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CORSO DI LAUREA MAGISTRALE in INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE
Anno Accademico 2019/20
DIPARTIMENTO ENERGIA
Collegio di Ingegneria Energetica
Sede: TORINO
Durata: 2 anni
Classe di laurea n° LM-30: INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE
Referente del corso
VERDA VITTORIO
La segreteria del Corso di Studi può essere contattata al seguente indirizzo:
segreteria.cds.energetica@polito.it

Si invita ad usare l’indirizzo sopraindicato esclusivamente per domande riguardanti l'organizzazione specifica del Corso di Studi, ovvero:

  • riconoscimento dei crediti nel caso di trasferimento da altro Corso di Studi
  • piani di studio e carico didattico (aspetti culturali)
  • sessioni di laurea (date e orari, regole per la consegna)
  • problemi relativi alle date e orari degli esami
  • problemi relativi agli orari delle lezioni
Domande di carattere generale (come ad esempio: problemi di gestione della propria pagina del portale, tasse universitarie, rilascio tesserini universitari, certificati studenti e laureati, ecc.) dovranno essere invece poste direttamente alla Segreteria Generale del Politecnico, Corso Castelfidardo 39 – Torino - c/o Cittadella Politecnica

Corso tenuto in Inglese
Corso parzialmente offerto anche in Italiano
Il primo anno è comune agli altri corsi di laurea ed è offerto anche in lingua Inglese

Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Le conoscenze, oggetto dei moduli di Insegnamento del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare si riferiscono tanto ad alcune aree di apprendimento quanto a specifici orientamenti tecnici.
Le Aree di apprendimento includono:
- Calcolo strutturale,
- Materiali per l’energetica,
- Economia
- Analisi e progettazione energetica
- Impiantistica energetica e nucleare
Gli orientamenti attualmente previsti includono gli insegnamenti di dettaglio sugli impianti a fonti energetiche rinnovabili, la progettazione e gestione degli impianti energetici e gli impianti nucleari sostenibili.
Per ogni area di apprendimento sono previsti vari insegnamenti, che sviluppano i fondamenti di conoscenza utili alla formazione di specifiche capacità negli studenti.
In Calcolo strutturale lo studente sviluppa gli aspetti e le metodologie utili per l’analisi strutturale dei componenti e impianti che costituiscono i sistemi energetici e nucleari.
In Materiali per l’energetica lo studente è introdotto alla conoscenza dei materiali, delle loro caratteristiche, con particolare riguardo a quelli utilizzati nell’ingegneria energetica e nucleare.
L’area Economia cura gli aspetti legati all’economia delle fonti energetiche, i mercati energetici e la valutazione economica di impianti.
L’area di analisi e progettazione energetica include le metodologie legate alla progettazione a livello di componente ed impianto e alla gestione di sistemi energetici e nucleari.
In Impiantistica energetica e nucleare si curano gli aspetti legati alle tecnologie per la produzione, conversione, accumulo e trasporto di energia
Gli orientamenti approfondiscono alcuni aspetti di dettaglio tecnico relativi alle conoscenze sviluppate nelle aree predette, con particolare riguardo:
- alla produzione di energia elettrica e/o termica da fonte rinnovabile e l’integrazione in sistemi energetici complessi, considerando le problematiche di trasporto e accumulo;
- alla progettazione e gestione di impianti energetici per impiego civile ed industriale, tenendo presenti gli aspetti legati al comfort ambientale, all’efficienza, alla sicurezza,
- agli impianti nucleari sostenibili, includendo tanto le tecnologie relative alla fissione quanto quelle relative alla fusione, tenendo presente gli aspetti relativi alla sicurezza, al ciclo del combustibile, alle scorie, al decommissioning.
I crediti liberi offrono alcuni approfondimenti tematici delle conoscenze degli insegnamenti precedentemente descritti e di altri a complemento dell'informazione dello studente.

