO50001.
This course is intended to introduce students to the main concepts, energy management methods and techniques for measuring and monitoring energy efficiency of systems and processes. Emphasis will be given to accounting and economic concepts and techniques, to identify and evaluate relevant energy efficiency improving measures.
The content of the course is useful to establish and implement an energy management system within an organization, in accordance to the ISO 50001 standard.
Dimostrare di conoscere i metodi principali per condurre l’energy review di una organizzazione in accordo alla norma ISO50001.
Applicare un insieme di metodi matematico statistici per misurare e monitorare l’efficienza energetica di processi e sistemi.
Preparare, monitorare e controllare il budget dell’energia di una organizzazione.
Eseguire il benchmarking energetico e il reporting dei consumi energetici.
Proporre misure di risparmio energetico, sostenibili economicamente.
Demonstrate the understanding of the main methods to conduct the energy review of an organization in accordance to ISO50001 standard.
Apply a range of mathematical and statistical methods for measuring and monitoring energy efficiency of systems and processes.
Prepare, monitor and control the energy budget of an organization.
Propose economically sustainable energy saving measures.
Conoscenze di base di termodinamica e trasmissione del calore, sistemi energetici e statistica.
Basic knowledge of thermodynamics and heat transfer, energy systems and statistics.
PANORAMA ENERGETICO. Riserve, produzione, consumi di energia e emissioni di CO2 a livello mondiale, europeo e nazionale
SVILUPPO SOSTENIBILE E POLITICA ENERGETICA. I principi dello sviluppo sostenibile. Politica energetica europea per il 2030.
SISTEMA DI GESTIONE DELL’ENERGIA. La norma ISO 50001, il ciclo PDCA. Politica energetica, pianificazione, implementazione e funzionamento, controllo, riesame della direzione. L’energy manager.
CARATTERIZZAZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI. Introduzione. Misurare l’energia: esempio di consumi e costi energetici di una media azienda metalmeccanica. Energy driver. Caratterizzazione energetica. Consumo di energia legato alla produzione. Consumo di energia legato al clima, gradi giorno. Consumo di energia legato a più variabili. Consumo di energia legato al tempo. Richiami della regressione lineare. Analisi statistica dei consumi storici mediante il grafico delle somme cumulate CUSUM. Periodi di setup e monitoraggio. Carte di controllo Shewhart e Cusum tabulare.
MONITORAGGIO, MISURA E CONTROLLO DELL’ENERGIA. Criteri fondamentali, misura dell’energia, sub-metering. Efficienza energetica dei processi: controllo quote fisse di consumo, incidenza della quota fissa di consumo, efficienza dei processi di evaporazione e asciugatura, efficienza dei processi di riscaldamento e fusione, efficienza energetica degli edifici. Efficienza di processi in cui la fisica non fornisce indicazioni di efficienza energetica: caratterizzazione di singole macchine e impianti. Controllo di gestione dell’energia: filosofia del controllo di gestione, centri di responsabilità dell’uso dell’energia, budget dell’energia, previsione dei consumi energetici, previsione dell’energia da acquistare e matrice di generazione, costi unitari standard, consuntivo e analisi degli scostamenti.
INDICATORI DI EFFICIENZA ENERGETICA. Indici di consumo, standard tecnici, efficienza energetica di un sito, influenza del livello di produzione. Benchmark energetico: interno e esterno. Definizione e uso del diagramma universale.
ASPETTI LEGALI E OPPORTUNITA' DI RISPARMIO ENERGETICO. Efficienza energetica e certificati bianchi. Cogenerazione ad alto rendimento. Energie rinnovabili e certificati verdi. Riduzione della CO2 e scambio delle quote di emissione (ETS, CDM JI).
VALUTAZIONE ECONOMICA DI PROGETTI DI RISPARMIO ENERGETICO. Metodi diretti e indiretti. Valutazione dei costi e dei risparmi. Prestiti. Flussi di cassa. Indicatori della prestazione economica.
