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Anno Accademico 2009/10
08BGYFF, 02KAIFD
Impianti termotecnici/Metodi per l'uso razionale dell'energia
Corso di Laurea in Ingegneria Energetica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Cima Carlo ORARIO RICEVIMENTO RC ING-IND/10 34 18 4 0 8
Gerboni Raffaella ORARIO RICEVIMENTO     28 0 28 0 2
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/10
ING-IND/19
5
5
D - A scelta dello studente
D - A scelta dello studente
A scelta dello studente
A scelta dello studente
Obiettivi dell'insegnamento
MODULO DI IMPIANTI TERMOTECNICI

Il corso di Impianti Termotecnici si propone di analizzare, dal punto di vista progettuale e prestazionale, alcune tipologie di impianti presenti nel panorama tecnologico a livello civile ed industriale, considerando diverse soluzioni che modificano gli elementi di riferimento giÓ esaminati nei corsi di base di termodinamica.

MODULO DI METODI PER L'USO RAZIONALE DELL'ENERGIA

Il corso propone una introduzione alle 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. Tali strumenti (analisi di ciclo di vita, analisi well-to-wheel), sono descritti privilegiando un approccio applicativo con molti esempi pratici. Viene fornita una introduzione alla pianificazione energetica e alla sua applicazione in un territorio predefinito. Vengono, infine, descritti sistemi di razionalizzazione dell'utilizzo dell'energia in ambito urbano, come il teleriscaldamento.
Competenze attese
MODULO DI IMPIANTI TERMOTECNICI

L'acquisizione della capacitÓ di proporre soluzioni impiantistiche per usi civili ed industriali e di esaminare criticamente ed eventualmente modificare impianti esistenti.

MODULO DI METODI PER L'USO RAZIONALE DELL'ENERGIA

Al termine del corso gli allievi devono essere in grado di:
- Rinvenire ed utilizzare parametri statistici sulle prestazioni energetico ambientali di vari paesi e regioni del mondo.
- Eseguire un'analisi di ciclo di vita semplificata
- Conoscere le caratteristiche tecnologico ambientali di un sistema di teleriscaldamento
- Riconoscere prodotti di largo consumo a basso impatto ambientale
- Dimensionare impianti termici per edifici in area urbana
- Risolvere problemi di ottimizzazione
Prerequisiti
Termodinamica Applicata e Trasmissione del Calore, Energetica.
Programma
MODULO DI IMPIANTI TERMOTECNICI

a) scambiatori di calore: riepilogo sulle principali tipologie, metodi di calcolo (differenza di temperatura media efficace, efficienza-numero di unitÓ di scambio), correzione per configurazioni a pi¨ passaggi ed a flussi incrociati, cenni sull'effetto dello sporcamento;
b) generatori di calore e riscaldamento: bilanci di massa di un generatore, stechiometria della combustione con introduzione dei concetti di aria teorica, indice d'aria, eccesso d'aria, composizione dei prodotti della combustione, bilanci di energia di un generatore con calcolo del rendimento per via diretta ed indiretta (concetto di perdita e quantificazione delle perdite), impianti di riscaldamento (componenti del circuito, dimensionamento del circuito, scelta e dimensionamento dei terminali), cenni sugli aspetti legali della climatizzazione (legge 10 et similia);
c) impianti per la refrigerazione: ciclo a semplice compressione di vapore (scelta del fluido frigorigeno, concetto di ODP) e sue modifiche (doppia compressione con interrefrigerazione, doppia compressione e doppia laminazione, cicli in cascata), cenni sui cicli a gas (Joule inverso e modifiche per applicazioni particolari), cenni sulle macchine ad assorbimento (calcolo del COP), cenni sulla refrigerazione termoelettrica (effetto Peltier, concetto di figura di merito);
d) climatizzazione: riepilogo di psicrometria, impianti di riferimento per la climatizzazione invernale ed estiva, impianti a tutt'aria esterna e con ricircolo, accoppiamento edificio - impianto, benessere termoigrometrico alla Fanger, cenni sul concetto di Indoor Air Quality..

MODULO DI METODI PER L'USO RAZIONALE DELL'ENERGIA

- Introduzione al corso.
- 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.
o Introduzione e scenario al 1987
o I 5 obiettivi
- Elementi di programmazione lineare
o Ricerca operativa
- 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
- Elementi di analisi degli investimenti
- Il teleriscaldamento
- Analisi di ciclo di vita
o Inquadramento generale, analisi degli scopi e degli obiettivi, analisi di inventario
o L'analisi energetica, i mix energetici, i metodi di allocazione (in massa, in energia, stechiometrico, economico), il GER
o La fine vita: il ciclo chiuso e il ciclo aperto nel riciclaggio, i tipi di fine vita. I risultati di inventario.
o L'analisi degli impatti ' la definizione delle categorie, la classificazione, la caratterizzazione, la normalizzazione.
o Interpretazione e miglioramento
o EcoIndicator 99. Il triangolo.
o Database LCA
o Strumenti di supporto: Database ecoinvent: una fonte di dati per l'LCA. Interrogazione e interpretazione dei dati.
o Applicazioni dell'LCA: il caso dell'edilizia sostenibile (Casaclima, BEES, Rockwool)
- I marchi. Significato, esempi, utilizzo.
o Tipo I ' Ecolabel
o Tipo II ' volontaristici
o Tipo III ' EPD
- EsternalitÓ ' l'Impact Pathway methodology: emissione, concentrazione, dose-impatto, valutazione monetaria). Valutazione delle esternalitÓ: lo strumento EcosenseLE. Esempio di utilizzo
- La banca dati EBAMM e i biofuels.
- Gli studi Well-To-Wheel. Che cosa sono, come si fanno, a che cosa servono. Esempio GM
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni consistono nella risoluzione di esercizi inerenti le diverse parti costituenti il corso.
Bibliografia
Assodato che per la preparazione personale Ŕ legittimo l'uso di qualunque testo inerente ciascuna parte o il complesso del corso si suggerisce:
P.Anglesio / Elementi di Impianti Termotecnici / Pitagora (Bologna)
Verifica la disponibilita in biblioteca
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
MODULO DI IMPIANTI TERMOTECNICI

L'esame consiste in una prova scritta costituita da esercizi di calcolo e domande teoriche aperte sui diversi argomenti trattati.

MODULO DI METODI PER L'USO RAZIONALE DELL'ENERGIA

L'esame consiste nella illustrazione e discussione di quattro relazioni sviluppate durante lo svolgimento delle esercitazioni del corso:
Le relazioni complete devono essere presentate al docente due giorni prima dell'esame orale programmato.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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