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5978 - Ingegneria energetica
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE (KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING)- Il laureato magistrale in Ingegneria Energetica:
1. conosce approfonditamente gli aspetti metodologico-operativi delle discipline matematiche, statistiche e numeriche per la modellazione di fenomeni, componenti e sistemi energetici;
2. conosce approfonditamente la fluidodinamica e i fenomeni relativi alla trasmissione del calore;
3. conosce i principi fondamentali dell'economia dell'energia e dei mercati energetici;
4. conosce approfonditamente la termofisica dell'edificio ed del sistema edificio-impianto;
5. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione di impianti termotecnici di tipo innovativo e di componenti di involucro edilizio ad alta efficienza energetica;
6. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione e gestione ottimizzata di sistemi di produzione, accumulo ed utilizzo dell’energia da fonti rinnovabili, basati sull’impiego del vettore idrogeno;
7. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione e gestione ottimizzata di sistemi e reti per la distribuzione dell’energia elettrica, termica, frigorifera e dei combustibili;
8. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione, analisi e gestione di sistemi energetici avanzati (turbine a gas a ciclo complesso, gruppi a vapore a fluidi organici, cicli combinati, sistemi avanzati di recupero del calore e cicli supercritici);
9. conosce le strategie di riduzione dell'impatto ambientale dei processi di produzione e conversione dell'energia e dei sistemi energetici;
10. conosce le strategie per la misura ed il controllo del rumore di impianti termotecnici;
11. conosce gli approcci per il dimensionamento dei corpi illuminanti e per la valutazione della loro efficienza energetica e consumo;
12. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione e dimensionamento di apparecchiature ed impianti per la produzione e trasformazione di energia da fonte convenzionale, rinnovabile e nucleare;
13. conosce tecnologie, apparecchiature, impianti e sistemi per la produzione, l’accumulo, il trasporto, la distribuzione e l’utilizzo dell’energia elettrica;
14. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione e gestione ottimizzata di sistemi cogenerativi;
15. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione di sistemi di accumulo di energia elettrica;
16. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione e gestione ottimizzata di sistemi di produzione, accumulo ed utilizzo dell’energia da fonti rinnovabili, basati sull’impiego del vettore idrogeno;
17. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione e gestione ottimizzata di sistemi e reti per la distribuzione dell’energia elettrica, termica, frigorifera e dei combustibili;
18. conosce approfonditamente gli aspetti di progettazione, analisi e gestione di sistemi energetici avanzati (turbine a gas a ciclo complesso, gruppi a vapore a fluidi organici, cicli combinati, sistemi avanzati di recupero del calore e cicli supercritici);
19. conosce le strategie di riduzione dell'impatto ambientale dei processi di produzione e conversione dell'energia e dei sistemi energetici;
20. conosce adeguatamente l’approccio alla progettazione e dimensionamento di processi ed apparecchiature;
21. conosce la strumentazione industriale relativa al controllo di processo;
22. conosce approfonditamente le problematiche ambientali e di sicurezza relative alla progettazione e conduzione di processi;
23. conosce i processi upstream e downstream delle materie prime energetiche;
24. conosce i fondamenti della metrologia e dell’analisi dei segnali;
25. conosce le principali strumentazioni per la misura e l’analisi di segnali utilizzate in ambito industriale e dell’energia;
26. conosce la fisica del trasporto di particelle, delle radiazioni e dei plasmi;
27. conosce approfonditamente gli aspetti ingegneristici relativi alla generazione di potenza da fonte nucleare con le sue implicazioni di fisica dei reattori nucleari a fissione e a fusione, impiantistica nucleare, protezione dalle radiazioni e valutazione di impatto ambientale;
28. conosce approfonditamente le moderne tecniche di simulazione per la progettazione e analisi di sistemi e processi in ambito energetico, con particolare riferimento alle applicazioni nucleari, radiologiche ed elettriche avanzate;
29. conosce accuratamente la termofluidodinamica monofase e bifase e la sua modellazione fisica per la simulazione di impianti di produzione enegetica avanzata.
- Le conoscenze sopraelencate sono conseguite attraverso lezioni frontali, esercitazioni e studio individuale.
