ECTS - University of Pisa
Lo studente avrà acquisito conoscenze sui metodi e le tecnologie per la sostenibilità energetica.
The student who successfully completes the course will acquire knowledge about methods and technologies for energy sustainability.
Le conoscenze impartite nel corso saranno valutate durante l’esame orale.
The knowledge imparted in the course will be assessed during the oral exam.
Lo studente sarà in grado di sfruttare i concetti acquisiti sulla sostenibilià per applicarli a problemi ingegneristici.
The student who successfully completes the course will be able to exploit the concepts acquired on sustainability to apply them to engineering problems.
Durante l’esame orale, lo studente dovrà dimostrare di saper applicare i metodi illustrati nel corso per risolvere alcuni casi studio.
During the oral exam, the student will have to prove that he/she is able to apply the methods illustrated in the course to solve some case studies.
Lo studente acquisirà maggiore consapevolezza sulle problematiche relative alla sostenibilità nell'ambito dell'ingegneria dell'energia.
The student will acquire a higher awareness on the issues related to sustainability in the field of energy engineering.
Durante l’esame orale, si verificherà l’autonomia dello studente nella modellazione e nell'illustrazione dei casi studio.
During the oral exam, the ability of the student to model and illustrate the case studies will be evaluated.
Conoscenze acquisite negli insegnamenti dei corsi dei primi due anni di Ingegneria dell'Energia, con particolare riferimento a quanto impartito negli insegnamenti di Chimica e Processi Chimici, Fisica Tecnica, Principi di Ingegneria Elettrica ed Energetica Generale.
Knowledge acquired in the courses of the first two years of Energy Engineering, with particular reference to what was taught in the courses of Chemistry and Chemical Processes, Technical Physics, Principles of Electrical Engineering, and Energetics.
-CONCETTI INTRODUTTIVI-
Il concetto di sostenibilità in ambito energetico. La sostenibilità e il concetto di filiera “corta”. Le conseguenze della visione di “secondo principio”: il concetto di efficienza energetica e le diverse declinazioni. Legame tra sostenibilità e ottimizzazione multiobiettivo.
Fonti sostenibili di energia. Il passaggio da sistemi integralmente basati su fonti fossili a sistemi basati su un crescente penetrazione di fonti rinnovabili: problemi e prospettive. Sistemi totalmente basati sulle fonti rinnovabili e sistemi “ibridi”. Sistemi utilizzatori e flessibilità negli usi energetici.
-TECNOLOGIE E METODI CONVENZIONALI-
L’energia solare e le prospettive di allargamento dell’utilizzazione. Usi della potenza solare per produzione termica civile e industriale: casi studio, problemi e prospettive.
Il ruolo dei sistemi di accumulo termico dell’energia e integrazione con i sistemi di produzione e utilizzo.
Metodi per la sostenibilità energetica: integrazione tra ambito termico ed elettrico. Le pompe di calore e lo spostamento della produzione di energia termica dai combustibili fossili alle fonti rinnovabili.
Tecnologie per la sostenibilità energetica: impianti per la produzione combinata di più effetti utili: impianti cogenerativi e poligenerativi.
Sostenibilità energetica e tecniche di analisi dati energetici dinamici.
Materiali e tecnologie per l’edilizia e per la sostenibilità energetica. Materiali naturali e tecniche costruttive specifiche. Sistemi di controllo e di diagnosi.
Metodi di progettazione e dimensionamento di impianti di climatizzazione e ventilazione.
Inquadramento del concetto di sostenibilità energetica in un quadro più generale: il metodo dell’analisi dei cicli di vita, Life Cycle Assessment (LCA). Prospettive e limiti nell’applicazione ai sistemi aperti e una possibile visone ingegneristica al problema della “chiusura del sistema”.
-NUOVI SCENARI E TECNICHE PER LA TRANSIZIONE ENERGETICA-
Sistemi energetici rinnovabili non convenzionali e nuove tecnologie.
Biomasse, biocombustibili e bioenergie: il mantenimento del territorio e l’integrazione tra energia e agricoltura. Impianti e problematiche connesse con l’utilizzazione sostenibile delle bioenergie. Nuovi combustibili sostenibili.
-INTRODUCTORY CONCEPTS-
The concept of sustainability in the energy sector. Sustainability and the concept of a "short" supply chain. The consequences of the "second principle" vision: the concept of energy efficiency and its various forms. Link between sustainability and multi-objective optimization.
Sustainable sources of energy. The transition from systems entirely based on fossil sources to systems based on a growing penetration of renewable sources: problems and perspectives. Systems totally based on renewable sources and "hybrid" systems. User systems and flexibility in energy uses.
-CONVENTIONAL TECHNOLOGIES AND TECHNIQUES-
Solar energy and the prospects for expansion of its use. Uses of solar power for industrial and civil thermal production: case studies, problems and perspectives.
The role of thermal energy storage systems and their integration with production and utilization systems.
Methods for energy sustainability: integration between thermal and electric energy systems. Heat pumps and the shift of thermal energy production from fossil fuels to renewable sources.
Technologies for energy sustainability: plants for the combined production of several useful effects: cogeneration and polygeneration plants.
Energy sustainability and techniques for dynamic energy data analysis.
Materials and technologies for building and energy sustainability. Natural materials and specific construction techniques. Control systems and energy diagnosis.
Design and sizing methods for Heating, Ventilation and Air Conditioning systems.
Including the concept of energy sustainability in a more general framework: the method of Life Cycle Assessment (LCA). Perspectives and limits in the application to open systems and a possible engineering vision of the "system closure" problem.
-NEW SCENARIOS AND TECHNIQUES FOR THE ENERGY TRANSITION-
Renewable non-conventional energy systems and new technologies.
Biomass, biofuels, and bioenergy: the maintenance of the territory and the integration of energy and agriculture. Plants and problems related to the sustainable use of bioenergy. New sustainable fuels.
Materiale didattico suggerito durante le lezioni.
Didactic material suggested during the lessons.
L'esame finale si svolge in modalità orale. La durata è di circa un'ora per candidato. La commissione d'esame tipicamente fa presentare allo studente alcuni casi studio e lo valuta, oltre che sugli argomenti dell'insegnamento, sulla capacità di applicare le conoscenze acquisite a questi casi.
The final exam is conducted in oral mode. The duration is about one hour per candidate. The student presents some case studies to the examination committee. In addition to the taught topics, the committee evaluates the student on his/her ability to apply the acquired knowledge to these cases.
Registro delle lezioni: https://unimap.unipi.it/registri/dettregistriNEW.php?re=7084326::::&ri=9000
List of lessons: https://unimap.unipi.it/registri/dettregistriNEW.php?re=7084326::::&ri=9000