Modalità di accertamento
L'accertamento delle Conoscenze e della capacità di comprensione avviene attraverso esami scritti e orali che prevedono domande sia teoriche che descrittive a cui lo studente deve rispondere in italiano o inglese. A seconda dell’ambito possono essere richieste descrizioni impiantistiche, uso di diagrammi ingegneristici, passaggi matematici, ecc.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
In Calcolo strutturale lo studente è portato alla capacità di effettuare una analisi strutturale di componenti e impianti energetici.
In Materiali per l’energetica lo studente è portato alla capacità di definire le caratteristiche dei materiali più idonei per un componente o un impianto.
In Economia lo studente acquisisce la capacità di effettuare la valutazione economica di un impianto energetico, oltre che di comprendere la struttura e la dinamica dei mercati energetici.
In Analisi e progettazione energetica lo studente acquisisce le metodologie per la progettazione e la gestione di componenti e impianti per l’energia energetica e nucleare.
In Impiantistica energetica e nucleare lo studente apprende le tecnologie per la produzione, conversione, trasporto e accumulo di energia, con specificità che dipendono dal curriculum scelto.
Gli orientamenti accrescono le capacità degli studenti, a seconda della tematica affrontata:
- nel caso delle fonti energetiche rinnovabili: nella progettazione, modellazione e gestione di sistemi che integrano impianti a fonti energetiche rinnovabili;
- nel caso della progettazione e gestione di sistemi energetici: nell’utilizzo di metodologie, strumenti e conoscenze per la progettazione di impianti energetiche per l’alimentazione di utenze civili e industriali;
- nel caso dell’energia nucleare sostenibile: nell’analisi e progettazione di impianti nucleari a fusione e fissione, oltre che nell’analisi delle problematiche ambientali e di sicurezza relative a questa tipologia di fonte.
I crediti liberi incrementano le capacità di analisi e modellazione di sistemi energetici con approcci teorici, numerici o sperimentali, e le conoscenze specifiche relative a particolari tecnologie di produzione.

L'accertamento della Capacità di applicare conoscenza e comprensione avviene attraverso una o più delle seguenti modalità di accertamento a seconda della tipologia dei crediti:
- lo svolgimento di esercizi specifici e/o discussione degli aspetti applicativi, progettuali o di calcolo proposti in sede di esame
- discussione gli specifici progetti sviluppati autonomamente o in gruppo durante l’insegnamento.
- lo svolgimento autonomo di esperienze di laboratorio

Le modalità sono riportate esplicitamente nelle schede descrittive degli insegnamenti presenti in rete nella parte pubblica o in quella riservata agli studenti. Le valutazioni conseguite dagli studenti hanno l’obiettivo di discriminare efficacemente fra diversi livelli di raggiungimento dei risultati di apprendimento.



 
A cura di: Marco Torchio Data introduzione: 15/12/15 Data scadenza: 15/12/16

Area di apprendimento Risultati di apprendimento attesi Insegnamenti / attivita formative
Basi metodologiche e fondamenti dell'ingegneria energetica e nucleare   Conoscenza e comprensione
Lo scopo di quest'area formativa è quello di completare la preparazione multidisciplinare per la formazione dell'ingegnere energetico e nucleare; lo studente deve approfondire le proprie basi metodologiche nei settori dell’economia di fonti, vettori e sistemi energetici e della meccanica strutturale. Inoltre deve acquisire le conoscenze, comuni a tutti i settori dell'ingegneria energetica e nucleare, relative alle principali tecniche di misura, all’acquisizione dati e alla valutazione critica delle misure di laboratorio.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratori.

Modalità di accertamento
L'accertamento delle conoscenze e della capacità di comprensione avviene attraverso esami scritti e orali che prevedono domande teoriche e lo svolgimento di esercizi specifici, nonché attraverso lo svolgimento autonomo di esperienze di laboratorio, ove previste. Le modalità sono riportate esplicitamente nelle schede descrittive degli insegnamenti riportate in rete nella parte pubblica o in quella riservata agli studenti. Le valutazioni conseguite dagli studenti hanno l’obiettivo di discriminare efficacemente fra diversi livelli di raggiungimento dei risultati di apprendimento.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente deve acquisire la capacità di capire le basi dei mercati energetici e della valutazione economica di sistemi di conversione; deve inoltre essere in grado di svolgere calcoli di meccanica strutturale per componenti rilevanti nel campo dell’energetica convenzionale e innovativa.
Deve essere inoltre in grado di acquisire ed elaborare dati di laboratorio, valutandone criticamente l’accuratezza.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso esercitazioni guidate e laboratori che prevedono l’osservazione sperimentale di fenomeni presentati a lezione, o l'applicazione dei modelli e dei metodi presentati nelle lezioni e l'analisi, l'interpretazione e la discussione dei risultati, con il confronto fra le possibili soluzioni ingegneristiche.
 
