Appunti Esame di Stato Ingegnere Industriale

MOTORI AD ACCENSIONE SPONTANEA - A DIESEL

2. REATTORI AD ACQUA BOLLENTE - BOILING WATER REACTOR (BWR)ovvero è stabile.I reattori si mettono in condizioni di k leggermente suprioria 1 ( piccolo ecesso di reattività) in modo che iltreattore riesca ad autosostenersi. Si inseriscono anche delle barre contenenti veleni che introducono reattivitànegativa al sistema)

SISTEMI DI CONTENIMENTO

Reactor vessel: le pareti del vessel del PWR sono più spesse di qulle del BWR a causa

4. REATTORI AD ACQUA PESANTE. - HEAVY DUTY WATER REACTOR (HWR) --> vedi Candu

EVOLUZIONE STORICA E REATTORI DI NUAVA GENERAZIONE

QUARTA GENERAZIONE --> da 150MW a 1500MW

IMPATTO AMBIENTALE DEI SISTEMI NUCLEARI

1. PRODUZIONE DA FINTE FOSSILE

1.2 PRODUZIONE DA PETROLIO E CARBONE

IMPIANTI GEOTERMICI IBRIDI

Si può scegliere la turbina in modo da massimizzare l'energia prodotta (--> occorre

ENERGIA DAL MARE Parte 2 - Vecchieprove

d'esame

ESAME DI STATO PER L’ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE

PRIMA SESSIONE 2013 – SEZIONE A SETTORE INDUSTRIALE

SECONDA PROVA SCRITTA

La prova consiste nello svolgimento di UNO tra i temi proposti nel seguito:

IND-01 A2AEROSPAZIALE

Descrivere il processo mediante il quale il team di un'azienda aeronautica o il singolo progettista effettua l'analisi di avanprogetto (progetto preliminare).

Nella descrizione il candidato illustri le metodologie conosciute per effettuare l'avanprogetto. Se ne descrivano i concetti generali e più in dettaglio le sottoparti e a che risultati vertono.

IND-02 A2ELETTRICA-MACCHINE

Il candidato descriva un possibile azionamento per il controllo di una macchina elettrica impiegata come un

generatore all'interno di una turbina eolica. Il candidato illustri e giustifichi il tipo di macchina elettrica che intende utilizzare, descriva i convertitori elettronici che compongono l'azionamento e proponga uno schema di controllo idoneo all'applicazione.

IND-03 A2 ELETTRICA-IMPIANTI

Il candidato illustri le principali apparecchiature di manovra e protezione utilizzate nelle reti elettriche di distribuzione.

IND-04 A2 ENERGETICA-NUCLEARE

Il candidato discuta le principali tipologie di reattori nucleari, allo stato dell'arte attuale, indicandone le principali caratteristiche e differenze.

IND-05 A2 ENERGETICA-ENERGETICA

Il candidato illustri e discuta l'andamento tipico della richiesta di potenza da parte dell'utenza elettrica nazionale nell'arco delle 24 ore descrivendo sommariamente i principali sistemi energetici atti a coprire il carico di base e il carico di punta.

IND-06 A2 GESTIONALE-ECONOMIA GESTIONALE

L'effetto bullwhip nelle supply chain.

Layout del sistema

Il sistema è composto da:

• Due camere di combustione
• Due turbine
• Uno scambiatore di calore

Diagramma T-s del ciclo termodinamico

ciclo termodinamico, le portate diaria e di combustibile ed il rendimento termodinamico e totale dell'impianto, sapendo che lapotenza complessiva è pari a 150 MW.

• Effettui un dimensionamento di massima dello scambiatore rigenerativo.

• Valuti la possibilità di introdurre un ulteriore scambiatore di calore, a valle di quellorigenerativo, per effettuare la cogenerazione. Ipotizzando una temperatura di mandata eritorno dall'utenza termica pari rispettivamente a 70 °C e 40°C.

1ESAMI STATO 2014Esami di stato per l'abilitazione alla professione di ingegnereI sessione 2014III prova (prova di progettazione) – Sez. ATema di ENERGETICA – (sistemi energetici)Si consideri un'utenza caratterizzata dalle curve giornaliere di richiesta elettrica, termica efrigorifera così come rappresentate in Figura 1.Si assumano, per semplicità, le durate del periodo invernale, estivo e di mezza stagione comeriportato nella tabella

che segue:

Periodo Durata (giorni)

INVERNO 180

ESTATE 90

MEZZA STAGIONE 95

L'utenza in oggetto provvede al soddisfacimento dei fabbisogni energetici mediante:

a) l'acquisto di energia elettrica dalla rete di distribuzione nazionale;

b) una caldaia a gas naturale di potenza termica di picco pari a 300 kW e rendimento del 90%;

c) un sistema frigorifero a compressione di potenza frigorifera di picco pari a 300 kW ed EER paria 4.

Per i sistemi suddetti si assuma per semplicità costante l'efficienza con la variazione del carico.

1) Relativamente al caso presentato, per un intero anno di funzionamento, il candidato calcoli:

a. l'energia elettrica, termica, e frigorifera complessivamente richieste dall'utenza;

b. l'energia elettrica necessaria al funzionamento del sistema frigorifero a compressione;

c. il consumo di combustibile della caldaia assumendo per il gas naturale un LHV pari a 9,53 kWh/Sm ;

2) assumendo inoltre un costo medio dell'energia elettrica

acquistata dalla rete pari a 190 €/MWh3 , si calcoli:

e del gas pari a 0.80 €/Sma. la spesa annua complessiva per l’acquisto di energia elettrica;

b. la spesa annua complessiva per l’acquisto di gas naturale.

Per l’utenza in oggetto si prenda quindi in considerazione l’installazione di un sistema cogenerativo che utilizzi un motore primo, alimentato a gas naturale, tra i seguenti riportati in tabella:

3) si tracci il lay-out della centrale di produzione in seguito all’introduzione del sistema cogenerativo mettendo in evidenza tutti i flussi energetici presenti

4) il candidato definisca la successione di accensioni e spegnimenti dei motori primi indicati per il funzionamento durante il periodo invernale, estivo e di mezza stagione, assumendo:

a. che non ci sia mai dispersione al camino della potenza termica

assorbimento assumendo che possa essere alimentato solo dalla potenza termica prodotta dal motore primo;

b. la variazione del consumo di energia elettrica per la produzione di energia frigorifera conseguente all'introduzione del sistema ad assorbimento;

c. la variazione della spesa annua spesa annua complessiva per il soddisfacimento dei fabbisogni energetici sempre in riferimento al caso non cogenerativo

POTENZA ELETTRICA RICHIESTA POTENZA TERMICA RICHIESTA POTENZA FRIGORIFERA RICHIESTA

300 70 250 60 250 200

50 200 INVERNO 150 40 [kW] [kW] [kW] 150 30 100

100 20 50 50 100 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ore/giorno ore/giorno ore/giorno

20 300 70 60 250 15 50 200 ESTATE 40 [kW] [kW] [kW] 10 150 30 100

20 5 50 100 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1 2 3 4 5 6 7

ESAME DI STATO PER L'ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE

SECONDA SESSIONE 2015 - SEZIONE A

SETTORE INDUSTRIALE

Prima Prova Scritta