Gruppo opzionale:
18 CFU A SCELTA - (visualizza)
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1031872 -
DOMOTICA ED USO RAZIONALE DELL'ENERGIA
(obiettivi)
Il corso si propone di introdurre lo studente ai principi di progettazione degli impianti elettrici speciali degli edifici (sistemi di automazione di edificio, supervisione, sicurezza antincendio, sicurezza antintrusione, cablaggio strutturato) e dei sistemi integrati domotici e di building automation per edifici ed ai principi di management dell’energia elettrica. Inoltre una sezione del corso è dedicata all'analisi dell'impatto dei sistemi di home e building automation sulla prestazione energetica degli edifici.
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MARTIRANO LUIGI
( programma)
I sistemi di automazione di edificio HBES (Home and Building Electronic Systems), domotica e building automation: Richiami di impianti elettrici di bassa tensione per gli edifici residenziali, terziari e commerciali. Domotica e Building automation. Impianti elettrici speciali. Sistemi BUS per gli edifici. Sistemi di automazione di edificio HBES (Home and Building Electronic Systems) e BACS (Building Automation Control Systems). Introduzione e normativa. Architetture. Standard. Reti. Protocolli. Progettazione degli impianti elettrici speciali. Sistemi di alimentazione e controllo degli impianti di illuminazione. Sistemi bus negli edifici pregevoli per rilevanza storica ed artistica. La domotica per la disabilità.
Impatto della building automation nella prestazione energetica degli edifici: Uso razionale dell’energia elettrica: controllo dei carichi, gestione dei consumi e risparmio energetico. Valutazione energetica degli impianti. Sistema di illuminazione ed impatto dei sistemi di controllo nella prestazione energetica degli edifici: ottimizzazione del progetto illuminotecnico e regolazione dell’ illuminazione degli interni. Progetto, gestione e regolazione dell’illuminazione pubblica.
Uso razionale dell’energia (energy management): Cenni sull’assetto del sistema elettrico ed il libero mercato dell’energia elettrica. Tariffazione elettriche e contratti di fornitura. Conservazione ed uso razionale dell’energia: l’energy management. La prestazione energetica come parametro di progettazione. Incidenza dei sistemi di building automation nella prestazione energetica degli edifici. Sistemi di incentivazione dell’efficienza energetica (certificati bianchi) e della produzione di energia da fonti rinnovabili (certificati verdi e conto energia). Integrazione degli impianti elettrici con generazione da fonti rinnovabili ed integrazione con i sistemi di building automation. Modalità di ritiro dell’energia elettrica di impianti a fonti rinnovabili, assimilati e cogenerativi.
Impianti elettrici speciali negli edifici: La sicurezza delle persone e dei beni: sistemi di rivelazione antincendio (safety). La sicurezza antintrusione e videosorveglianza (security). Introduzione alla progettazione di un sistema di sicurezza. Progettazione e realizzazione degli apparati passivi e della rete per un cablaggio strutturato.
Sistemi di metering e supervisione: Sistemi di metering dell’energia elettrica. Sistemi di gestione, supervisione, manutenzione e controllo degli impianti elettrici e tecnologici.
 Dispense del corso.
Manuali tecnici.
(Date degli appelli d'esame)
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9
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ING-IND/33
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90
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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PROGETTAZIONE DI VEICOLI ELETTRICI
(obiettivi)
Il corso si propone di fornire le conoscenze necessarie per affrontare la progettazione di massima di un veicolo elettrico.
