Risposte aperte Energetica ambientale

Principali tipi di aerogeneratori e i loro componenti principali

37) ILLUSTRARE I PRINCIPALI TIPI DI AEROGENERATORI, DESCRIVENDONE I COMPONENTI PRINCIPALI.

Sistemi di controllo degli aerogeneratori

1038) ILLUSTRARE I PRINCIPALI SISTEMI DI CONTROLLO DEGLI AEROGENERATORI.

Impatto ambientale associato allo sfruttamento di energia geotermica

1039) DESCRIVERE L'IMPATTO AMBIENTALE ASSOCIATO ALLO SFRUTTAMENTO DI ENERGIA GEOTERMICA.

Tipologie di impianti geotermoelettrici e schemi di impianto

1040) DESCRIVERE LE DIVERSE TIPOLOGIE DI IMPIANTI GEOTERMOELETTRICI E DISEGNARE GLI SCHEMI DI IMPIANTO.

Caratteristiche dei fluidi utilizzati nei cicli binari ORC

1041) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE CHE DEVONO AVERE I FLUIDI UTILIZZATI NEI CICLI BINARI ORC?

Pompe di calore geotermiche, vantaggi e realizzazioni impiantistiche

1042) DESCRIVERE IL FUNZIONAMENTO DELLE POMPE DI CALORE GEOTERMICHE, I VANTAGGI DI APPLICAZIONE E LE RELATIVE REALIZZAZIONI IMPIANTISTICHE.

Definizione di rifiuto e processi di riciclaggio e recupero energetico

1043) DEFINIZIONE DI RIFIUTO E DESCRIZIONE DEI PROCESSI DI RICICLAGGIO E RECUPERO ENERGETICO DA RIFIUTO.

1144) DESCRIVERE LA DISCARICA CONTROLLATA, I RELATIVI PROBLEMI DI GESTIONE E LO SCHEMA DI IMPIANTO.

1145) DEFINIRE IL CONCETTO DI BIOMASSA E DESCRIVERE I VANTAGGI E GLI SVANTAGGI RELATIVI AL LORO IMPIEGO.

1146) DESCRIVERE IL PROCESSO DI PRODUZIONE DEL BIODIESEL, DISCUTTENDO I RELATIVI VANTAGGI E SVANTAGGI.

1147) DESCRIVERE IL PROCESSO DI PRODUZIONE DEL BIOETANOLO, DISCUTTENDO I RELATIVI VANTAGGI E SVANTAGGI.

1. Sistema di stoccaggio energetico idraulico:
   • Principio di funzionamento: il sistema di stoccaggio energetico idraulico sfrutta l'energia potenziale dell'acqua accumulata in serbatoi o bacini per generare energia elettrica. L'acqua viene immagazzinata in un serbatoio a una quota elevata e poi rilasciata attraverso turbine idrauliche, che trasformano l'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica e successivamente in energia elettrica.
   • Campo di applicazione: i sistemi di stoccaggio energetico idraulico sono utilizzati principalmente per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, come l'energia idroelettrica.
   • Principale caratteristica: la principale caratteristica di un sistema di stoccaggio energetico idraulico è la capacità di immagazzinare grandi quantità di energia potenziale, consentendo di regolare la produzione di energia elettrica in base alla domanda.
2. Sistema di stoccaggio energetico ad aria compressa:
   • Principio di funzionamento: il sistema di stoccaggio energetico ad aria compressa sfrutta l'energia potenziale dell'aria compressa per generare energia elettrica. L'aria viene compressa e immagazzinata in serbatoi sotterranei o in cavità naturali. Quando è necessaria energia, l'aria compressa viene rilasciata attraverso turbine ad aria, che trasformano l'energia cinetica dell'aria in energia meccanica e successivamente in energia elettrica.
   • Campo di applicazione: i sistemi di stoccaggio energetico ad aria compressa sono utilizzati principalmente per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, come l'energia eolica.
   • Principale caratteristica: la principale caratteristica di un sistema di stoccaggio energetico ad aria compressa è la capacità di immagazzinare grandi quantità di energia potenziale, consentendo di regolare la produzione di energia elettrica in base alla domanda.
3. Sistema di stoccaggio energetico flywheel:
   • Principio di funzionamento: il sistema di stoccaggio energetico flywheel sfrutta l'energia cinetica di un volano rotante per immagazzinare energia. L'energia viene accumulata facendo ruotare il volano ad alta velocità e successivamente viene rilasciata quando è necessaria energia.
   • Campo di applicazione: i sistemi di stoccaggio energetico flywheel sono utilizzati principalmente per la regolazione della frequenza e la stabilizzazione della rete elettrica.
   • Principale caratteristica: la principale caratteristica di un sistema di stoccaggio energetico flywheel è la capacità di immagazzinare energia cinetica in modo rapido ed efficiente, consentendo di fornire energia istantaneamente quando richiesta.
4. Sistema di stoccaggio energetico a fuel cell:
   • Principio di funzionamento: il sistema di stoccaggio energetico a fuel cell sfrutta una reazione chimica tra un combustibile, come l'idrogeno, e un ossidante, come l'ossigeno presente nell'aria, per generare energia elettrica. Durante la reazione chimica, avviene una conversione diretta dell'energia chimica in energia elettrica.
   • Campo di applicazione: i sistemi di stoccaggio energetico a fuel cell sono utilizzati principalmente per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, come l'idrogeno prodotto da fonti rinnovabili.
   • Principale caratteristica: la principale caratteristica di un sistema di stoccaggio energetico a fuel cell è l'alta efficienza nella conversione dell'energia chimica in energia elettrica, con bassi livelli di inquinamento.
5. Cogenerazione:
   • Definizione: la cogenerazione è un processo in cui viene prodotta contemporaneamente energia termica e energia elettrica utilizzando la stessa fonte di energia primaria. Questo processo consente di sfruttare al massimo l'energia contenuta nel combustibile, riducendo gli sprechi e aumentando l'efficienza complessiva del sistema.
   • Valutazione dei rendimenti: i rendimenti energetici e exergetici della cogenerazione vengono valutati confrontando l'energia elettrica e l'energia termica prodotte con l'energia contenuta nel combustibile utilizzato. Il rendimento energetico indica la percentuale di energia contenuta nel combustibile che viene convertita in energia utile, mentre il rendimento exergetico tiene conto anche delle perdite di energia dovute all'irreversibilità dei processi.
   • Utilizzo: la cogenerazione viene utilizzata in diversi settori, come l'industria, gli edifici commerciali e residenziali, e le centrali elettriche, per sfruttare al massimo l'energia primaria e ridurre l'impatto ambientale.

