OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'obiettivo del corso è fornire agli studenti le conoscenze ingegneristiche sulle energie rinnovabili nel loro complesso e sulle tecnologie e i metodi ingegneristici per sfruttare le risorse solari (termiche, fotovoltaiche) e geotermiche a bassa entalpia nel contesto di edifici ad alta efficienza. Gli obiettivi del corso sono quelli di fornire agli studenti le capacità relative alla modellazione e alla definizione dei criteri di progettazione, all'analisi della stima della produzione energetica, alla conoscenza e all'applicazione degli standard nazionali e internazionali, all'analisi economica e finanziaria di base degli investimenti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado di:

comprendere i problemi ingegneristici legati allo sfruttamento delle energie solare e geotermica;

applicare teorie e modelli per la stima della produzione di energia applicata al solare termico, al solare fotovoltaico e alle pompe di calore geotermiche;

sviluppare analisi e progetti ingegneristici relativi alle energie solari e geotermiche

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali anche con svolgimento di esempi di calcolo

PROGRAMMA/CONTENUTO

Inquadramento generale delle fonti di energia primarie e scenari futuri. Normativa RES. Le fonti di energia rinnovabile nel mondo, in Europa ed in Italia: stato attuale, scenari futuri, costi attuali, storici e proiezioni future, politiche di incentivazione, rinnovabili negli edifici ad alta efficienza. L’utilizzo dell’energia solare per la produzione di energia termica e fotovoltaica: tecnologie, soluzioni, criteri di progetto. Metodi per il calcolo del soleggiamento a terra e della frazione di energia captabile. Collettori solari a bassa temperatura, sistemi a concentrazione, raffrescamento solare. Solar tracking e leggi di tracking. Celle e moduli fotovoltaici. Principi di funzionamento, calcolo dell’energia captata, orientazione ottimale, connessioni alla rete elettrica. Sistemi solari ibridi per la produzione integrata di calore ed energia elettrica.. Le risorse geotermiche ad alta e bassa temperatura. Pompe di calore geotermiche, dimensionamento e considerazioni economiche. Analisi tempovariante del comportamento degli scambiatori interrati. Le soluzioni SCI, SLI, SLF e g-function per la simulazione dinamica degli scambiatori interrati verticali. Il metodo di calcolo Ashrae-UNI. Criteri tecnico-economici per la valutazione della redditività degli investimenti rinnovabili.

Questo modulo didattico contribuisce al raggiungimento degli obbiettivi della Agenda UN 2030 (Sustainable Development Goals of the UN 2030 Agenda:

3. Salute e Benessere

4. Istruzione di qualità

7. Energia pulita e accessibile

9. Imprese, innovazione e infrastrutture

11. Città e comunità sostenibili

13. Lotta contro il cambiamento climatico

TESTI/BIBLIOGRAFIA

A. Duffie and W.A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley, 1991 S.Kalogirou, Solar energy engineering : processes and systems, Elsevier, 2009 D.Banks, An Introduction to Thermogeology: ground Source Heating and Cooling, 2nd Edition, Wiley Blackwell, 2012 H. Christopher, H. Armstead, Geothermal Energy, Spon, 1979 M.J. Moran, H.N. Shapiro: Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley and Sons, Inc, 1988 A. Bejan, Heat Transfer, John Wiley and Sons, Inc, 1993 T. D. Eastop, D. R. Croft, Energy Efficiency for Engineers and Technologist, Longman, 1990
S.Basta, F.Minchio, Geotermia e Pompe di Calore, Hoepli Italia, 2007 L.R. Ingersoll, O.J. Zobel, and A.C. Ingersoll, Heat Conduction with Engineering, Geological, and other Applications, McGraw-Hill, New York, 1954

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/10170/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Orale, con eventuale discussione di una relazione tecnico scientifica redatta singolarmente o gruppo di due studenti

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi è verificato in discussioni durante le lezioni e nell'esame congiunto preliminare degli elaborati scritti costituenti le attivita' di Tutorial