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CARICCHI FEDERICO ATTILIO
( programma)
Cinematica, statica ,dinamica del veicolo: forze e coppie agenti sul veicolo, moto delle parti del veicolo, ripartizione dei carichi sulle ruote. Sospensioni e ruote: gradi di libertà della sospensione, elementi elastici, ammortizzatori, masse non sospese, deformabilità delle ruote, schiacciamento, raggio di rotolamento. Sterzatura: organi e cinematismi dello sterzo, moto in curva, differenza di velocità, ripartizione di coppia, apparati di servosterzo. Trasmissione del moto alle ruote: mozzi motorizzati, alberi, riduttori, differenziali. Frenatura: potenza frenante, dispersione del calore, frenatura a recupero, ritardatori. Cambi e convertitori di coppia: rapporto di trasmissione, perdite, cambi manuali, cambi continui, convertitori idraulici. Motorizzazioni elettriche: motori elettrici veloci per accoppiamenti con riduttore, motori ad elevata coppia per accoppiamento diretto, motoruote, motori ad elevata efficienza, motogeneratori integrati nel volano. Attuatori elettrici. Apparati di conversione: convertitori per l’ alimentazione dei motori di trazione, convertitori per il controllo dei flussi di potenza negli accumulatori, nei supercondensatori e nelle celle a combustibile. Sistemi di accumulo dell’energia: accumulatori elettrochimici, condensatori, volani. Motorizzazioni termiche. Sistemi ibridi: serie, parallelo, assistito. Profilo di missione del veicolo e bilancio energetico.
Eshani, Gao, Emadi "Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles"
(Date degli appelli d'esame)
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ING-IND/32
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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1055868 -
PIANIFICAZIONE GESTIONE E MERCATI DEI SISTEMI ELETTRICI
(obiettivi)
Il corso si propone di fornire allo studente i principi fondamentali per la pianificazione e la gestione delle reti elettriche, dalla trasmissione alla distribuzione, tenendo conto della loro naturale evoluzione verso le Smart Grid. Oltre ai fondamenti sulla struttura dei sistemi elettrici, verranno analizzati i principi di funzionamento dei mercati elettrici, individuando gli enti e le autorità coinvolte con le relative funzioni, e analizzando l’impatto dei meccanismi di mercati sulla pianificazione e l’esercizio del sistema elettrico. Verranno presentati gli strumenti per la pianificazione dei sistemi elettrici, usando modelli semplificati e nozioni di power systems economics. Si analizzeranno le disposizioni legislative-normative e le regole di esercizio delle reti elettriche di trasmissione e di distribuzione, con particolate riferimento a quelle che riguardano le interazioni fra reti elettriche, impianti di produzione a fonti rinnovabili e sistemi di storage, in ottica smart grid.
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FALVO MARIA CARMEN
( programma)
Finalità generali:
Il corso si propone di fornire allo studente i principi fondamentali per la pianificazione e la gestione delle reti elettriche, dalla trasmissione alla distribuzione, tenendo conto della loro naturale evoluzione verso le Smart Grid.
Competenze acquisite:
• Conoscere la struttura e le caratteristiche del sistema elettrico nazionale ed europeo, dalla produzione all’utilizzazione finale.
• Conoscere le logiche di funzionamento dei mercati elettrici italiani ed esteri, gli enti e le autorità coinvolte, e l’impatto dei mercati sulla pianificazione e l’esercizio del sistema elettrico.
• Saper applicare i principi e gli strumenti per la pianificazione dei sistemi elettrici, usando modelli semplificati e nozioni di power systems economics.
• Conoscere le disposizioni legislative-normative e le regole di esercizio delle reti elettriche di trasmissione e di distribuzione.
• Sapere individuare le interazioni fra reti elettriche, impianti di produzione a fonti rinnovabili e sistemi di storage.
• Conoscere le smart grid in termini di tecnologie (elettriche ed ICT), servizi e funzioni.
Argomenti
Struttura e caratteristiche generali del sistema elettrico: Architettura del sistema di trasmissione e di distribuzione dell’energia elettrica. Nozioni sulla generazione convenzionale e sulla generazione da fonti rinnovabili (generazione distribuita). Carichi elettrici delle reti di trasmissione e distribuzione: bilancio e previsione di carico. Strutture delle grandi reti interconnesse: super grid.
