LEZIONE 1 PRESENTAZIONE CORSO E PRINCIPI GENERALI. Mantova, 2007/10/04, rev002

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1 LEZIONE 1 PRESENTAZIONE CORSO E PRINCIPI GENERALI Mantova, 2007/10/04, rev002

2 INQUADRAMENTO GENERALE DEL CORSO (N.36 ORE) giorno lezione data docente orario argomento introduzione al corso; le unità di misura; situazione giovedì NA energetica italiana il BEN; il protocollo di kyoto; il termoelettrico e le giovedì NA rinnovabili; intro alle tipologie di centrali venerdì FB power quality & fotovoltaico Richiami alle valutazioni economiche degli investimenti + giovedì * NA cicli produttivi e combustibili parte 1 giovedì NA Tipologie di cicli parte 2 + cogenerazione esercizi venerdì FB FV + cogenerazione parte 1 giovedì NA energie rinnovabili + trafo venerdì FB cogenerazione parte 2 giovedì FB trafo+rifasamento giovedì** FB motori + illuminazione Utilizzo conversione elettrica/meccanica/frigorifera CDZ giovedì NA vs assorb Utilizzo conversione elettrica/meccanica/termica PDC vs giovedì** NA caldaie elettrica/meccanica con regolazione pompe (**) anche dalle * possibile scambio con prof.reitani e spostamento lezione al 26 ottobre IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 2/16

3 MATERIALE DIDATTICO E MODALITÀ DI SVOLGIMENTO ESAME MATERIALE DIDATTICO SUL SITO DELL UNIVERSITÀ LEZIONI DISPONIBILE IN FORMATO PDF DOPO C.A. 1 SETTIMANA L ESAME CONSISTERÀ IN UNA PROVA SCRITTA SUGLI ARGOMENTI DEL CORSO (LEZIONI ED ESERCITAZIONI) PERIODO ESAMI GIÀ A CALENDARIO: DATE STABILITE IN UN SECONDO MOMENTO IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 3/16

4 IL CONTESTO ENERGETICO NAZIONALE ENERGIA ED UNITÀ DI MISURA IN PURO SENSO FISICO L ENERGIA APPARE NELLE FORME DI ENERGIA MECCANICA (POTENZIALE E CINETICA), TERMICA (EN. INTERNA, ENTALPIA), CHIMICA (DEI LEGAMI), ELETTRICA E RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA L UNITÀ DI MISURA DELL ENERGIA NEL S.I. è IL Joule J (anche cal/wh/tep/btu) E SUOI MULTIPLI k, M,G, T, P, E L UNITÀ DI MISURA DELLA POTENZA è IL W E SUOI MULTIPLI k, M,G, T, P, E per la potenza : kw = Watt per l energia :1000 W. 1h = Wattora=1 kwh MW,MWh = migliaia di GW,GWh = milioni di TW,TWh = miliardi di kw,kwh IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 4/16

5 Le unità di misura e le relazioni di base chimica, termofisica, fisica, fisica tecnica Il S.I. è un insieme di definizioni e regole che forniscono un approccio organico e completo per ottenere le unità per ogni quantità. Si basa su 7 unità fondamentali e due addizionali, tutte le altre unità possono essere derivate da queste in funzione della seguente espressione IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 5/16

6 Le unità di misura e le relazioni di base chimica, termofisica, fisica, fisica tecnica Alcune unità di misura derivate sono: Tempo/spazio Meccanica Elettricità/magnetismo Luce Volume Energia Potenza Calore specifico Velocità (m/s), velocità angolare (rad/s), frequenza (1/s) Densità (kg/m 3 ), forza (N), coppia energia lavoro calore (J), potenza (W), pressione (Pa) Potenziale elettrico (V), forza magnetomotrice (A), resistenza (Ω) Flusso luminoso (lumen), illuminamento (lux) (m 3 ), (l) (J), Calorie (cal), (Wh) (W), Cavallo (Hp), calorie ora (cal/h) (J/kg*K) Energia specifica (J/kg), (J/m 3 ) IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 6/16

