Paniere di Energetica - Risposte multiple e aperte

TWR

PWR

BWR

03. Quale tra queste è una centrale ad acqua pesante (HWR)?

CANDU

TWR

BWR

PWR

04. Il problema principale per la realizzazione di impianti a fusione nucleare è:

Il reperimento della materia prima

Il confinamento della miscela nel reattore

Lo smaltimento delle scorie radiattive

La stabilizzazione della reazione

05. In cosa consiste la fusione nucleare? Riportare un esempio di reazione di fusione.

06. Illustrare le possibili tecniche di confinamento per realizzare la fusione nucleare. Riportare gli schemi impiantistici.

07. Descrivere l'impatto ambientale della produzione di energia da fusione nucleare.

In cosa consiste la fusione nucleare? Riportare un esempio di reazione di fusione.

Il processo di fusione consiste nella fusione di due nuclei di atomi leggeri (per esempio) di idrogeno ad altissima temperatura (14 milioni di gradi), creando un nucleo

più massivo e più stabile. La massa complessiva dei prodotti di reazione è però inferiore alla somma delle masse dei nuclei reagenti e la massa mancante, secondo

l'equazione di Eistein, viene trasformata in energia. Il grande vantaggio della fusione rispetto alla fissione e che i nuclei prodotti sono stabili e non radioattivi.

Illustrare le possibili tecniche di confinamento per realizzare la fusione nucleare. Riportare gli schemi impiantistici.

Le tecniche di confinamento per realizzare la fusione nucleare sono sostanzialmente 2:

- CONFINAMENTO MAGNETICO: La fusione di due nuclei di idrogeno libera un'enorme quantità di energia. La macchina in grado generare la fusione è chiamata

Tokamak avente forma toroidale. Dentro tale macchina è presente un gas che deve essere portato a temperature elevatissime. Un gas che ha la proprietà di ionizzarsi a

temperature ordinarie, ad alte temperature si ionizza totalmente trasformandosi in plasma. Il Tokamak, creando enormi campi magnetici, ha quindi la duplice

funzione di trasformare il gas in plasma ed allontanare il plasma dalle pareti del contenitore. I plasmi possono essere costituite da miscele di nuclei più favorevoli alla

fusione, ad esempio isotopi dell'idrogeno quali deuterio e trizio;

- CONFINAMENTO INERZIALE: Questa tecnologia si basa sull'uso di potenti laser (oltre un centinaio di laser) con energia vicina ai 5Mj disposti in posizione

simmetrica spaziale atti a colpire una piccola pastiglia di plutonio circondata da una cappa sferica composta da trizio e deuterio. L'energia dei laser, convogliata in

questa pastiglia piccolissima, causa una compressione che favorisce la fusione degli atomi di deuterio e trizio e quindi la liberazione di energia.

Descrivere l'impatto ambientale della produzione di energia da fusione nucleare.

I reattori a fusione non producono scorie nucleari a differenza dei reattori a fissione. Tuttavia l'uso del trizio, isotopo dell'idrogeno radioattivo, non è molto facile da

contenere in quanto si può diffondere anche attraverso le pareti di contenimento metalliche. Di per sè il trizio allo stato gassoso non è pericoloso, ma può diventarlo

quando si combina con l'ossigeno dell'atmosfera dando luogo ad acqua radioattiva.

Scaricato da Padel Clips (padelclip1@gmail.com)

© 2016 - 2022 Università Telematica eCampus - Data Stampa 24/10/2022 10:33:25 - 15/48

lOMoARcPSD|43445555

Set Domande: ENERGETICA

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Mugnini Alice

Lezione 015

01. A cosa serve la differenza di salinità negli stagni solari?

Per farli operare come dissalatori

A instaurare differenze di temperatura tra gli strati superficiali e profondi

A evitare l'evaporazione dell'acqua

A innescare moti di rimescolamento

02. La costante solare:

è la potenza totale irraggiata dal sole

è l'energia solare incidente, per unità di tempo, su una superficie unitaria orientata in direzione ortogonale ai raggi solari e posta fuori dell'atmosfera

è la generazione interna di calore per unità di volume del sole

è espressa in W

03. La costante solare vale circa:

1368 W/m3

1368 kW/m2

1368 W/m

1368 W/m2

04. Le fornaci solari:

sono utilizzate per la fusione dei metalli

impiegano specchi che concentrano la radiazione solare su un'area molto vasta

utilizzano la fusione nucleare

raggiungono temperature superiori a 3000 K

05. Quale affermazione sugli stagni solari non è corretta?

Gli stagni solari sono dei laghetti artificiali di piccola profondità con un diverso contenuto di salinità negli strati profondi

Lo stagno solare sfrutta la differenza di salinità per ottenere un perfetto miscelamento degli strati d'acqua

Negli stagni solari si riescono a mantenere differenze di temperatura dell'ordine di 100 K tra fondo e superficie

nessuna delle altre

06. Descrivere il principio di funzionamento di uno stagno solare ed i principali vantaggi tecnico-economici.

07. Rappresentare uno schema di impianto solare a torre con campo di specchi e spiegarne il funzionamento.

Descrivere il principio di funzionamento di uno stagno solare ed i principali vantaggi tecnico-economici.

