Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2009/10
03FBNFF, 03FBNFD
Fonti rinnovabili di energia
Corso di Laurea in Ingegneria Energetica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Boffa Cesare ORARIO RICEVIMENTO     39 17 0 0 9
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/10 5 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Obiettivi dell'insegnamento
Al termine del corso, proposto al terzo anno della laurea in Ingegneria Energetica, gli allievi devono essere in grado di:

conoscere i principi di funzionamento dei dispositivi e degli impianti di conversione dell'energia fornita da sorgenti rinnovabili, la potenzialitą delle singole fonti ed i rapporti costi/benefici delle stesse.
Prerequisiti
Si richiedono conoscenze pregresse di Fisica Tecnica.
Programma
ENERGIA SOLARE
La risorsa sole: disponibilitą, dell'irraggiamento solare sul territorio, radiazione solare diretta e diffusa, riflessa.
- Descrizione dei principi di funzionamento, delle prestazioni, e delle caratteristiche costruttive di pannelli solari per uso domestico, di impianti solari a bassa temperatura, di concentratori di radiazione, di centrali solari ad alta temperatura. Valutazioni economiche ed energetiche, costi, vantaggi ambientali, confronto con altre tecnologie.
- Effetto foto-elettrico, energia fotovoltaica, le celle fotovoltaiche, caratteristiche dei materiali semi-conduttori, principi di funzionamento e caratteristiche costruttive dei sistemi fotovoltaici, esempi di dimensionamento di impianti, parametri significativi e relativa influenza sul rendimento.

ENERGIA EOLICA
La risorsa vento: disponibilitą sul territorio italiano, profili climatici dei siti, principi di localizzazione degli impianti, c aratteristiche di aerogeneratori mono-pala e multi-pala, cent rali eoliche, la teoria di Betz, parametri caratteristici e rendimento di impianti eolici, economia di un sistema eolico, incidenza ambientale, stato dell'arte, applicazioni innovative (turbine micro-eoliche, ...).

BIOMASSE
La risorsa biomassa: disponibilitą sul territorio italiano, applicazione e relative filiere, i biocombustibili, riserva di biomasse, 'cippato' e 'pellets', normativa, processo di combustione diretta, processo di gassificazione, processo di pirolisi, principi di funzionamento e caratteristiche costruttive di caldaie ed impianti a biomasse, le caldaie per impianti a biomassa per riscaldamento, esempi ed applicazioni, economia degli impianti.

GEORISORSE
La risorsa geotermia: disponibilitą su territorio, fenomenologia della generazione del calore endogeno, principi di funzionamento e caratteristiche costruttive degli impianti geotermici, fasi caratteristiche della produzione di energia, rendimento centrali, valutazioni ed impatto ambientale, tipologie impiantis tiche, cenni sugli RSU (Rifiuti Solidi Urbani), metodi di stima del contenuto energetico dei rifiuti, basi chimico fisiche del processo della termo-distruzione in ambiente ossidante (RSU).

RISORSA RIFIUTI
Presenza sul territorio e produzione rifiuti, il riciclaggio dei rifiuti, analisi di un impianto di incenerimento.

RISPARMIO ENERGETICO E RAZIONALIZZAZIONE DEI CONSUMI FINALI DELL'ENERGIA
Edilizia: progettazione, gestione e razionalizzazione energetica del sistema edificio-impianto, (di riscaldamento, condizionamento, ventilazione ed illuminazione), applicazioni pratiche, isolamento ed impianti termici, valutazione e stima dei consumi.
Industria: interventi di risparmio energetico su processi industriali. Recupero dei cascami di energia.
Trasporti: cenni sui principali interventi per il risparmio energetico nel trasporto individuale e collettivo.
Nuove figure professionali: l'Energy Manager.

IDROGENO
L'idrogeno come vettore energetico alt ernativo, elementi di termochi mica e catalisi, processi elettrolitici, principi di funzionamento e caratteristiche dei reattori chimici e delle celle a combustibile, analisi di problemi connessi alla sicurezza nelle fasi di trasporto e stoccaggio del combustibile, sistemi di produzione di idrogeno, sistemi di accumulo e stoccaggio, fuel cell: PEM, AFC, PAFC, SOFC, MCFC, analisi di ciclo vita e valutazioni economiche.
Laboratori e/o esercitazioni
Preparazione e discussione di monografie su argomenti specifici concordati con gli allievi.
Dimensionamento ed ottimizzazione termodinamica di un sistema integrato di dispositivi di conversione dell'energia fornita da fonti rinnovabili (impianto reale fotovoltaico per produzione di energia elettrica: stima dei costi, dati progettuali, rendimento, produzione ed ammortamento).
Bibliografia
- C. Boffa, "Gli usi finali dell'energia e la razionalizzazione dei consumi" - Atti del Convegno organizzato dall'Accademia delle Scienze di Torino e dall'Accademia Nazionale dei Lincei
- S. Carrą, "Le fonti di energia" - Ed. Il Mulino
- Appunti del corso redatti dall'ing. Gianluca Toso
Verifica la disponibilita in biblioteca
Controlli dell'apprendimento / Modalitą d'esame
Discussione di monografie su argomenti specifici concordati con gli allievi.

Prova scritta.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

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