- La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento avviene principalmente attraverso lo svolgimento di test, prove d'esame scritte o orali che si concludono con l'assegnazione di un voto, prove d'esame o di laboratorio che si concludono con il conseguimento di un'idoneità.
- Il laureato magistrale:
1. sa applicare strumenti matematici, fisici ed in genere derivanti dalla conoscenza degli aspetti teorico-scientifici delle scienze di base all'interpretazione, alla descrizione ed alla modellazione di problemi dell'Ingegneria;
2. sa utilizzare in contesto professionale le conoscenze negli ambiti disciplinari della termodinamica, della fluidodinamica;
3. è capace di applicare le sue conoscenze di economia dell'energia e dei mercati energetici per interpretare scenari energetici e valutare la sostenibilità di tecnologie e processi nell'ambito dell'Ingegneria Energetica;
4. sa progettare impianti di riscaldamento e climatizzazione civili e industriali anche di tipo innovativo, tenendo conto delle più attuali normative e della continua evoluzione tecnologica del settore;
5. sa progettare componenti di involucro edilizio ad alta efficienza energetica e certificare le loro prestazioni termiche;
6. sa ottimizzare la termofluidodinamica di scambiatori di calore e altri apparati tecnologici;
7. sa risolvere complessi problemi di fluidodinamica e di trasmissione del calore mediante codici di calcolo simbolico e numerico;
8. sa applicare le sue competenze di termotecnica e sistemi energetici alla progettazione di sistemi di produzione di energia elettrica e termica;
9. sa gestire e pianificare impianti di produzione dell'energia elettrica da fonti convenzionali e rinnovabili;
10. Sa valutare le prestazioni di turbine a gas, gruppi combinati, gruppi a vapore, sistemi di recupero del calore e sistemi cogenerativi, sia in condizioni di regime stazionario sia in condizioni eventualmente richieste dalla variabilità del carico della rete;
11. sa applicare le sue conoscenze relative alle macchine a fluido ed ai sistemi energetici alla modellizzazione e simulazione termofluidodinamica di impianti per la produzione di energia e alla gestione e ottimizzazione delle macchine e delle misure da effettuare su di esse per verificarne le prestazioni;
12. sa valutare l'impatto ambientale conseguente all'utilizzo di sistemi energetici per la produzione di energia termica ed elettrica;
13. sa progettare, ottimizzare e gestire sistemi per la produzione, l’accumulo e la conversione energetica da fonti rinnovabili non programmabili, basati sull’impiego del vettore idrogeno, anche con riferimento alle soluzioni di tipo power-to-gas;
14. sa progettare, ottimizzare e gestire sistemi cogenerativi e trigenerativi, individuando strategie ottimali in funzione delle condizioni al contorno di mercato dell’energia elettrica, termica e frigorifera ed in relazione alla normativa italiana ed internazionale sulla cogenerazione;
15. sa definire, comparare e ottimizzare le diverse strategie di regolazione di sistemi energetici quali i gruppi con turbina a gas, a vapore e a ciclo combinato;
16. sa dimensionare i sistemi di mitigazione associati alle principali sorgenti impiantistiche di rumore;
17. sa dimensionare i corpi illuminanti, valutarne l’efficienza energetica e il consumo;
18. sa progettare, ottimizzare e gestire sistemi di produzione di energia elettrica e termica basati su fonti rinnovabili, su combustibili fossili e nucleari;
19. sa valutare e scegliere le tecnologie più opportune nell’ambito della produzione, accumulo e trasporto dell’energia elettrica;
20. sa progettare, ottimizzare e gestire processi per la valorizzazione di biomasse, rifiuti e combustibili alternativi per la produzione di energia termica ed elettrica e la gestione integrata di processi di trattamento degli effluenti derivanti da impianti di generazione di energia, con particolare riferimento a quelli di combustione e di trattamento termico dei rifiuti;
21. sa progettare, ottimizzare e gestire processi di produzione di combustibili tradizionali, di idrogeno e di vettori energetici per fuel cells;