Advanced structural and thermal mechanics - ING-IND/14 (5 cfu)
Advanced structural and thermal mechanics - ICAR/08 (3 cfu)
Complementi di macchine e meccanica strutturale - Complementi di macchine - ING-IND/08 (7 cfu)
Complementi di macchine e meccanica strutturale - Meccanica strutturale - ING-IND/14 (5 cfu)
Economia dell'energia - SECS-P/06 (6 cfu)
Energy economics - SECS-P/06 (6 cfu)
Energy systems lab - ING-IND/08 (2 cfu)
Energy systems lab - ING-IND/10 (2 cfu)
Energy systems lab - ING-IND/19 (2 cfu)
Laboratorio di impianti energetici - ING-IND/08 (2 cfu)
Laboratorio di impianti energetici - ING-IND/19 (2 cfu)
Laboratorio di impianti energetici - ING-IND/10 (2 cfu)
Nuclear engineering lab and advanced heat transfer problems - ING-IND/08 (2 cfu)
Nuclear engineering lab and advanced heat transfer problems - ING-IND/10 (2 cfu)
Nuclear engineering lab and advanced heat transfer problems - ING-IND/19 (4 cfu)
Thermal machines and structural mechanics - Structural mechanics - ING-IND/14 (5 cfu)
Thermal machines and structural mechanics - Thermal Machines - ING-IND/08 (7 cfu)
 
Impianti a fonti energetiche rinnovabili   Conoscenza e comprensione
Lo studente deve acquisire conoscenze e capacità di comprensione in relazione a:
- ingegneria delle fonti rinnovabili di energia;
- reti energetiche e smart grids
- sistemi convenzionali e innovativi di conversione e accumulo di energia;
- metodi di progettazione di componenti e impianti energetici.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratori e nello svolgimento di lavori autonomi o di gruppo, sotto la guida dei docenti. In alcuni casi, i lavori potranno essere portati avanti durante più corsi, in modo da esaminare i diversi aspetti relativi ai sistemi energetici.

Modalità di accertamento
L'accertamento delle conoscenze e della capacità di comprensione avviene attraverso esami scritti e orali che prevedono domande teoriche e/o la discussione degli aspetti applicativi, progettuali o di calcolo. Ove previsto sono inoltre discussi gli specifici progetti sviluppati autonomamente o in gruppo.


Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L'obiettivo di questo percorso è quello di rendere lo studente capace di progettare impianti per la produzione dei principali vettori energetici (calore, freddo ed elettricità) a partire da fonti rinnovabili quali l’energia solare (per usi termici convenzionali e per la produzione diretta o indiretta di energia elettrica), l’energia eolica, le maree e il moto ondoso. Inoltre gli studenti approfondiranno le macchine e i sistemi di conversione di energia, gli impianti di poligenerazione innovativi. Particolare cura sarà inoltre riservata alle reti di trasporto e distribuzione dei principali vettori energetici, incluse le smart grids, e ai sistemi di accumulo energetico. Infine si studieranno le principali metodologie di analisi e ottimizzazione di componenti e impianti energetici.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso visite guidate, esercitazioni e laboratori che prevedono l'applicazione dei modelli e dei metodi presentati nelle lezioni, l'analisi, l'interpretazione e la discussione dei risultati e il confronto fra le possibili soluzioni ingegneristiche.
 
Energy networks - ING-IND/10 (5 cfu)
Energy networks - ING-IND/33 (3 cfu)
Energy storage - ING-IND/10 (6 cfu)
Polygeneration and advanced energy systems - ING-IND/10 (10 cfu)
Smart electricity systems - ING-IND/32 (2 cfu)
Smart electricity systems - ING-IND/33 (4 cfu)
Solar photovoltaic systems - ING-IND/33 (6 cfu)
Solar thermal technologies - ING-IND/11 (5 cfu)
Solar thermal technologies - ING-IND/19 (3 cfu)
Thermal design and optimization - ING-IND/10 (12 cfu)
Thermal design and optimization - ING-IND/10 (6 cfu)
Wind and ocean energy plants - ING-IND/13 (5 cfu)
Wind and ocean energy plants - ING-IND/33 (1 cfu)
 
Progettazione e gestione di impianti energetici civili e industriali   Conoscenza e comprensione
Lo studente deve acquisire conoscenze e capacità di comprensione in relazione a:
- fabbisogni energetici di edifici civili, commerciali e industriali e simulazione della domanda;
- monitoraggio in campo di condizioni termoigrometriche, di qualità dell’aria e flussi energetici in ambito civile e industriale;
- progettazione di impianti termotecnici ed elettrici;
- metodi di progettazione di componenti e impianti energetici.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratori e nello svolgimento di lavori autonomi o di gruppo, sotto la guida dei docenti. In alcuni casi, i lavori potranno essere portati avanti durante più corsi, in modo da esaminare i diversi aspetti relativi ai sistemi energetici.

