SISTEMI ENERGETICI

Anno accademico 2026/2027 - Docente: STEFANO MAURO

Risultati di apprendimento attesi

Il corso introduce le diverse fonti di energia e le relative conversioni e trasformazioni attraverso lezioni frontali ed esercitazioni numeriche. In particolare verranno fornite le nozioni base di termodinamica applicata ai sistemi di conversione energetica mediante cenni alle Macchine a Fluido Motrici ed Operatrici e ai sistemi di generazione di energia elettrica. Verranno inoltre affrontate le tematiche dei Sistemi Energetici finalizzate alla defossilizzazione ed alla sostenibilità ambientale, ovvero legate alle energie rinnovabili quali eolico, fotovoltaico, geotermico, ecc. Gli obiettivi del corso sono altresì rivolti al trasferimento delle conoscenze specifiche che l’allievo deve dimostrare di aver conseguito, con l’obiettivo di ricoprire ruoli industriali nella progettazione, manutenzione e direzione aziendale nel settore dei Sistemi per l’Energia e l’Ambiente.

Le competenze acquisite sono spendibili nell’ambito dell’industria e dello sviluppo sostenibile, in accordo con gli obiettivi 9 e 11 dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite.

Descrittori di Dublino:

Lo studente acquisirà autonomia di giudizio nella comprensione delle soluzioni progettuali del settore, capacità di individuare e d utilizzare codici di calcolo necessari per la soluzione dei problemi, essere propenso all’aggiornamento delle conoscenze tecniche del settore ed essere capace di proporre, valutare e confrontare soluzioni tecniche in contesti industriali. Sarà inoltre capace di relazionarsi con gruppi di lavoro per il conseguimento di obiettivi di progetto, di trasferire i risultati della propria attività mediante relazioni e note tecniche e sarà in grado di relazionarsi anche con maestranze ed interlocutori meno specializzati. Infine, acquisirà la capacità di adattarsi all’evoluzione tecnologica nel settore meccanico legato all’ingegneria elettrica, di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze nell’ambito della progettazione con particolare attenzione alla sostenibilità

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali (28 ore) ed esercitazioni numeriche (30 ore).

Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.

Prerequisiti richiesti

Fisica Tecnica (Formativa) (Indispensabile)

Frequenza lezioni

Ai sensi dell’art.27 – Frequenza attività formative del Regolamento Didattico di Ateneo (RDA), la frequenza è obbligatoria. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle ore di ogni singolo insegnamento, fatto salvo quanto previsto dall’art.30 - Studenti/esse lavoratori/trici, atleti/e, in situazioni di vulnerabilità, con disabilità e in stato di detenzione del RDA.

Contenuti del corso

Contenuti del corso

Teoria

Eserc.

Riferimenti materiale didattico

Introduzione al corso

Classificazione dei Sistemi Energetici

Classificazione delle Macchine a Fluido

Fonti di energia rinnovabili

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 1-2 / Slide del corso

Primo principio della Termodinamica

Equazione dell’energia

1

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 2 / Slide del corso

Applicazioni primo principio

Applicazioni eq. dell’energia

 

4

Slide Esercitazioni I

Trasformazioni termodinamiche

Lavoro di compressione ed espansione

1

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 7 / Slide del corso

Applicazioni trasformazioni termodinamiche

Applicazioni lavori

 

4

Slide Esercitazioni I

Equazioni cardinali dell’efflusso

1

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 2 / Slide del corso

Equazione di De Saint Venant

Equazioni di Hugoniot

3

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 6 / Slide del corso

Gasdinamica degli ugelli

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 6/ Slide del corso

Equazione di Eulero e corollario

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 2 / Slide del corso

Esercitazioni su gasdinamica degli ugelli

 

4

Slide Esercitazioni I

Cenni alle turbine a gas e a vapore

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 8/ Slide del corso

Impianti Idroelettrici

Turbine idrauliche

Accumulo e ripompaggio

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 5 / Slide del corso

Esercitazioni su impianti idroelettrici e turbine idrauliche

 

4

Slide Esercitazioni II

Cenni alle macchine operatrici

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 4-7 / Slide del corso

Esercitazioni su macchine operatrici

 

2

Slide Esercitazioni III

Cicli Combinati e cogenerazione

2

 

V. Dossena Macchine a Fluido: CAP 11 / Slide del corso

Applicazioni su cicli combinati e cogenerazione

 

2

Slide Esercitazioni IV

Energia solare

Impianti solari termici, termodinamici e fotovoltaici

2

 

M. Bianchi Sistemi Energetici: CAP 4

Applicazioni su energia solare

 

3

Slide Esercitazioni V

Energia eolica

2

 

M. Bianchi Sistemi Energetici: CAP 3

Applicazioni su energia eolica

 

3

Slide esercitazioni V

Energia dal mare

2

 

M. Bianchi Sistemi Energetici: CAP 2

Applicazioni su energia dal mare

 

2

Slide Esercitazioni V

Testi di riferimento

[1] Vincenzo Dossena et al. "Macchine a Fluido" - Città Studi Edizioni
[2] Michele Bianchi et al. "Sistemi Energetici - Complementi" - Pitagora Editrice Bologna
[3] Bent Sørensen Renewable Energy, Academic Press

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione alle Macchine a Fluido e ai Sistemi Energetici[1]
2Cicli Combinati e Cogenerazione[1] [2]
3Energie Rinnovabili[2] [3]

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova d'esame è composta da una prova orale.

Durante lo svolgimento delle lezioni vengono svolte esercitazioni applicative dei contenuti del corso, che hanno lo scopo di focalizzare l’attenzione degli allievi su problemi di interesse ingegneristico. Le esercitazioni applicative dei contenuti del corso e gli argomenti trattati durante le lezioni frontali sono oggetto di discussione durante la prova orale. La valutazione in sede di colloquio orale si baserà: sulla conoscenza dei contenuti, la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la proprietà di linguaggio tecnico, la capacita di fare collegamenti tra i contenuti del programma.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento(https://www.cinap.unict.it/content/referenti).

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • Equazione dell'energia per sistemi aperti e chiusi
  • Lavoro di compressione ed espansione, recupero e contro-recupero
  • Ugello semplicemente convergente e convergente-divergente
  • Equazione di Eulero
  • Turbine idrauliche e sistemi di ripompaggio
  • Dimensionamento di un impianto fotovoltaico
  • Dimensionamento di una turbina eolica
  • L'energia dal mare ed i sistemi energetici correlati