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B031755 - SMART ENERGY SYSTEMS STORAGE AND TECHNOLOGIES
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Anno Accademico 2023-24
Coorte 2023 - Laurea Magistrale in INGEGNERIA ENERGETICA
Anno di corso
Primo Anno - Primo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Ingegneria Industriale
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
ING-IND/09 - SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
11/09/2023 ⇒ 15/12/2023
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Programma del corso
mostra
Mutuazione
Insegnamento mutuato da:
B031755 - SMART ENERGY SYSTEMS STORAGE AND TECHNOLOGIES
Laurea Magistrale in MECHANICAL ENGINEERING FOR SUSTAINABILITY
Curriculum ENERGY TECHNOLOGIES
B031755 - SMART ENERGY SYSTEMS STORAGE AND TECHNOLOGIES
Laurea Magistrale in MECHANICAL ENGINEERING FOR SUSTAINABILITY
Curriculum ENERGY TECHNOLOGIES
Lingua Insegnamento
English
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
1. Leslie C. Wilbur; "Handbook of Energy Systems Engineering" editor Wiley Interscience ISBN 0 471 86633 4
2. By Thomas E. Mull; "Practical Guide to Energy Management for Facilities Engineers and Plant Managers". ASME 2001 - ISBN-13: 978-0791801581
3. Albert Thumann; "Plant Engineers and Managers Guide to Energy Conservation" - Fairmont Press; 8th edition (August 2001) ISBN 978
2. By Thomas E. Mull; "Practical Guide to Energy Management for Facilities Engineers and Plant Managers". ASME 2001 - ISBN-13: 978-0791801581
3. Albert Thumann; "Plant Engineers and Managers Guide to Energy Conservation" - Fairmont Press; 8th edition (August 2001) ISBN 978
Obiettivi Formativi
In accordance with the set of KNOWLEDGE and SKILLS developed by the Course of Master in “Mechanical Engineering for Sustainability” (MES - B248) in accordance with the Dublin Descriptors, the knowledge provided during the course are as follows:
DD1: KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING [CC]
• CC1: The multidisciplinary normative, methodological, technological, and instrumental knowledge of the context related to the ecological transition of systems, services and products
• CC4: Knowledge of advanced design tools (mechanical, thermo-fluid dynamical, electrical, or multi-physics) for modelling and numerical simulation of components or systems.
• CC6: Knowledge of thermodynamic, thermofluid-dynamical, thermo-chemical and electrical phenomena underlying the main energy conversion systems.
• CC7: The knowledge of main renewable energy sources and energy storage systems and the knowledge of the criteria for their integration with conventional production systems
DD2: APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING [CA]
• CA1: The ability to identify, formulate and solve industrial engineering problems, defining specifications, technical, social, environmental, and commercial constraints.
• CA2: The ability to carry out engineering projects, working in a multidisciplinary environment.
• CA3: The ability to select and apply methods for the development of new processes, systems, and components.
• CA5: The in-depth ability to conduct complex experiments and to handle advanced instrumentation and software.
DD3: MAKING JUDGEMENTS [AG]
• AG1: The ability to independently analyse data and information, draw objective conclusions and make consequential decisions.
• AG3: The ability to identify the need for new knowledge
DD4: Communication skills [AC]
In accordo con il set di CONOSCENZE e COMPETENZE elaborate dal Corso di Studi Magistrale in “Ingegneria ENERGETICA” (ENM – B068) in accordo ai Descrittori di Dublino, le conoscenze erogate durante il corso sono le seguenti:
DD1: CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE [CC]:
• CC1: Approfondimento delle conoscenze in ambito energetico ed elettrico.
• CC2: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi.
• CC4: Approfondimenti di termodinamica applicata, termoeconomia, sostenibilità ambientale degli impianti, macchine, componenti e sistemi per la produzione e conversione dell’energia. Metodologie per l’individuazione delle inefficienze termodinamiche ed economiche dei sistemi energetici e dei componenti. Sostenibilità ambientale ed economica.
• CC8: Risorse energetiche rinnovabili, tecnologie a basso impatto ambientale: caratteristiche e disponibilità, tecnologie consolidate e innovative di sfruttamento, sostenibilità energetica, economica ed ambientale.
• CC10: Contesto multidisciplinare dell'ingegneria energetica e orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari.
DD2: CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE [CA]:
• CA1: Capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all'ingegneria meccanica ed energetica.
• CA2: Capacità di applicare la propria conoscenza in campo termofluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico
• CA3: Capacità di progettare, analizzare, pianificare e gestire sistemi di conversione energetica, e il loro impatto ambientale ed impianti di servizio e di processo anche complessi e/o innovativi.
• CA5: Identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, in particolare energetica.
• CA7: Analizzare, progettare e gestire sistemi integrati innovativi ad energie rinnovabili, sostenibilità e impatto ambientale ed economico
• CA8: Capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche
• CA9: Capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
• CA10: Abilità comunicative per comunicare e trasferire informazioni, idee, soluzioni a specialisti e non, in italiano e inglese
DD4: Abilità comunicative e Trasversali [CT]:
• CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
• CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
• CT8: Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web
DD1: KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING [CC]
• CC1: The multidisciplinary normative, methodological, technological, and instrumental knowledge of the context related to the ecological transition of systems, services and products
• CC4: Knowledge of advanced design tools (mechanical, thermo-fluid dynamical, electrical, or multi-physics) for modelling and numerical simulation of components or systems.
