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Estratto del documento

POLITECNICO DI TORINO

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare

APPUNTI ESAME DI STATO INGEGNERIA ENERGETICA

Riassunto di tutte le tematiche trattate (o potenzialmente trattabili) durante lo svolgimento dell’esame per l’abilitazione all’esercizio della professione.

Autore:Lorenzo Vinai

Documento non divulgabile senza l’approvazione dell’autore

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PREZZO ENERGIA ELETTRICA PER CLIENTI FINALI

Pt = Pt0 x K ‧ (t-t0)

▶Prezzo all'atto firma contratto

▶Fattore correttivo di calcolo

▶Valore indice primo

MEDIE MOBILI

Media X, Y, Z

Media su X mesi calcolate a partire da Y mesi precedenti ed aggiornate ogni Z mesi.

Indici:

ITEC [€/MWh] = costo medio produzione termoelettrico

PUN

Struttura dei costi dell’energia elettrica

CLIENTI VINCOLATI

CLIENTI IDONEI

ENERGIA (materia prima)

DISPACCIAMENTO (regolazione di sistema)

TRASPORTO (uso delle rete)

ONERI DI SISTEMA

TASSAZIONE

SERVIZI DI VENDITA:

Quota fissa

Commercializzazione e vendita COV [€/cliente/mese]

SPESA PER LA MATERIA ENERGIA (SERVIZI DI VENDITA)

SPESA PER IL TRASPORTO E LA GESTIONE DEL CONTATORE E ONERI DI SISTEMA (SERVIZI DI RETE)

Aliquota IVA valore aggiunto

ILLUMINAZIONE

Proprietà:

  • POTENZA [W]
  • FLUSSO LUMINOSO Φ [lm] è la Qtà di luce emessa.
  • EFFICENZA LUMINOSA [lm/w]
  • INDICE RESA CROMATICA IRC (o Ra) [0 - 100]
  • ILLUMINAMENTO [lx] Qtà. di luce su 1 m2 illum. int./ffo
  • TEMPERATURA DI COLORE [K] calda ≤ 3000 Kneutra 4000 Kluce solare 5000 K
  • DURATA: [fin a riduzione 30% Φ] [h]
  • PREZZO [€]

INCANDESCENZA

  • Filamento nel vuoto :
  • Filamenti tungsteno in lamp. vuoto che per effetto joule va a 2800 K
  • E bassa (15 lm/W)
  • K = 2800 K
  • Vita = 1000 h
  • Ra ≈ 100
  • Costo basso

- Alogene: Filamenti di tungsteno a spirale in tubo con alogenuri:

  • E bassa (25lm/w)
  • K = 3400 K
  • Vita ≈ 2000 h
  • Ra ≈ 100

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  • Radiazione: provocata da urti di particelle gas
  • FLUORESCENTI E(50lm/W) ≈ vita (20 kh)
  • Bulbo con gas + 2 elettrodi (Hg)
  • VAPORI A D ALTA PRESSIONE
  • -Vapori alogenuri iodio/terpeno di accens. elevato
  • Vapori sodio bassa pressione
  • Vapori sodio alta pressione

LED: Diodi che sottoposti a tensione rilasciano fotoni (gallio e silicio)

Risparmio

A parità di illuminamento, riduzione della potenza assorbita

  • RP = (PANTE - PPOST) · h · nlampade [kWh]
  • Riduzione ore funzionamento con temporizzatori o crepuscolari (o con sensori di presenza)
  • Pin = PANTE · h · nlamp · (hante-hpost)
  • RP = PANTE · h · nlamp · PP 20/40%
  • Adozione di reattori elettronici al posto dei ferromagnetici
  • Ra = PANTE · h · nlamp · RP ω = 15 ± 19%

POTENZE E RENDIMENTI

Li = Lavoro

Lw =

mp = fughe m = Portata utile

Pi =

Rendimento idraulico

Rendimento volumetrico

Rendimento meccanico

Rendimento complessivo

Pa =

CURVE DELLE POMPE

h

β1 = 15 ÷ 50

β2 = 15 ÷ 35 (20 ÷ 25 più freq.)