Modalità di accertamento
L'accertamento delle conoscenze e della capacità di comprensione avviene attraverso esami scritti e orali che prevedono domande teoriche e/o la discussione degli aspetti applicativi, progettuali o di calcolo. Ove previsto sono inoltre discussi gli specifici progetti sviluppati autonomamente o in gruppo.


Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L'obiettivo di questo percorso formativo è quello di rendere lo studente capace di valutare il fabbisogno energetico di utenze civili ed industriali, sia per la climatizzazione che per i processi lavorativi, e di progettare impianti energetici in grado di soddisfare tale fabbisogno, utilizzando le tecniche più avanzate. Lo studente avrà anche modo di analizzare sul campo e in laboratorio alcuni impianti di particolare interesse.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso esercitazioni, visite guidate e laboratori che prevedono l'applicazione dei modelli e dei metodi presentati nelle lezioni, l'analisi, l'interpretazione e la discussione dei risultati e il confronto fra le possibili soluzioni ingegneristiche.
 
Applicazioni energetiche dei materiali - ING-IND/10 (3 cfu)
Applicazioni energetiche dei materiali - ING-IND/22 (3 cfu)
Gestione energetica e automazione degli edifici - ING-IND/11 (6 cfu)
Impianti elettrici - ING-IND/33 (6 cfu)
Impiego industriale dell'energia - ING-IND/08 (3 cfu)
Impiego industriale dell'energia - ING-IND/09 (7 cfu)
Progettazione di impianti termotecnici - ING-IND/10 (8 cfu)
Progettazione e ottimizzazione di impianti energetici - ING-IND/10 (12 cfu)
Progettazione energetico-ambientale dell'edificio - ING-IND/11 (8 cfu)
Sicurezza e analisi di rischio - ING-IND/19 (6 cfu)
 
Ingegneria e applicazioni nucleari   Conoscenza e comprensione
Lo studente deve acquisire adeguate conoscenze e maturare capacità di comprensione su:
• principi fisici che stanno alla base del funzionamento dei reattori nucleari da fissione e fusione e problematiche di trasporto di particelle e radiazione.
• problemi di ingegneria degli impianti termo-nucleari e della loro regolazione e controllo
• principi di funzionamento e problematiche ingegneristiche dei sistemi per la fusione nucleare
• il ciclo del combustibile nucleare nei reattori a fissione e fusione, e le problematiche legate al decommissioning delle centrali a fissione
• le principali problematiche legate alla sicurezza nucleare e alla protezione dalle radiazioni
• lo sviluppo di materiali adeguati a sopportare il danneggiamento in ambiente con rilevante flusso neutronico
• modelli e metodi per affrontare e risolvere problemi avanzati di scambio termico
• le basi statistiche e probabilistiche necessarie a comprendere e utilizzare i principali strumenti di analisi di rischio.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratori e nello svolgimento di lavori autonomi sotto la guida del docente.

Modalità di accertamento
L'accertamento delle conoscenze e della capacità di comprensione avviene attraverso esami scritti e orali che prevedono domande teoriche e la discussione di specifici progetti.


Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L'obiettivo di questa area specialistica prevede l'acquisizione della capacità di applicare modelli e metodi progettuali per i sistemi nucleari a fissione e per lo studio dei sistemi a fusione nucleare.

Modalità didattiche
Le conoscenze e capacità vengono acquisite attraverso esercitazioni, visite guidate e laboratori che prevedono l’osservazione sperimentale di fenomeni presentati a lezione, l'applicazione dei modelli e dei metodi presentati nelle lezioni, l'analisi, l'interpretazione e la discussione dei risultati e il confronto fra le possibili soluzioni ingegneristiche.
 
Advanced materials for nuclear applications - ING-IND/22 (6 cfu)
Fuel cycle, waste and decommissioning - ING-IND/19 (6 cfu)
Monte Carlo methods, safety and risk analysis - Monte Carlo methods, safety and risk analysis A - ING-IND/18 (5 cfu)
Monte Carlo methods, safety and risk analysis - Monte Carlo methods, safety and risk analysis B - ING-IND/19 (5 cfu)
Nuclear engineering lab and advanced heat transfer problems - ING-IND/19 (4 cfu)
Nuclear fission plants - ING-IND/19 (8 cfu)
Nuclear fission plants - ING-IND/19 (6 cfu)
Nuclear fission reactor physics and transport theory - ING-IND/18 (8 cfu)
Nuclear fusion engineering - ING-IND/19 (8 cfu)
Nuclear fusion reactor physics - ING-IND/18 (8 cfu)
Radiation protection and safety of nuclear plants - ING-IND/19 (10 cfu)
 
