- Docente: Fabio Napolitano
- Crediti formativi: 9
- SSD: ING-IND/33
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Fabio Napolitano (Modulo 1) Fabio Napolitano (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Bologna
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Corso:
Laurea in
Ingegneria energetica (cod. 0924)
Valido anche per Laurea in Ingegneria dell'energia elettrica (cod. 5822)
Conoscenze e abilità da conseguire
Il corso si propone di fornire le conoscenze di base sul funzionamento e l'esercizio dei sistemi di produzione di energia elettrica dalle diverse fonti primarie di energia (anche rinnovabili) in un mercato elettrico liberalizzato, nonché i principi di funzionamento delle principali macchine elettriche e degli schemi di conversione statica impiegati nell'interconnessione dei sistemi elettrici.
Contenuti
L'insegnamento 37348 - SISTEMI DI PRODUZIONE E CONVERSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA T (9 CFU) per la laurea triennale in Ingegneria Energetica è composto da due moduli:
- modulo 1 da 6 CFU
- modulo 2 da 3 CFU
Il modulo 1 costituisce un insegnamento autonomo per gli studenti del corso di Laurea in Ingegneria dell’Energia Elettrica denominato "31407 - PRODUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA T"
Programma del modulo 1 (6 CFU)
- per il terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria Energetica e
- per il terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria dell’Energia Elettrica
- la trasmissione dell’energia elettrica, le equazioni ed i circuiti elettrici equivalenti delle linee elettriche, le espressioni della potenza di transito, relazione tra tensione di un nodo della rete e la potenza scambiata nel nodo, calcolo della ripartizione dei flussi di potenza con il metodo “in corrente continua”;
- il funzionamento degli alternatori in parallelo con la rete, la caratteristica statica di trasmissione, le curve di prestazione limite;
- la regolazione della frequenza, la caratteristica statica dei regolatori di velocità, la regolazione frequenza-potenza;
- il dispacciamento economico, le curve di costo delle centrali termoelettriche, gli effetti dei limiti tecnici delle centrali e delle linee di trasporto, coordinamento delle centrali idroelettriche e termoelettriche, modelli di mercato elettrico, la gestione dei vincoli nelle contrattazioni bilaterali e nel mercato centralizzato, i prezzi nodali dell’energia, i mercati dei diritti di trasmissione;
- gli impianti eolici, relazione tra la velocità del vento e la potenza convertita, le regolazioni e le regioni di funzionamento, le configurazioni di turbine a velocità variabile;
- gli impianti fotovoltaici, principio di funzionamento e circuito elettrico equivalente delle celle fotovoltaiche, caratteristica corrente-tensione ed effetto dell’irraggiamento, della temperatura e delle perdite, caratteristica potenza-tensione ed inseguimento del punto di massima potenza.
Programma del modulo 2 (3 CFU)
- per il terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria Energetica
- il trasformatore, struttura e principio di funzionamento, circuiti equivalenti, prova a vuoto ed in cortocircuito, trasformatori trifase, gruppo orario,
- la macchina sincrona: struttura e principio di funzionamento, reazione di indotto, diagrammi di funzionamento, espressioni delle potenze attiva e reattiva erogate;
- la macchina asincrona: struttura e principio di funzionamento, circuiti equivalenti, caratteristica meccanica;
- elettronica di potenza e convertitori: ponti raddrizzatori monofase e trifase, chopper ad uno e a due quadranti, modulazione PWM, inverter monofase e trifase a tensione impressa.
Testi/Bibliografia
Dispense delle lezioni verranno caricate su https://virtuale.unibo.it/ prima dell'inizio del corso
Per approfondimenti si consiglia la consultazione dei testi indicati nelle dispense.
Metodi didattici
Il corso è erogato in lezioni frontali (per un totale di 60 ore per modulo 1 e 30 ore per il modulo 2). Gli argomenti del corso sono trattati teoricamente e mediante esempi numerici. Durante le lezioni si fa uso del materiale didattico messo preventivamente a disposizione agli studenti.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova d’esame è orale, è unica per entrambi i moduli e richiede la risposta ad almeno tre quesiti. Durante l’esame può essere richiesta la risoluzione di un esercizio sul calcolo dei flussi di potenza, o sulla regolazione della frequenza o sul dispacciamento economico, per cui si invita lo studente a munirsi di calcolatrice.
Il voto è assegnato, tenendo conto dei cfu dei due moduli, a seconda del livello di conoscenza degli argomenti del programma, della capacità di utilizzare appropriatamente il lessico tecnico e di enunciare sinteticamente i concetti più importanti, le ipotesi adottate, le procedure, i risultati.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Fabio Napolitano
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.