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Anno Accademico 2015/16
01MUVMK
Uso ottimale e sicurezza degli impianti energetici
Corso di Laurea in Ingegneria Energetica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
De Salve Mario ORARIO RICEVIMENTO     101 18 0 0 2
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/19
ING-IND/19
3
9
F - Altre attività (art. 10)
B - Caratterizzanti
Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro
Ingegneria nucleare
Presentazione
Il corso prevede di fornire gli elementi conoscitivi e le caratteristiche funzionali degli impianti di produzione dell’energia termica ed elettrica per via termica e quindi di introdurre e sensibilizzare lo studente alle problematiche di sicurezza e di impatto sull’ambiente connesse alle differenti fasi di vita e alla gestione dei sistemi energetici. Verranno inoltre introdotte le teorie di base per l'economia delle fonti energetiche per poi passare ad offrire una panoramica di strumenti di analisi utili ai fini della valutazione, in particolare, delle prestazioni energetico ambientali di sistemi energetici.
Risultati di apprendimento attesi
Al termine del corso gli allievi devono:
- essere in grado di conoscere le caratteristiche costruttive e funzionali delle centrali termiche per la produzione di energia elettrica, i principali componenti e il ciclo dei combustibili usati; saper usare correttamente le tecniche di calcolo nella valutazione delle prestazioni degli impianti termoelettrici;
- saper comprendere e analizzare il percorso logico di uno studio di impatto ambientale; conoscere le tecniche e le metodologie di base per quantificare le alterazione di componenti ambientali dovute alle varie fase di esercizio di impianti energetici, con particolare riguardo alle emissioni di inquinanti in atmosfera;
- rinvenire ed utilizzare parametri statistici sulle prestazioni energetico ambientali di vari paesi e regioni del mondo; riconoscere prodotti di largo consumo a basso impatto ambientale e saper risolvere problemi di ottimizzazione.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenze di base di: Chimica, Termodinamica applicata e trasmissione del calore, Termocinetica e Termofluidodinamica
Programma
Sulle centrali termolettriche (circa 20 ore):
- Le centrali termoelettriche nel contesto delle produzione di energia elettrica e delle risorse energetiche.
- Il sistema di produzione della energia elettrica in Italia
- lay out di impianti
- Criteri ed Analisi per la scelta/localizzazione
- Tipologie di centrali termiche per la produzione di energia elettrica per l'industria elettrica, Impianti convenzionali per la produzione di vapore. Gli impianti visti lato acqua-vapore. Cicli termodinamici e valutazione delle prestazioni: rendimenti, costi di produzione del kWh.
- Componenti e sistemi dei generatori di vapore a combustibili fossili: evaporatori, surriscaldatori, risurriscaldatori. Economizzatori, condensatore Componenti del BOP (degasatori, pompe , ecc)
- Cenni sui servizi ausiliari di centrale
Sulla sicurezza e l’impatto ambientale (circa 60 ore):
- Concetti fondamentali dell’impatto ambientale: effetti sull’ambiente delle attività antropiche; sostenibilità ambientale del territorio; tipologie di impatti ambientali, componenti e fattori di impatto; requisiti di compatibilità ambientale di un impianto industriale.
- Normativa Europea e Italiana sulla Valutazione di Impatto Ambientale (VIA); Struttura di uno Studio di Impatto Ambientale (SIA), metodi per l’individuazione degli impatti critici e catene di impatto
- Gli indicatori ambientali
- Problematiche ambientali a livello globale: effetto serra, depauperamento strato ozono, piogge acide: cause ed effetti, Normativa Europea e Italiana, andamento temporale dei relativi indicatori
- Qualità dell’aria e inquinanti atmosferici (PM10, CO, SOx, NOx, C6H6): effetti sulla salute, valori limite, andamento dei relativi indicatori
- Metodi per la riduzione delle emissioni di SOx e NOx da centrali termoelettriche convenzionali
- Quantificazione delle concentrazioni di inquinanti in atmosfera: modelli di dispersione
- Rumore e inquinamento acustico: concetti base, normativa, contenuti di uno studio di impatto acustico
- Concetti fondamentali dell’analisi di sicurezza: percezione e accettabilità del rischio, prevenzione e mitigazione. Basi sulle tecniche qualitative e quantitative più utilizzate nelle analisi di sicurezza: (albero degli eventi, albero dei guasti).
Sull’uso ottimale delle fonti energetiche e sulle prestazioni energetico ambientale dei sistemi (circa 40 ore):
- Situazione energetica mondiale: fonti dei dati (IEA, OECD, BP')
- Dinamica di evoluzione dei sistemi energetici: dematerializzazione delle economie, de-energizzazione delle economie.
- Valutazione del fabbisogno energetico (Silvestri).
- Introduzione della logistica (Volterra)
- La competizione multipla, la trasformazione di Fischer-Pry, i cicli di Kondratiev.
- La penetrazione delle fonti energetiche (Nakicenovic)
- La descrizione di un sistema energetico: il RES (Reference Energy System)
- Il PEN ' Piano Energetico Nazionale: Introduzione e scenario al 1987; obiettivi; azioni e risorse
- Elementi di programmazione lineare
- La pianificazione energetica, i modelli energetici, l'uso del GIS
- Analisi del fabbisogno termico di un'area, la curva di carico, la caratterizzazione economica di una tecnologia
- Esternalità (l'Impact Pathway methodology: emissione, concentrazione, dose-impatto, valutazione monetaria).
- Valutazione delle esternalità. Esempi di utilizzo
- La banca dati EBAMM e i biofuels.
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni in aula prevedono l’applicazione di metodi e modelli trattati a lezione e l’analisi di uno studio di impatto ambientale di un impianto esistente.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
- Appunti forniti dai docenti
- Babcock & Wilcox, Steam, its generation and use, Edited. S. C. Stultz and j. B. Kitto, Babcock & Wilcox Company, 1992
- Kumar Rayaprolu, BOILERS for POWER and PROCESS, (2009) CRC Press Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742, International Standard Book Number-13: 978-1-4200-7537-3 (Ebook)
- V. Ganapathy, Industrial Boilers and Heat Recovery Steam Generators. Design, Applications, and Calculations, ABCO Industries, Abilene, Texas, U.S.A.,(2003) Marcel Dekker, Inc. ISBN: 0-8247-0814-8
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame consiste in una prova scritta costituita da esercizi di calcolo e domande teoriche aperte sui diversi argomenti trattati, e da un esame orale.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2015/16
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