Crediti liberi     Corsi a scelta (elective courses) - *** N/A *** (12 cfu)
 
Tesi     Master Thesis - *** N/A *** (16 cfu)
Tesi - *** N/A *** (16 cfu)
 
Tirocinio     Stage - *** N/A *** (6 cfu)
 
Autonomia di giudizio
Il laureato magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare è in grado di individuare autonomamente, organizzare le informazioni fondamentali necessarie per lo studio di problemi nel campo dell'ingegneria energetica e nucleare, sia negli impieghi convenzionali che nell'innovazione tecnologica e nella ricerca teorica e applicata. Ha una preparazione che gli consente di sviluppare autonomamente progetti per la realizzazione e gestione di sistemi complessi e di prodotti industriali di alta tecnologia. Il laureato magistrale è inoltre in grado di valutare le implicazioni economiche, commerciali e sociali, i fattori di rischio e i limiti di applicazione di tecnologie consolidate o innovative. Egli è in grado di operare autonomamente nell’integrazione di diversi tipi di sistemi energetici, identificando e valutando soluzioni di compromesso in problemi con specifiche contrastanti.
E’ inoltre in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze nel settore energetico, in altri settori dell’ingegneria e nell’ambito delle metodologie scientifiche di base.
L'autonomia operativa e di giudizio è acquisita attraverso il lavoro di studio autonomo o la discussione in attività di gruppo, la predisposizione di relazioni su temi specifici, anche partendo da informazioni limitate o incomplete, e la preparazione della dissertazione finale.
La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti è demandata alle prove d'esame e alla prova finale.
Abilità comunicative
Il laureato magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare deve essere in grado di comunicare efficacemente, in forma scritta e orale, in italiano oppure in inglese, idee e soluzioni a un livello di conoscenza elevato. Deve essere in grado, inoltre, di redigere relazioni tecniche, in italiano oppure in inglese, relative a studi e progetti effettuati ed essere in grado di interpretare quelle scritte da altri. Deve possedere gli strumenti di comunicazione che gli permettono di operare ed eventualmente coordinare un gruppo di persone aventi competenze tecniche e scientifiche diverse, ottimizzandone l’efficacia delle attività. Durante il percorso formativo, lo studente viene stimolato ad esprimere la propria attitudine ad assumere ruoli di responsabilità nei quali le informazioni organizzative o tecniche vengono comunicate con chiarezza.
Le abilità di comunicazione sono acquisite attraverso le attività formative che prevedono laboratori e esercitazioni di gruppo. Un importante momento di perfezionamento delle abilità comunicative è lo svolgimento della prova finale, anche in collaborazione con centri di ricerca nazionali o internazionali. Inoltre, è previsto nel piano di studi che lo studente debba svolgere tirocini in enti pubblici o privati, avendo una ulteriore opportunità di affinare le proprie abilità comunicative.
Il percorso formativo promuove l’attitudine a lavorare in un quadro internazionale offrendo interi percorsi in lingua inglese, oppure svolgendo all’estero periodi di studio o percorsi di doppia laurea organizzati dall’ateneo sulla base di accordi.
Per aumentare la capacità di comunicare in inglese e per favorire l'internazionalizzazione del corso di studi, due orientamenti sono offerti in lingua inglese.
La verifica dell'acquisizione delle abilità comunicative avviene attraverso la valutazione, in sede di discussione, delle esercitazioni e dei progetti svolti durante il percorso di studi.
Capacità di apprendimento
Il laureato acquisisce una base culturale e una qualificazione professionale che lo mettono in grado di aggiornare le proprie competenze nella rapida evoluzione dei metodi, delle tecniche e degli strumenti di studio, di analisi e di progetto nel settore dell'ingegneria energetica e nucleare. E’ in grado di approfondire ed estendere in modo autonomo le proprie conoscenze consultando e interpretando materiale di tipo diverso (monografie, riviste, normative, software, materiale multimediale, risorse on-line presso laboratori informatici, etc.), a livello nazionale e internazionale.
Acquisisce inoltre i fondamenti scientifici e metodologici necessari per proseguire la ricerca e la formazione tecnico-scientifica a livello superiore (scuola di dottorato).
Al raggiungimento delle capacità di apprendimento concorrono le varie attività formative previste dall’ordinamento didattico. La verifica dell'acquisizione di tali capacità avviene attraverso le prove d'esame dei corsi e la prova finale.
 


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