22. sa progettare, ottimizzare e gestire impianti per la produzione di energia geotermica, di impianti operanti con fuel cells, di impianti waste-to-energy convenzionali e operanti con tecnologie innovative;
23. sa gestire e pianificare sistemi elettrici per l'energia e impianti di produzione dell'energia elettrica da fonti convenzionali e rinnovabili;
24. sa applicare le sue conoscenze di apparecchiature, impianti e sistemi per la produzione, l’accumulo, il trasporto, la distribuzione e l’utilizzo dell’energia elettrica allo sviluppo, alla progettazione e all'uso di tecnologie elettriche innovative;
25. sa valutare le prestazioni di turbine a gas, gruppi combinati, gruppi a vapore, sistemi di recupero del calore e sistemi cogenerativi, sia in condizioni di regime stazionario sia in condizioni eventualmente richieste dalla variabilità del carico della rete;
26. sa applicare le sue conoscenze relative alle macchine a fluido ed i sistemi energetici alla modellizzazione e simulazione termofluidodinamica di impianti per la produzione di energia e alla gestione e ottimizzazione delle macchine e delle misure da effettuare su di esse per verificarne le prestazioni, mediante sistemi informatici computerizzati avanzati (cluster);
27. sa valutare l'impatto ambientale conseguente all'utilizzo di sistemi energetici per la produzione di energia termica ed elettrica;
28. sa progettare, ottimizzare e gestire sistemi per la produzione, l’accumulo e la conversione energetica da fonti rinnovabili non programmabili, basati sull’impiego del vettore idrogeno, anche con riferimento alle soluzioni di tipo power-to-gas;
29. sa progettare, ottimizzare e gestire sistemi cogenerativi e trigenerativi, individuando strategie ottimali in funzione delle condizioni al contorno di mercato dell’energia elettrica, termica e frigorifera ed in relazione alla normativa italiana ed internazionale sulla cogenerazione;
30. sa definire, comparare e ottimizzare le diverse strategie di regolazione di sistemi energetici quali i gruppi con turbina a gas, a vapore e a ciclo combinato;
31. sa applicare i principi della metrologia e dell’analisi dei segnali al controllo e regolazione dei sistemi energetici;
32. sa applicare le sue conoscenze di ingegneria nucleare alla progettazione fisica di sistemi per la produzione e trasformazione di energia da fonte nucleare;
33. sa implementare sistemi per l'utilizzo industriale-tecnologico, biologico-biomedico, di ricerca delle radiazioni ionizzanti e di sistemi di protezione dalle radiazioni ionizzanti, guidandone la progettazione, pianificandone la scelta e l'acquisizione e assicurandone la gestione alla luce delle vigenti disposizioni di legge e norme di buona tecnica;
34. sa analizzare, modellare, progettare e gestire sistemi al plasma termico e non termico in grado di assistere processi tecnologici in ambito energetico, industriale e biomedico, con gestione della qualità e della salvaguardia dell'ambiente;
35. sa utilizzare tecniche di computazionali e di elaborazione di dati con l'uso di tecnologie informatiche avanzate (e.g. high performance computing, intelligenza artificiale, knowledge representation) per l'analisi fisico-matematica, la modellazione numerica e la simulazione numerica di sistemi e processi ingegneristici in ambito energetico;
36. sa applicare le competenze in merito ai fenomeni di trasporto delle particelle cariche e dei fotoni nelle applicazioni tecnologiche e scientifiche, con particolare riferimento alle applicazioni biomediche ed all'analisi dei materiali, e alle tecniche di indagine non distruttiva con applicazione sui beni culturali.
- Il raggiungimento delle capacità di applicare conoscenza e comprensione sopraelencate avviene attraverso un marcato coinvolgimento diretto dello studente nelle attività di esercitazione e laboratorio.
- La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento avviene principalmente attraverso lo svolgimento di test, prove d'esame scritte o orali che si concludono con l'assegnazione di un voto, prove d'esame o di laboratorio che si concludono con il conseguimento di un'idoneità.
