Ingegneria dell'Energia Elettrica - Electrical Engineering

Cenni di economia e politica energetica. Concetto di sostenibilità. Brevi richiami di termodinamica e termotecnica (Cicli diretti e inversi – Generazione e conversione dell’energia - Cogenerazione – Trigenerazione - Macchine ad assorbimento - Climatizzazione: concetto di benessere, carichi termici). Esempi applicativi di bilanci energetici. Biomasse e bioenergia (Tipologie di biomassa – Disponibilità - Produzione, trattamento e logistica). Energia eolica (Tipologie di turbine – Aspetti ambientali ed economici). Energia solare (Solare fotovoltaico – Solare termico – Aspetti ambientali ed economici). Altre fonti rinnovabili: Idroelettrica, Geotermica e Marina. L’idrogeno come vettore energetico (Produzione, trattamento e logistica – Aspetti economici). Celle a combustibile (Tipologie – Applicazioni stazionarie – Applicazioni mobili). Disponibilità delle fonti rinnovabili e loro natura dispersa e intermittente. Impianti termosolari a concentrazione: parabolici, a disco con motore Stirling, a ricevitore centrale. Impianti fotovoltaici. Impianti eolici. Microturbine a gas. Motori a combustione interna. Motori Stirling. Microimpianti a biomassa. Sfruttamento dell’energia geotermica e marina. Combinazione di fonti rinnovabili e non rinnovabili. Celle a combustibile. Accumulatori termici. Accumulatori elettrici. Macchine e dispositivi elettrici ed elettronici per la conversione dell’energia da fonti rinnovabili e per la gestione e il controllo dei flussi di potenza. Modellizzazione e simulazione dei sistemi ad energie rinnovabili. Uso delle energie rinnovabili negli edifici. Linee guida per il progetto dei sistemi di produzione e conversione dell’energia basati su fonti rinnovabili integrati negli edifici in contesti urbani o rurali, per usi finali quali l’alimentazione elettrica, il riscaldamento, la refrigerazione e il condizionamento dell’aria. Impianti solari termici. Impianti solari fotovoltaici. Impianti eolici. Sistemi ibridi. Cenni alla principale normativa vigente, risparmio energetico, energy management. Esempi pratici e casi studio.

Nozioni di base di elettrotecnica e termotecnica.

• Felix A. Farret, M. Godoy Simões – “Integration of Alternative Sources of Energy”, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2017 • “Power Electronics in Renewable Energy Systems and Smart Grid - Technology and Applications”, Bimal K. Bose Ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2019 • N. El Bassam, P. Maegaard – “Integrated renewable energy for rural communities”, Elsevier B.V., 2004 • Gilbert M. Masters – “Renewable and efficient electric power systems”, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2013 • Tiwari, G. N., Tiwari, Arvind, Shyam - "Handbook of Solar Energy - Theory, Analysis and Applications", Springer, 2016 • Articoli scientifici indicati dalla docente durante le lezioni e scaricabili dalle banche dati a disposizione degli studenti di Sapienza

Presenza in classe.

Redazione di un breve elaborato su un soggetto affine alle tematiche del corso (tesina) e colloquio finale.

• Felix A. Farret, M. Godoy Simões – “Integration of Alternative Sources of Energy”, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2017 • “Power Electronics in Renewable Energy Systems and Smart Grid - Technology and Applications”, Bimal K. Bose Ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2019 • N. El Bassam, P. Maegaard – “Integrated renewable energy for rural communities”, Elsevier B.V., 2004 • Gilbert M. Masters – “Renewable and efficient electric power systems”, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2013 • Tiwari, G. N., Tiwari, Arvind, Shyam - "Handbook of Solar Energy - Theory, Analysis and Applications", Springer, 2016 Yoshihide Hase – “Handbook of Power Systems Engineering with Power Electronics Applications”, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2013 “Power electronics for renewable energy systems, transportation and industrial applications”, H. Abu-Rub, M. Malinowski, K. Al-Haddad Eds., John Wiley & Sons, 2014 E. C. Dos Santos Jr., E. R. Cabral Da Silva - “Advanced power electronics converters - PWM Converters Processing, AC Voltages”, John Wiley & Sons, 2015

Lezioni in presenza con il supporto della LIM.