Mercati elettrici e reti: Struttura, operatori e enti supervisori/normatori dei mercati elettrici. Mercati elettrici negli USA ed in Europa. Mercati elettrici in Italia. Mercati elettrici, pianificazione ed esercizio della rete.
Pianificazione dei sistemi elettrici: Orizzonti temporali, attori e segmenti del sistema elettrico oggetto di pianificazione. Nozioni di affidabilità, disponibilità, sicurezza e adeguatezza del sistema. Modelli semplificati per la pianificazione. Transmission System Operator e Piani di sviluppo.
Gestione dei sistemi elettrici - Reti di trasmissione: sicurezza statica e dinamica; regolazione della frequenza; stati e linee di difesa; sistemi SCADA; EMS, stima dello stato e OPF; integrazione delle fonti energetiche rinnovabili e degli energy storage.
Gestione dei sistemi elettrici - Reti di distribuzione: architettura, sistemi di monitoraggio, automazione e telecontrollo per l’esercizio; impatto della generazione distribuita; energy storage sulla rete di distribuzione.
Reti elettriche di domani - Smart Grid: Definizioni, servizi e funzioni. Tecnologie al servizio delle Smart Grid. Quadro normativo e realizzazioni in corso.
• Presentazione delle lezioni a cura del docente.
• F. Rossi, Gestione dei sistemi elettrici nei mercati liberalizzati.
(Date degli appelli d'esame)
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ING-IND/33
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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10589509 -
COSTRUZIONI ELETTROMECCANICHE
(obiettivi)
Si tratta di un corso molto specialistico, che ha il duplice obiettivo di:
-approfondire le conoscenze sul funzionamento delle macchine elettriche, statiche e rotanti;
- fornire i criteri di dimensionamento di massima, con considerazioni generali sulla conversione elettromeccanica dell’energia e dettagliando poi le procedure di progettazione per le diverse tipologie di macchine. con dettagli sulla progettazione operativa.
Il corso ha contenuti altamente tecnologici, per la cui acquisizione è necessaria una solida base di conoscenza dei corsi di Elettrotecnica, Macchine Elettriche e Misure Elettriche.
Nel corso saranno impartite conoscenze relative al calcolo numerico di campi elettrici e magnetici per mezzo del metodo degli elementi finiti (FEM) e gli Allievi saranno introdotti all’utilizzo di sistemi CAD per la progettazione di dispositivi elettrici e magnetici. Particolare cura verrà posta alla problematica dell’ottimizzazione numerica e delle tecniche di definizione prima e di minimizzazione poi delle funzioni obiettivo per la progettazione custom.
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BRUZZESE CLAUDIO
( programma)
Obiettivi formativi
Lo studente viene posto a conoscenza delle problematiche pratiche inerenti il disegno, la costruzione ed il funzionamento delle principali macchine elettriche preposte alla conversione elettromagnetica/elettromeccanica dell'energia, e per azionamenti. Le nozioni progettuali mettono lo studente in condizioni di poter affrontare criticamente l'uso di strumenti di calcolo avanzati per il disegno delle macchine elettriche (CAD).
Propedeuticità
"Macchine Elettriche"
Modalità d'esame
Prova orale + tesina
Risultati di apprendimento attesi
-Nozioni fondamentali e dettagliate sulla composizione e struttura di macchine sincrone, asincrone, in continua, a magneti, a riluttanza, trasformatori.
-Capacità di analisi qualitativa e quantitativa delle prestazioni e dei limiti di prestazione delle macchine elettriche.
-Uso di metodi di dimensionamento delle macchine elettriche.
-Uso di strumenti di simulazione avanzati (CAD, simulazioni dinamiche).
-Nozioni sulle principali tipologie di guasto e tecniche di detezione.
Testi di riferimento
- “Costruzioni Elettromeccaniche”, Enrico Di Pierro, Edizioni Scientifiche Siderea, Voll. 1, 2.
