IMPIANTI DI COGENERAZIONE E RISPARMIO ENERGETICO

Obiettivi formativi

Il corso vuole fornire agli studenti gli elementi necessari a comprendere vantaggi e svantaggi degli impianti combinati e cogenerativi, le principali configurazioni adottate e i cicli da esse realizzati, i campi di applicazione, i componenti e le relative caratteristiche, e i sistemi di regolazione. Si forniscono inoltre le basi per il calcolo dei principali indici di risparmio energetico utilizzati dalla normativa per l'assegnazione di incentivi dedicati agli impianti ad alta efficienza.

Canale 1
PAOLO VENTURINI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Programma MODULO “ANALISI DEL SISTEMA ENERGETICO” - Il nuovo scenario - verso una nuovo concetto di generazione di potenza elettrica: la “generazione distribuita” - Una nuova rete: la Grid Europea - I nuovi decreti sulla liberalizzazione della compravendita di energia e il ruolo delle Esco - Aggiornamenti legislativi: D.Lgs. 102/2014 e obblighi per le imprese e la Pubblica Amministrazione - I nuovi scenari del mercato del gas e dell’energia elettrica - Il concetto di energia negli impianti industriali Sistema energetico aziendale: Il bilancio energetico aziendale - L’approvvigionamento energetico degli impianti industriali Fonti energetiche convenzionali e fonti energetiche rinnovabili elettriche e termiche MODULO “EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI IMPIANTI INDUSTRIALI” - Quadro di riferimento europeo e nazionale - Regolamentazione e incentivazione dell’efficienza energetica “Efficienza energetica” key driver nella soluzione del problema energetico e di sviluppo economico: stato dell’arte - Stato dell’arte e prospettive dell’efficienza energetica nel settore industriale ISO 50001 - Contesto regolatorio: obiettivi e normativa in ambito industriale e indirizzi politici - Analisi delle barriere allo sviluppo dell’efficienza energetica Analisi energetica del settore industriale - L’efficienza energetica nel settore industria Potenziale di efficienza energetica: Tecnologie Attori della filiera: Agenzia dell’energia, Esco (Energy Service Company) – Energy manager – Distributori di energia Il mercato dei servizi energetici Mercati dell’efficienza energetica e le fonti rinnovabili: Meccanismo dei certificati bianchi associato all’industria - La ricerca e l’innovazione tecnologica: potenziale e criticità Principi di eco-progettazione nel settore industriale - Misure di efficienza energetica nell’industria MODULO “DIAGNOSI ENERGETICA, ENERGY AUDITING, MONITORING & CONTROL” - Diagnosi Energetica Definizioni, obiettivi Schema della procedura di realizzazione completa - Energy Auditing Definizioni, obiettivi Schema della procedura - Fasi dell’energy auditing -Analisi del sito e dell’utenza • Contesto geografico, climatico e urbano; • Dati di progetto: involucro – impianti elettrici e termici – impianti di processo • Destinazioni d’uso e profili di utilizzo dell’energia: sopralluoghi e rilievi on-site • Acquisizione dati e analisi dati storici di fatturazione energetica • Allocazione dei consumi e delle spese energetiche per vettore energetico • Valutazione contratti di fornitura • Analisi di fattibilità tecnica ed economica degli interventi di risparmio e riqualificazione energetica • Livelli di approfondimento di un energy auditing MODULO “TECNOLOGIE DI COGENERAZIONE E TRIGENERAZIONE” Definizione e bilancio energetico di un impianto di cogenerazione - Indici di prestazione e risparmio energetico - Certificati bianchi e Cogenerazione ad Alto Rendimento - Cogenerazione in ambito industriale - Cogenerazione con turbine a gas - Grandezze caratteristiche di un impianto turbogas reale - Caldaie a recupero: descrizione; scambio termico; post-combustione - Impianti di cogenerazione con turbine a gas a recupero semplice: funzionamento, schema di impianto e regolazione • Impianti STIG in assetto cogenerativo: funzionamento, schema di impianto e regolazione • Impianti combinati in assetto cogenerativo: funzionamento, schema di impianto e regolazione Cogenerazione con turbine a vapore • Caratteristiche principali • Cogenerazione con turbine a vapore a contropressione • Cogenerazione con turbine a vapore a derivazione - Cogenerazione di piccola taglia Cogenerazione con microturbine a gas • Schema di impianto; differenze principali rispetto agli impianti turbogas convenzionali Cogenerazione con Motori a Combustione Interna (alternativi) • Tipologie di motori; taglie; combustibili; sovralimentazione; punti di recupero del calore, configurazione impiantistica Cogenerazione con celle a combustibile • Funzionamento; classificazione; principali caratteristiche; schemi impiantistici di cogenerazione con celle a combustibile a bassa e alta temperatura; impianti cogenerativi ibridi celle a combustibile-microturbine a gas - Trigenerazione in ambito industriale e civile Introduzione • Definizione; componenti principali di un impianto di trigenerazione; Indice di Risparmio Energetico Macchine frigorifere per la trigenerazione • Macchine frigorifere/pompe di calore a compressione di vapore • Macchine frigorifere ad assorbimento • Impianto con motore primo con recupero di calore e frigorifero ad assorbimento • Impianto con motore primo con recupero di calore e frigorifero/pompa di calore a compressione di vapore • Impianto con motore primo con recupero di calore e frigorifero ad assorbimento e frigorifero/pompa di calore a compressione di vapore - Teleriscaldamento e teleraffrescamento Introduzione • Definizione normativa; classificazioni • Componenti principali: centrale di produzione; rete di trasporto e distribuzione; sottostazioni di pompaggio e scambio termico • Sistemi di stoccaggio del calore a breve e lungo termine
Prerequisiti
Non sono previsti requisiti propedeutici allo svolgimento della prova di esame. E fortemente consigliato aver seguito i corsi di macchine e fisica I.
Testi di riferimento
"Energy Management” Nino Di Franco, Franco Angeli “La microcogenerazione a gas naturale" Macchi AA.VV. Polipress “Impianti combinati” Lozza, Esculapio
Modalità insegnamento
Il corso si tiene in aula con lezioni frontali
Frequenza
Il corso è trimestrale di 60 ore, con lezioni che si svolgono due giorni a settimana. La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata.
Modalità di esame
L'esame prevede una serie di 4 domande/esercizi a risposta aperta riguardanti l'intero programma del corso; non è previsto l'orale. Il voto finale è la media dei voti ottenuti a ciascuna singola risposta. Per avere la sufficienza è necessario raggiungere una votazione almeno pari a 18 in tre domande su 4.
Modalità di erogazione
Il corso è in co-docenza articolato in due sezioni una relativa all'efficienza energetica e allo strumento della diagnosi , l'altra alle tecnologie di cogenerazione e trigenerazione.
LUCA CEDOLA Scheda docente
  • Codice insegnamento10600011
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria Energetica
  • CurriculumIngegneria Energetica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano)
  • Anno3º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDING-IND/09
  • CFU6
  • Ambito disciplinareIngegneria meccanica