Nello stagno solare l'irraggiamento fa aumentare la temperatura sul fondo del laghetto, ovviamente in assenza di interventi si avrebbe un processo di convezione

naturale caratterizzato da una risalita in superficie dell'acqua calda. Per evitare ciò mantenendo la stratificazione, si immette acqua salata sul fondo contestualmente al

lavaggio con acqua normale sulla superficie. Questo consente di calcolare un gradiente inverso di densità associato alla concentrazione. Negli stagli solari si riescono a

mantenere differenze di temperature nell'ordine dei 100K tra fondo e superficie, sufficienti a realizzare cicli di Rankine a fluido galvanico aventi rendimenti dell'ordine

del 5%.

Rappresentare uno schema di impianto solare a torre con campo di specchi e spiegarne il funzionamento..

E' caratterizzato da un sistema a media temperatura costituito da generatori di vapore solare che alimentano un ciclo di Rankine. Si può produrre vapore in sistemi

distribuiti collegati idraulicamente, oppure in un singolo generatore su cui vengono concentrate le radiazioni captate. Si utilizzano quindi dei concentratori orientabili

inseguitori. Il sistema a torre con campo di specchi è caratterizzato dalla presenza di un numero elevato di specchi installati sopra degli inseguitori orientabili. I raggi

solari vengono convogliati, concentrati e riflessi dagli specchi chiamati specchi eliostati. Grazie agli specchi tutta la concentrata viene convogliata nella sommità della

torre (alta dai 150 ai 250 m) chiamata ricevitore. All'interno del ricevitore circola una miscela di sali fusi che assorbe il calore e lo accumula in appositi serbatoi. Tale

calore, quindi energia termica, è utilizzato per produrre vapore che a sua volta produce energia cinetica da inviare ad una turbina.

Scaricato da Padel Clips (padelclip1@gmail.com)

© 2016 - 2022 Università Telematica eCampus - Data Stampa 24/10/2022 10:33:25 - 16/48

lOMoARcPSD|43445555

Set Domande: ENERGETICA

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Mugnini Alice

Lezione 016

01. Quale tra queste non è una tipologia di pannello solare termico?

collettore vetrato

collettore ad aria

collettore parabolico

collettore a tubi sottovuoto

02. Che cos'è il solar cooling?

Il raffreddamento dei pannelli solari termici per aumentarne le prestazioni

Il raffreddamento dei pannelli solari fotovoltaici per aumentarne le prestazioni

L'impiego di energia solare per il riscaldamento di ambienti freddi

L'impiego di energia solare per alimentare cicli ad assorbimento

03. Il solare termodinamico:

utilizza la radiazione solare per produrre energia meccanica

concentra la radiazione solare su pannelli fotovoltaici per massimizzare le prestazioni

produce acqua ad alta temperatura per sistemi di teleriscaldamento

è una utilizzazione solare ad altissima temperatura

04. Non fa parte di un impianto solare termico:

circuito idraulico

sistema di controllo

inverter

fluido termovettore

05. Tipicamente 1 metro quadrato di pannelli solari termici viene impiegato per riscaldare circa:

70 litri d'acqua

30 litri d'acqua

50 litri d'acqua

100 litri d'acqua

06. In un ciclo ad assorbimento:

Occorre energia elettrica per realizzare il ciclo termodinamico

Il generatore cede calore all'ambiente

Il gruppo assorbitore-pompa-generatore svolge la funzione del compressore di un ciclo a compressione di vapore

Si può utilizzare alternativamente una pompa o un compressore

07. Descrivere le diverse tipologie di pannelli solari termici e riportare i relativi schemi impiantistici.

Descrivere le diverse tipologie di pannelli solari termici e riportare i relativi schemi impiantistici

L'uso dei pannelli solari termici rientra nel campo di applicazione dei sistemi solari a bassa temperatura in cui vengono utilizzati i collettori piani.

I pannelli solari termici possono essere:

composti da tubi sottovuoto in vetro. Tali pannelli sono costituiti da un assorbitore ( lastra di metallo nero) che capta l'energia solare e la

- pannelli sottovuoto:

trasferisce ad un fluido termovettore contenuto nei tubi sottovuoto. Si possono raggiungere temperature di 100°c al di sopra della temperatura ambiente, ma tali

pannelli hanno costi elevati;

- rappresentano il tipo più usato e diffuso. Costituiti da una scatola piana isolata, con il lato superiore in vetro. La scatola contiene una lastra

pannelli solari vetrati:

piatta nera che assorbe l'energia solare e che viene trasmessa al fluido che trasporta il calore. Il vetro sopra e l'isolante sotto la lastra riducono le perdite di calore e la

lastra vetrata può avere anche un trattamento selettivo per migliorare le sue prestazioni.. Questi pannelli producono temperature del fluido termovettore fino a 70 °C

al si sopra della temperatura ambiente;

- sono adatti per il riscaldamento di piscine scoperte, acqua calda per le docce negli stabilimenti balneari. Sono prive di vetro e l'acqua di

pannelli solari scoperti:

utilizzo utenze passa direttamente all'interno dei tubi del pannello. Questi pannelli sono meno costosi dei precedenti ma non essendo coibentati funzionano con una

temperatura ambiente di almeno 20 °C. Scaricato da Padel Clips (padelclip1@gmail.com)

© 2016 - 2022 Università Telematica eCampus - Data Stampa 24/10/2022 10:33:25 - 17/48

lOMoARcPSD|43445555

Set Domande: ENERGETICA

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Mugnini Alice

Lezione 017

01. Quale affermazione sul fotovoltaico non è corretta?

I pannelli fotovoltaici usano materiali metallici per produrre energia elettrica

I pannelli fotovoltaici si basano sull'effetto fotovoltaico

I pannelli fotovoltaici non hanno parti in movimento

Il fotovoltaico è una tecnologia di conversione di