- "Design of rotating electrical machines," J. Pyrhonen, T. Jokinen, V. Hrabovcova, John Wiley and Sons, Ltd, 2008.
- Dispense a cura del docente (integrazioni: Winding function approach, Multiple coupled circuit models, Cenni di diagnostica delle macchine elettriche, etc.).
Programma dell'insegnamento
Nozioni su struttura, costruzione e dimensionamento delle macchine elettriche:
-Introduzione alla conversione elettromagnetica/elettromeccanica dell'energia.
-Materiali magnetici: isteresi, lamierini magnetici, materiali magnetici massicci, magneti permanenti, perdite.
-Circuiti magnetici: strutture a poli salienti e induttori lisci, a doppia salienza, rotanti e lineari.
-Calcoli meccanici: coppia e potenza, momento d'inerzia, forza centrifuga.
-Progettazione meccanica: accoppiamenti e tolleranze, supporti a strisciamento e rotolamento, alberi, forme costruttive.
-Materiali strutturali: acciaio e ghisa, rame, alluminio.
-Costruzione delle strutture magnetiche laminate: operazioni meccaniche sui lamierini, nuclei di trasformatori e nuclei rotorici.
-Ventilazione delle macchine rotanti: sistemi di raffreddamento, perdite di pressione.
- Fenomeni termici nelle macchine elettriche: meccanismi di trasmissione del calore, fluidi refrigeranti.
-Riscaldamento a regime delle macchine rotanti e dei trasformatori: reti termiche e refrigerazione.
-Fenomeni termici transitori e servizi di funzionamento.
-Avvolgimenti per macchine in corrente continua.
-Avvolgimenti per macchine in corrente alternata: avvolgimenti trifasi embricati e ondulati, avvolgimenti bifasi e monofasi, a gabbia, a cave frazionarie, barre Roebel, stella di cave, problemi armonici, forze magnetomotrici.
-Dispersione magnetica e reattanze di dispersione.
-Conduttori, resistenze, perdite.
-Materiali dielettrici ed isolamento: isolanti liquidi, vernici, isolanti solidi.
-Costruzione degli avvolgimenti di macchine rotanti e trasformatori.
Nozioni di diagnostica di macchine elettriche:
-Classificazione di guasti elettrici e meccanici.
-Tecniche classiche ed innovative per la detezione di guasto.
Nozioni/esercitazioni su strumenti progettuali e di calcolo:
-Il CAD per il disegno delle macchine elettriche: equazioni di base per la soluzione di problemi di campo magnetostatici ed elettrodinamici, il principio dei lavori virtuali per il calcolo di forze e coppie, energia e co-energia di sistemi elettromeccanici, softwares agli elementi finiti.
-Strumenti per la simulazione dinamica: modelli lineari a circuiti accoppiati, matrici di induttanza, trasformazioni complesse, formule di integrazione numerica, la funzione avvolgimento, modelli di guasto.
- “Costruzioni Elettromeccaniche”, Enrico Di Pierro, Edizioni Scientifiche Siderea, Voll. 1, 2.
- "Design of rotating electrical machines," J. Pyrhonen, T. Jokinen, V. Hrabovcova, John Wiley and Sons, Ltd, 2008.
- Dispense a cura del docente (integrazioni: Winding function approach, Multiple coupled circuit models, Cenni di diagnostica delle macchine elettriche, etc.).
(Date degli appelli d'esame)
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ING-IND/32
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Attività formative caratterizzanti
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1055963 -
HVDC E SUPERGRID
(obiettivi)
Conoscenza degli schemi di conversione HVDC
Conoscenza degli schemi di stazione e delle principali apparecchiature in c.c.
Conoscenza del controllo e delle problematiche di esercizio dei sistemi di trasmissione HVDC-LCC e HVDC-VSC
Conoscenza delle problematiche principali relative alle reti magliate HVDC
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ING-IND/33
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Attività formative caratterizzanti
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