Il laureato magistrale:
è in grado di individuare, organizzare e utilizzare le informazioni fondamentali necessarie per dare risposte a complessi problemi teorici e tecnici nel campo dell'ingegneria energetica, anche qualora essi afferiscano a temi di innovazione tecnologica e di ricerca teorica e/o applicata rispetto ai quali le informazioni disponibili siano incomplete o non consolidate;
sa identificare, formulare e risolvere i problemi di elevata difficoltà legati alla progettazione, realizzazione e gestione di sistemi complessi e di prodotti industriali di alta tecnologia;
sa aggiornarsi su metodi, tecniche e strumenti nel campo dell'ingegneria energetica, informandosi autonomamente e/o seguendo corsi di istruzione mirati per l'acquisizione di competenze aggiuntive;
sa reperire, consultare e interpretare le principali riviste tecniche e le normative nazionali, europee e internazionali del settore;
sa contribuire all'aggiornamento e rinnovamento della normativa tecnica nei settori di interesse in maniera propositiva, trasferendo le proprie conoscenze avanzate e il continuo aggiornamento che sarà tenuto a mantenere.
Le abilità di autonomia di giudizio sopraelencate sono raggiunte attraverso la partecipazione ad attività formative organizzate nell'ambito 'Ingegneria energetica e nucleare' e ad ulteriori attività formative che includono tirocini o laboratori specifici e la preparazione della prova finale. Le metodologie di insegnamento utilizzate comprendono la partecipazione a seminari ed esercitazioni, in aula o in laboratorio, lo svolgimento di progetti individuali o di gruppo, lo studio personale guidato e lo studio indipendente. La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento avviene principalmente attraverso lo svolgimento di test, prove d'esame scritte o orali, esecuzione di progetti e attraverso il confronto con la realtà aziendale tramite i tirocini curriculari. Infine, la tesi di laurea magistrale rappresenta il momento più alto in cui lo studente, confrontandosi con un contesto caratteristico dell'Ingegneria Energetica, elabora idee originali e innovative, assumendosi il compito, durante la discussione, di illustrarle sostenendone la validità.
Il laureato magistrale:
è capace di comunicare efficacemente, in forma scritta e orale, oltre che in italiano, anche in inglese, informazioni, idee, problemi e soluzioni ad un livello di conoscenza elevato anche allo specialista del settore;
sa redigere relazioni tecniche di livello elevato relative ai progetti effettuati e sa interpretare quelle scritte da collaboratori, superiori, subalterni;
sa partecipare in maniera attiva con iniziativa personale ed autonoma in un gruppo di progettazione ed eventualmente coordinarlo, individuando le soluzioni ottimali che permettano la realizzazione di prodotti/processi avanzati e innovativi.
Le abilità di comunicazione sopraelencate sono raggiunte attraverso la partecipazione ad attività formative organizzate negli ambiti caratterizzanti e ad ulteriori attività formative che includono il tirocinio o laboratori specifici e la preparazione e discussione della prova finale. Le metodologie di insegnamento utilizzate comprendono la partecipazione ad esercitazioni in aula o in laboratorio, lo svolgimento di progetti di gruppo e lo studio personale guidato. La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento avviene principalmente attraverso lo svolgimento di prove d'esame scritte o orali e l'esecuzione di progetti.
Il laureato magistrale ha acquisito una base culturale ampia e una qualificazione professionale flessibile, che lo pone in grado di mantenere aggiornate le proprie competenze nella rapida evoluzione del mondo tecnico e socioeconomico, nonché di intraprendere, con elevato grado di autonomia, ulteriori studi di approfondimento e/o attività di ricerca e sviluppo, nonché applicazioni tecnologiche avanzate e/o attività accademiche.
Al raggiungimento delle capacità di apprendere sopraelencate contribuiscono attività formative organizzate in tutti gli ambiti disciplinari individuati nel presente ordinamento e in particolare quelle parzialmente svolte in autonomia. Le attività formative del Corso di Studio mirano a fornire una metodologia ed una capacità di affrontare in modo critico problemi ingegneristici non necessariamente uguali o simili a quelli affrontati durante gli studi. Tale approccio ha il preciso scopo di favorire lo sviluppo della continua capacità di apprendimento e di avere l'attitudine di affrontare ulteriori studi anche dopo la Laurea Magistrale, sia in autonomia che mediante percorsi formativi post-laurea.
Le specifiche metodologie di insegnamento utilizzate comprendono, tra l'altro, l'attività di tutoraggio. La verifica del raggiungimento delle capacità di apprendimento è oggetto delle diverse prove d'esame previste nel corso.