7 Tratto da Petrecca G. IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 7/16

8 Le unità di misura e le relazioni di base chimica, termofisica, fisica, fisica tecnica Alcune relazioni di fisica, termofisica, fisica tecnica da non dimenticare: Q = m.cp**.dt E = P m.t Massa=densità*volume K = 273,15 + C 1 kwh=3600 kj PCI olio combustibile=41860 kj/kg, PCI** gas naturale kj/sm 3, gasolio =42700 kj/kg, carbone =29300 kj/kg Importante è anche la dimensione temporale da tenere sotto controllo, quando si parla di energia. IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 8/16

9 DEFINIZIONE **Per potere calorifico si intende quantità di calore prodotta dalla combustione completa di una quantità unitaria (di massa o di volume) di gas a determinate condizioni, quando la pressione di reazione è mantenuta costante ed i prodotti della sua combustione vengono riportati alla temperatura iniziale dei reagenti: si parla di Potere Calorifico Superiore (PCS) se si considera tutta l energia prodotta dal combustibile (di Potere Calorifico Inferiore se, invece, si sottrae dall energia totale prodotta l energia impiegata per l evaporazione dell acqua formatasi durante la combustione). Disponibile da glossario Snam rete gas Calore specifico: quantità di calore necessaria per aumentare di 1 K la temperatura di un'unità di massa (generalmente un grammo o un chilogrammo) del materiale. IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 9/16

10 Schema raccolta dati su utenza domestica Si veda file excel collegato per raccolta dati utenza domestica Il file completato va inoltrato via a nanglani@unipv.it. Nell oggetto della indicare IPDE, MN Per recuperare il file cliccare su visualizza segnalibri IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 10/16

11 IL CONTESTO ENERGETICO NAZIONALE ENERGIA DA UN PUNTO DI VISTA FISICO OD ECONOMICO, LE FONTI PRIMARIE SONO: I COMBUSTIBILI SOLIDI, LIQUIDI, GASSOSI, LE SORGENTI IDRICHE, L EN. NUCLEARE, SOLARE, NELLE BIOMASSE, NEL VENTO, OCEANI, GEOTERMICO. LE FONTI SECONDARIE SONO: EN. ELETTRICA E CALORE. NELLA LETTERATURA TECNICA APPAIONO ALTRE DISTINZIONI TRA RINNOVABILI E NON RINNOVABILI(DEPERIBILI). IN GENERALE L INDICAZIONE RINNOVABILE PUÒ ESSERE AMBIGUA, A MENO CHE NON SI DIA ANCHE UNA INDICAZIONE TEMPORALE (SI PENSI ALLE BIOMASSE O AL LEGNO O AL GEOTERMICO). TALVOLTA PER SOTTOLINEARE LA DIPENDENZA O MENO DALLE CONDIZIONI CLIMATICHE SI PARLA DI FLUSSO O STOCCAGGIO. OGNI VOLTA CHE SI TIENE CONTO DI UNA CONVERSIONE / MODIFICA BISOGNA ANCHE RICORDARSI DELLE PERDITE. IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 11/16

12 IL CONTESTO ENERGETICO NAZIONALE Bilancio elettrico nazionale anno 2005 IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 12/16

13 IL CONTESTO ENERGETICO NAZIONALE LE RINNOVABILI biomassa Fotovoltaico + eolico eolico geotermia idroelettrico IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 13/16

14 IL CONTESTO ENERGETICO NAZIONALE ALTRE RINNOVABILI maree Solare termico IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 14/16

15 BILANCIO DI SINTESI DELL'ENERGIA IN ITALIA PER IL 2005(*) (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) Disponibilita' e ANNO 2005 Impieghi Solidi Gas Petrolio Rinnovabili Energia elettrica ANNO 2004 Totale Solidi Gas Petrolio Rinnovabili Energia elettrica Totale 1. Produzione Importazione Esportazione Variaz. scorte Consumo interno lordo ( ) Consumi e perdite del settore energ Trasformazioni in energia elettr Totali impieghi finali (5+6+7) industria trasporti usi civili agricoltura usi non energetici bunkeraggi (*) Dati provvisori al netto dei pompaggi IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 15/16

16 Qualche esercizio su nozione di potenza/energia.. IMPIANTI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA A.A2007/08 16/16