1)

I - PALE IN AVANTI: si ottiene c2 maggiore. Il lavoro della pompa è trasformato in energia cinetica.

II - PALE INDIETRO: energia trasformata in pressione

REN.DIMENTO ISENTROPICO

Ipotesi gas ideale (pν = RT)

Dati

β TURBOGAS

AP

MP

Lr =

N.B Nel caso di gas reale (es. fumi) andrebbe effettuata l'analisi dei fumi per calcolare Ke, e Cp.

PRIMARY ENERGY SAVING

mT,trad = 0,95; me,trad = 0,42; Ep,trad = Ee/me + Et/mt

PES = EP,trad - EP,cog/EP,trad = 1 - 1/me,COG ηe,T

Considerando:Ee = 34Et = 56Q6 = 10

Produzione di energia termica, elettrica e frigorifera. Emissioni = 0,25 kg/kWh

Utilizzo di macchine ad assorbimento

Absorbers es. LiBr Refrigerante es. H2O

Nel generatore l'H2O evapora mentre il LiBr rimane liquido L'acqua evaporata condensa poi con un circuito proveniente da una torre evaporativa L'acqua condensata viene laminata a p = 1 Patm e mandata in un evaporatore dove produce "chilled water" Il condensato a bassa pressione viene quindi pompato al generatore Il vapore va nell'assorbitore dove condensa insieme al LiBr laminato proveniente dal generatore, cedendo calore al circuito della torre evaporativa

EOLICO

  • TURBINA AD ASSE ORIZZONTALE
    • Riduzione energia cinetica
    • Aumento pressione prima e dopo le pale
    • Espansione sezione trasversale

Bernoulli 1/2 mv2 + mgh + pV

Lavoro utile 1/2 m (u12 - u22)

m = ρ u A = k cost

ρ = 1,225 kg/m3

P/A [W/m2] = 1/2 ρ u3

8-10 m/s ~ 300 W/m2

20 m/s ~ 5 kW/m2

Da 5 a 25 m/s

Lo: risorsa: il vento

v(h,z0) = Vref ln(h/z0)/ln(href/z0)

Densità di probabilità:

Distribuzione di Weibull

p(u) = k/c (u/c)k-1 e-(u/c)k

k fattore di forma

c fattore di scala

k=2 Rayleigh

F(Ui) = 1 - e-(v/c)k

Struttura turbina

Gondola o navicella

Albero lento 10/30 rpm

Generatore

Sistema controllo

Moltiplicatore (1000÷1500 rpm)

Sistema imbardato...

Torre di sostegno

Rotore (Fibra di vetro o carbonio 100/150 m pale)

ω: velocità angolare

U: velocità del vento

V: velocità periferica

W: velocità relativa

FL PORTANZA

FD RESISTENZA

FC CONTRIBUTO COPPIA

FS SPINTA

Centrali termoelettriche

Ciclo Rankine - Hirn

... con risurriscaldamento

Ciclo di Carnot (Rischio di cavitazione) η = 1 - Ta/Tb

Il risurriscaldamento è necessario in quanto il titolo x all’uscita della turbina non deve scendere sotto

η = L/EN+o

... e spillamento di vapore

Il calore è ceduto al fluido che è già stato preriscaldato. Si evita il tratto AH, e basso rendimento

NB da q.tà di vapore spillatoAF vapore al condensatoreMF

Calore e lavoro

L = hv - hs + Σ giΔhi

Q = (hr - ha) (4 + Σ gi)

Per riscaldatori in serie per più spillamenti (es. STD 7) le condense degli stadi ad AP si scaricano negli stadi o BP fino al condensatore

Gv = 1.000.000 kg/hTmax = 560°C Tesa = 640 kPmax = 170 barPmedia = 39 bar

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Dettagli
Publisher
Lorenzovinai
A.A. 2021-2022
94 pagine
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SSD Ingegneria industriale e dell'informazione ING-IND/15 Disegno e metodi dell'ingegneria industriale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Lorenzovinai di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Esame di stato Ingegneria e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Torino o del prof Ingegneria Prof.