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Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica) 1 Giuseppe Franchini Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate Università degli Studi di Bergamo TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI Introduzione

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Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

1

Giuseppe Franchini

Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate

Università degli Studi di Bergamo

TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI

Introduzione

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

2

Principi di conversione dell’energia

SISTEMA ENERGETICO

Energia PRIMARIA Energia FINALE (UTILE)

EP EU

Rendimento di conversione: 𝜂conv =𝐸𝑈𝐸𝑃

Energia dissipata: 𝐸𝐷 𝑃ܧ= −𝐸𝑈

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Turbine Alternatori meccanica

Scambiatori di calore

Motori termodinamici

termica

Pompe di calore

Motori elettrici Lampade Elettrolisi elettrica

Collettori solari Celle

fotovoltaiche Fotosintesi radiante

Caldaie, Combustori

Fuel cells, batterie

chimica

Reattori nucleari

nucleare

termica meccanica elettrica radiante chimica

Energia convertita Energia primaria

Principi di conversione dell’energia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Solare termico: collettori solari

Solare fotovoltaico: moduli PV

SOL_T

PV

Energia radiante

Energia radiante

Energia termica

Energia elettrica

Principi di conversione dell’energia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Fonti energetiche

Fonti energetiche convenzionali: si intendono quelle che provengono da carbone, petrolio, gas, legno e fonti idriche

Fonti energetiche alternative: si intendono quelle che non sono convenzionali

Fonti energetiche rinnovabili: risorse energetiche “ricostruite” ad un ritmo analogo a quello con cui sono impiegate

Rinnovabilità: un concetto “relativo”

Tecnologie assimilate alle rinnovabili: impiegano fonti energetiche convenzionali ma con efficienze superiori alle tecnologie convenzionali

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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L’energia primaria impiegata dall’uomo in un anno (XXI secolo) corrisponde a una potenza media di 12 TW.

Le previsioni per il XXII secolo sono di circa 40 TW.

L’energia radiante solare incidente sul suolo terrestre in un anno corrisponde a una potenza media di 117000 TW (~ 230 W/m2)

uranio

gas

petrolio

carbone

radiazione solare annua

consumo annuo

Fonti energetiche

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Fonti energetiche rinnovabili:

- radiazione solare

- vento

- acqua

- biomasse

- geotermia

- idroelettrico da acqua fluente

- maree

- moto ondoso

- correnti marine

Tutte le fonti rinnovabili (ad eccezione della geotermia e delle maree) sono correlate alla radiazione solare.

Tutte le fonti rinnovabili (ad eccezione delle maree) hanno un’origine nucleare.

Fonti energetiche

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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BP Statistical Review of World Energy 2014

© BP 2014

Fonti energetiche

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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BP Statistical Review of World Energy 2014

© BP 2014

Fonti energetiche

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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BP Statistical Review of World Energy 2014

© BP 2014

Fonti energetiche

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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BP Statistical Review of World Energy 2014

© BP 2014

Fonti energetiche

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

13

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

14

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

15

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

16

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

17

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

18

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

19

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

20

Dati statistici sistema elettrico Italia

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Scenari futuri (?)

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Università degli Studi di Bergamo

Giuseppe Franchini Macchine e Sistemi per l’Energia e l’Ambiente

Tecnologie delle Energie Rinnovabili

Tel. 035-2052078 Fax 035-2052077 [email protected]

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