IL PES.

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1353) DEFINIRE COSA SI INTENDE PER COGENERAZIONE, QUANDO E COME SI REALIZZA, ED I RELATIVI VANTAGGI E SVANTAGGI

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1354) DESCRIVERE IL FUNZIONAMENTO DI UN CICLO COMBINATO, DISEGNARNE LO SCHEMA DI IMPIANTO E RICAVARE L'ESPRESSIONE DEL RENDIMENTO.

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1355) CHE COSA SI INTENDE PER GENERAZIONE DISTRIBUITA? ELENCARE VANTAGGI E SVANTAGGI.

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1456) DEFINIRE COSA SI INTENDE PER MICROGENERAZIONE, QUANDO E COME SI REALIZZA, ED I RELATIVI VANTAGGI E SVANTAGGI.

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1457) DESCRIVERE IL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLE POMPE DI CALORE, LE TIPOLOGIE DI POMPE DI CALORE ESISTENTI, ED I VANTAGGI E SVANTAGGI DELLE LORO APPLICAZIONI.

della spostamento. Il calore, invece, è l'energia che viene scambiata tra un sistema e l'ambiente circostante a causa di una differenza di temperatura.spostamento s. il calore è il trasferimento di energia termica tra un sistema ed il suo ambiente in virtù di una differenza di temperatura o di un cambiamento di fase. Il calore latente determina il cambiamento di fase. 2) Cosa si intende per irreversibilità in un processo termodinamico? L'irreversibilità è provocata quando ci si allontana dall'equilibrio durante il processo. Un primo gruppo di irreversibilità è caratterizzato dai sistemi spontanei mentre un secondo gruppo di irreversibilità è caratterizzato da una trasformazione di energia meccanica in energia termica: questa trasformazione non può avvenire nel senso opposto, quindi, è irreversibile e comporta generazione antropica. Le due cause di irreversibilità principali sono l'attrito e il trasferimento di energia con differenze di temperatura. 3) Cosa afferma il primo principio della termodinamica? Per un sistema semplice e comprimibile di

Per un sistema semplice e comprimibile di massa assegnata ed in equilibrio termodinamico si postula l'esistenza di una grandezza estensiva chiamata ENTROPIA che gode della proprietà additiva, è una funzione continua derivabile e monotonicamente crescente con l'energia interna ed è nulla nello stato termodinamico in cui si annulla la temperatura termodinamica.

Definizione di exergia: Il concetto di exergia si fonda per fornire un confronto tra le diverse forme di energia combinando primo e secondo principio della termodinamica. Essa è la massima energia meccanica ottenibile da un sistema quando si porta dal suo stato iniziale a quello finale di equilibrio con l'ambiente.