• CC6: Knowledge of thermodynamic, thermofluid-dynamical, thermo-chemical and electrical phenomena underlying the main energy conversion systems.
• CC7: The knowledge of main renewable energy sources and energy storage systems and the knowledge of the criteria for their integration with conventional production systems
DD2: APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING [CA]
• CA1: The ability to identify, formulate and solve industrial engineering problems, defining specifications, technical, social, environmental, and commercial constraints.
• CA2: The ability to carry out engineering projects, working in a multidisciplinary environment.
• CA3: The ability to select and apply methods for the development of new processes, systems, and components.
• CA5: The in-depth ability to conduct complex experiments and to handle advanced instrumentation and software.
DD3: MAKING JUDGEMENTS [AG]
• AG1: The ability to independently analyse data and information, draw objective conclusions and make consequential decisions.
• AG3: The ability to identify the need for new knowledge
DD4: Communication skills [AC]
In accordo con il set di CONOSCENZE e COMPETENZE elaborate dal Corso di Studi Magistrale in “Ingegneria ENERGETICA” (ENM – B068) in accordo ai Descrittori di Dublino, le conoscenze erogate durante il corso sono le seguenti:
DD1: CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE [CC]:
• CC1: Approfondimento delle conoscenze in ambito energetico ed elettrico.
• CC2: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi.
• CC4: Approfondimenti di termodinamica applicata, termoeconomia, sostenibilità ambientale degli impianti, macchine, componenti e sistemi per la produzione e conversione dell’energia. Metodologie per l’individuazione delle inefficienze termodinamiche ed economiche dei sistemi energetici e dei componenti. Sostenibilità ambientale ed economica.
• CC8: Risorse energetiche rinnovabili, tecnologie a basso impatto ambientale: caratteristiche e disponibilità, tecnologie consolidate e innovative di sfruttamento, sostenibilità energetica, economica ed ambientale.
• CC10: Contesto multidisciplinare dell'ingegneria energetica e orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari.
DD2: CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE [CA]:
• CA1: Capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all'ingegneria meccanica ed energetica.
• CA2: Capacità di applicare la propria conoscenza in campo termofluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico
• CA3: Capacità di progettare, analizzare, pianificare e gestire sistemi di conversione energetica, e il loro impatto ambientale ed impianti di servizio e di processo anche complessi e/o innovativi.
• CA5: Identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, in particolare energetica.
• CA7: Analizzare, progettare e gestire sistemi integrati innovativi ad energie rinnovabili, sostenibilità e impatto ambientale ed economico
• CA8: Capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche
• CA9: Capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
• CA10: Abilità comunicative per comunicare e trasferire informazioni, idee, soluzioni a specialisti e non, in italiano e inglese
DD4: Abilità comunicative e Trasversali [CT]:
• CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
• CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
• CT8: Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web
Prerequisiti
Conoscenze di base di Fisica Tecnica, Sistemi Energetici, Elettrotecnica.
Primo e Secondo Principio della Termodinamica
Bilanci entalpici
Umidità dell’aria
Unità di misura of Energia, Potenza, Pressione e Temperatura
Primo e Secondo Principio della Termodinamica
Bilanci entalpici
Umidità dell’aria
Unità di misura of Energia, Potenza, Pressione e Temperatura
Metodi Didattici
Lezione in Classe.
alcuni seminari.
alcuni seminari.
Altre Informazioni
Detailed information and communications/warnings are available on moodle: e-l https://e-l.unifi.it/
Modalità di verifica apprendimento
The exam is ORAL and it consists in a technical conversation to verify the acquired knowledge inherent energy knowledge (B248-CC1, CC4, CC6, CC7; B068-CC1, CC2, CC4, CC8,CC10) and to evaluate the ability to deal independently with a specific applications by short exercises similar to those carried out during the course (B248-CA1, CA2, CA3, CA5, AG1; B068: CA1, CA2, CA3, CA5, CA7, CA8, CA9, CA10).
Exposure and ability to communicate and transfer communications (B248-AC1; B068-CT3) will also be assessed.
Generally, two separate questions will be asked about the course program and explanations/exercises in the classroom.
Exposure and ability to communicate and transfer communications (B248-AC1; B068-CT3) will also be assessed.
Generally, two separate questions will be asked about the course program and explanations/exercises in the classroom.
Programma del corso
SMART ENERGY SYSTEM TECHNOLOGIES
Introduction to SMART city.
Smart energy system.
REC - Renewable Energy Communities.
Load Shifting.
Sector Coupling
SMART ENERGY SYSTEM STORAGE
Introduction of storage systems
Numerical modelling of Energy Storage;
Mechanical and thermodynamic Energy Storage technologies (Pumped Hydro, CAES, LAES, Flywheel, Gravitational, Pumped thermal, Carnot Battery);
Thermal energy storage.
HYDROGEN
Introduction to SMART city.
Smart energy system.
REC - Renewable Energy Communities.
Load Shifting.
Sector Coupling
SMART ENERGY SYSTEM STORAGE
Introduction of storage systems
Numerical modelling of Energy Storage;
Mechanical and thermodynamic Energy Storage technologies (Pumped Hydro, CAES, LAES, Flywheel, Gravitational, Pumped thermal, Carnot Battery);
Thermal energy storage.
HYDROGEN
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Goal 7 Energia pulita e accessibile
Goal 11 Città e comunità sostenibili
Goal 12 Consumo e produzione responsabili
Goal 11 Città e comunità sostenibili
Goal 12 Consumo e produzione responsabili