ENERGY SCENARIO. World fossil fuel reserves, production and consumptions. World and domestic CO2 emissions.
SUSTAINABLE DEVELOPMENT & ENERGY POLICY. The principles of sustainable development. The European Energy Policy for 2030.
ENERGY SYSTEM MANAGEMENT. The ISO 50001, PDCA cycle. Energy Policy, Plan, Do, Check, Act. The energy manager
CHARACTERIZATION OF ENERGY CONSUMPTIONS. Introduction. Example of metering energy use and costs in a medium sized company. Energy drivers. Energy consumption characteristics. Energy use linked to production. Energy use linked to weather, degree days. Energy consumption linked to time. Review of linear regression analysis. Statistical analysis of historical energy consumption data, CUSUM diagram. Setup and monitoring periods. Shewhart and tabular CUSUM control charts.
ENERGY MONITORING AND TARGETING. Basic criteria. Energy metering and sub-metering. Energy use determined by the physics of the process. Process energy efficiency: evaporation, drying, heating, cooling, melting. Building energy efficiency. Energy characterization of single machines and plants. Energy management control system. Energy accountable centres. Budgeting process: energy use predictions, energy purchase, standard costs, budget control and variance analysis.
ENERGY EFFICIENCY INDICATORS. Specific energy consumption, technical standards, site/company energy efficiency, influence of the level of production. Internal and external energy bechmarking. Energy efficiency plot.
ENERGY SUPPLY CONTRACTS. Electricity market. Electric service costs and tariffs. Natural gas market. Costs and tariffs. Purchasing Consortium.
LEGAL ASPECTS AND ENERGY SAVINGS OPPORTUNITIES. Energy efficiency and white certificates. High efficiency cogeneration. Renewable energy and green certificates. CO2 reductions and emission allowances trading (ETS, CDM, JI).
ECONOMIC EVALUATION OF ENERGY SAVING PROJECTS. Direct and indirect methods. Expenses, revenues and savings evaluation. Loans. Cash flows. Economic performance indicators.
Lezioni e esercitazioni in aula.
Lectures and worked examples in classroom.
GABRIELE, P., GIACONE, E., MANCO’, S. “Dispense di Gestione dei Sistemi Energetici”, 2017, Ed. EPICS, Torino.
GABRIELE, P., GIACONE, E., MANCO’, S. “Dispense di Gestione dei Sistemi Energetici”, 2017, Ed. EPICS, Torino.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
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Esame scritto della durata di 2 ore volto a valutare separatamente le abilità dello studente nel risolvere problemi (prima parte) e nelle conoscenze teoriche (seconda parte), rispettivamente, sugli argomenti del corso.
E’ consentito l’uso del testo Dispense del corso di Sistemi Energetici durante la prima parte dell’esame per risolvere usualmente due problemi. Né libri o appunti dell’allievo sono consentiti durante la seconda parte teorica (generalmente due domande a risposta aperta).
Un voto minimo è richiesto sulla prima e seconda parte per superare l’esame: 10 su 20/30 per la prima e 8 su 15/30 per la seconda. Il voto massimo è 30 e lode.
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: Written test;
Esame scritto della durata di 2 ore volto a valutare separatamente le abilità dello studente nel risolvere problemi (prima parte) e nelle conoscenze teoriche (seconda parte), rispettivamente, sugli argomenti del corso.
E’ consentito l’uso del testo Dispense del corso di Sistemi Energetici durante la prima parte dell’esame per risolvere usualmente due problemi. Né libri o appunti dell’allievo sono consentiti durante la seconda parte teorica (generalmente due domande a risposta aperta).
Un voto minimo è richiesto sulla prima e seconda parte per superare l’esame: 10 su 20/30 per la prima e 8 su 15/30 per la seconda. Il voto massimo è 30 e lode.
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.