Definizione di anergia

Per anergia si intende lo stato di un sistema in equilibrio con l'ambiente deDo anche statomorto poiché, per quanto deDo, ogni differenza di potenziale è nulla, e nulla è quindi lapotenzialità di oDenere lavoro. Essa risulta essere il complemento dell'exergia.

7) Definizione di rendimento exergeEco

Di solito i rendimen@ exerge@ci si riferiscono al rapporto tra benefici e cos@, devono basarsisui bilanci di energia u@lizzabile che dis@nguono qualita@vamente tra le diverse forme dienergia. La definizione di rendimento exerge@co può essere quindi iden@ficata come il rapportotra perdite ed energia fornita. Le perdite sono associate alla differenza tra quanto si fornisce equanto si oCene e coincidono con le distruzioni d'exergia dovute alle irreversibilità.

8) Definire il potere exergeEco di un combusEbile

Il potere exerge@co di un combus@bile è definito come il lavoro massimo che si può

oDenere daun kg di combus@bile soggeDo ad un’ossidazione completa con aria comburente in un sistemaaperto9) Cosa si intende per fonte di energia primaria e secondaria?Non c’è uguaglianza tra le forme di energia, infaC esistono importan@ criteri di valutazionesull’uso dell’energia che permeDe un a dis@nzione in energia primaria ed energia secondaria. Inpra@ca alcune fon@ di energia possono essere usate subito mentre altre hanno bisogno dialcune trasformazioni per essere u@lizzabili. L’esempio più comune di energia primaria è quellodel sole mentre l’esempio di energia secondaria più comune è il combus@bile.

10) Che cos’è il petrolio e da cosa è composto?Il petrolio è uno dei principali combus@bili fossili presen@ in natura ed è usato per soddisfare lamaggior parte dei bisogni energe@ci aDuali. Esso è composto allo stato greggio da acqua,impurità e sabbia, compos@ ossigena@.

composto da particelle di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e tracce di altri elementi. La sua formazione avviene attraverso il processo di decomposizione di materiale vegetale nel corso di milioni di anni. Il carbone è una fonte di energia molto utilizzata a livello mondiale. Può essere classificato in diversi tipi a seconda del suo grado di carbonizzazione: torba, lignite, litantrace e antracite. La torba è il tipo di carbone più giovane e si forma dalla decomposizione di materiale vegetale recente. La lignite è anch'essa di formazione recente e contiene ancora tracce di materiale vegetale, ed è molto infiammabile. Il litantrace è di formazione antica, mentre l'antracite è il tipo di carbone più antico e ha una combustione più difficile. Per quanto riguarda la combustione e la trasformazione del carbone, esistono diversi processi. La combustione classica può avvenire su griglia o nei bruciatori. Nella combustione su griglia, il carbone viene posto sopra una griglia e viene alimentato con aria soffiata dal basso. Nei bruciatori, invece, il carbone viene bruciato all'interno di un'apposita camera con l'apporto di aria. Oltre alla combustione, il carbone può subire anche processi di trasformazione come la gassificazione, la liquefazione e la pirolisi. La gassificazione consiste nella conversione del carbone in gas combustibile, mentre la liquefazione permette di ottenere un liquido combustibile. La pirolisi, invece, è un processo di decomposizione termica del carbone che produce gas, olio e carbone attivo. In conclusione, il carbone è una risorsa energetica di origine vegetale composta da carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e tracce di altri elementi. Esistono diversi tipi di carbone, ognuno con caratteristiche e utilizzi specifici. La sua combustione può avvenire su griglia o nei bruciatori, ma può anche subire processi di trasformazione come la gassificazione, la liquefazione e la pirolisi.

immessopolverizzato creando il polverino che si miscela con l'aria più facilmente.- Una combustione a letto fluido dove il polverino rimane in sospensione mescolato da foraggi di aria proveniente dalla parte inferiore della camera di combustione;

La distillazione che trasforma il carbone fossile in gas combustibili;

La gassificazione che prevede di far agire il carbone con aria o con l'ossigeno o acquavaporizzata. Lo scopo è di ottenere gas per scopi energetici;

L'idrogassificazione che è una gassificazione con idrogeno e dal quale si ottiene il metano.

13) Che cos'è il gas naturale e da cosa è composto

Il gas naturale è uno dei principali combustibili di tipo fossile utilizzato per il fabbisogno energetico ed è composto principalmente da metano ma può contenere anche altri gas come l'anidride carbonica, azoto, propano, butano, acqua e piccole dosi di mercurio; il gas naturale è inodore e incolore.

sopraDuDo non tossico però in esso vengono aggiunte delle sostanze odorizzanti per questioni di norme di sicurezza.

14) Perché si produce gas naturale liquefatto?

Il gas naturale liquefatto occupa poco volume, quindi, è molto vantaggioso economicamente per tutte le esigenze dei trasporti e dello stoccaggio.