GESTIONE DELL ENERGIA A.A II PROVA INTERMEDIA, 11 Luglio 2007

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1 II PROVA INTERMEDIA, 11 Luglio Economi bst su risorse non rinnovbili. Illustrre l influenz sul prezzo del petrolio dei costi di estrzione in generle e nel cso di costi di estrzione costnti ricvre il costo totle del petrolio e l relzione con l riserv di petrolio So. 2- Previsione dei fbbisogni energetici. Illustrre l relzione tr consumo di energi e prodotto interno lordo con il metodo dell elsticit. Discutere dei vri csi possibili di elsticit e illustrre cos e vvenuto durnte le crisi energetiche psste. 3- Descrivere l ndmento qulittivo dei costi totli di uno scmbitore di clore in funzione dell differenz di tempertuir minim. Illustrre tre possibili schemi di sistem di cogenerzione.

2 I APPELLO DI SETTEMBRE, 11 SETTEMBRE 2007 PRIMA PARTE Descrivere il contenuto exergetico dell rdizione solre e illustrre il comportmento dei rditori solri. Per un frigorifero che funzion secondo un ciclo Rnkine ricvre le potenze exergetiche distrutte e illustrre l loro interpretzione grfic per ognuno dei componenti. Un ciclo frigorifero compressione di vpore, che us come fluido R134, oper tr le pressioni di 3 br e 10 br. Spendo che l mbiente esterno si trov 25 C e 1 br ( h = 105 kj / kg e s = 0,366 kj /( kgk ) ), che l mbiente d rffreddre si trov 4 C e che il rendimento del compressore è pri 0,8, determinre: - lo stto termodinmico nei punti crtteristici del ciclo; - l efficienz del ciclo. Effetture inoltre l nlisi exergetic di ogni componente e dell impinto e riportre sul digrmm le trsformzioni.

3 II APPELLO DI SETTEMBRE, 27 SETTEMBRE 2007 PRIMA PARTE Descrivere le bsi teoriche dell nlisi exergetic con le definizioni di exergi per lvoro, clore e flusso di mss. Illustrre l su ppliczione i componenti: turbine, compressore, scmbitori di clore, genertore di vpore e condenstori. Rendimento ed efficienz dei collettori solri. Ricvre il rendimento energetico di un collettore solre pino. Illustrre il grfico del rendimento in funzione del prmetro N e discutere i vri csi. Un ciclo Hirn, opernte tr le pressioni di 0,5 e 50 br, viene impiegto in un centrle termoelettric nell qule il fluido di lvoro è cqu ed il combustibile è crbone (potere clorifico pri 20 MJ/kg). Spendo che: - il titolo fine espnsione è di 0,9; - l pomp e l turbin hnno rendimento isoentropico pri 0,85; - l mbiente si trov 25 C e 1 br ( h = 105 kj / kg e s = 0,366 kj /( kgk) ); - l portt d cqu è di 100 kg/s; - il rendimento energetico del genertore di vpore è di 0,9; determinre: - lo stto termodinmico nei punti crtteristici del ciclo; - l potenz meccnic sviluppt ed il rendimento; - le potenze exergetiche distrutte nei vri componenti, il loro rendimento exergetico ed il difetto di efficienz.

4 PROVA DI RECUPERO, 19 Luglio 2007 PRIMA PARTE Rendimento ed efficienz dei collettori solri. Ricvre il rendimento exergetico di un collettore solre pino. Illustrre il grfico del rendimento in funzione del prmetro N e discutere i vri csi. Per un ciclo Rnkine vpore surriscldto ricvre le Exergie distrutte per unit di tempo e illustrre l loro interpretzione grfic per ognuno dei componenti. Un pomp di clore, opernte con un fluido R134 secondo un ciclo compressione di vpore, deve cedere un potenz termic di 3 kw d un locle che si trov 20 C. Spendo che l mbiente si trov 4 C e 1 br ( h = 105 kj / kg e s = 0,366 kj /( kgk) ) e che le temperture estreme del ciclo sono di 0 C e 30 C, determinre: - lo stto termodinmico nei punti crtteristici del ciclo - il coefficiente di prestzione e l portt di R134 Effetture inoltre l nlisi exergetic di ogni componente e dell impinto e riportre sul digrmm le trsformzioni.

5 I APPELLO DI SETTEMBRE, 11 SETTEMBRE 2007 SECONDA PARTE Economi bst su risorse non rinnovbili. Illustrre l ndmento del prezzo del petrolio nel cso di costi di estrzione costnte e di riserve di qulità divers. Previsione dei fbbisogni energetici. Illustrre l riprtizione delle fonti energetiche ed il metodo dell funzione logistic. Illustrre le equzioni di Mltus e Verhust e l loro ppliczione ll nlisi e lle previsioni dei fbbisogni energetici.

6 II APPELLO DI SETTEMBRE, 27 SETTEMBRE 2007 SECONDA PARTE Prmetri e metodi per l vlutzione economic. Illustrre l cpitlizzzione compost e descrivere i metodi di vlutzione economic quli il periodo di recupero del cpitle (SPB), il pybck ttulizzto, il metodo del vlore ttule netto (VAN) e il tsso interno di redditività (TIR). Previsione dei fbbisogni energetici. Descrivere le bsi economiche dell funzione logistic binri e l competizione tr più fonti energetiche. Illustrre le bsi teoriche dell nlisi termoeconomic, i costi, le relzioni usilirie e i costi medi ssociti l combustibile e l prodotto per: turbin, compressore, scmbitore di clore, unità di miscelzione, cmer di combustione e cldi.

7 PROVA DI RECUPERO, 19 Luglio 2007 SECONDA PARTE Economi bst su risorse non rinnovbili. Ricvre l legge di Hotelling sull crescit del prezzo del petrolio e illustrre l scelt del prezzo ottimo per esurire le risorse in un tempo infinito e finito. Previsione dei fbbisogni energetici. Illustrre brevemente l relzione tr energi e sviluppo economico dll preistori l periodo industrile e descrivere il grfico dell relzione tr consumi energetici e prodotto interno lordo per i vri pesi industrilizzti. Descrivere il metodo dell previsione del fbbisogno energetico proporzionle gli bitnti. Illustrre le bsi teoriche dell nlisi termoeconomic, i bilnci dei costi exergetici per turbin gs e cldi, i costi, le relzioni usilirie ssocite l combustibile ed l prodotto.