PRESENTAZIONE

L'obiettivo dell'insegnamento consiste nell'introdurre lo studente alle problematiche di base relative al funzionamento della propulsione elettrica a bordo delle navi, per guidarlo nella comprensione delle tecnologie e dei problemi sistemistici elettrici in relazione alla complessità della nave. 

OBIETTIVI FORMATIVI

Condizioni per adottare la propulsione elettrica e soluzioni realizzative. Sistemi elettrici di bordo corrispondenti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'obiettivo dell'insegnamento consiste nell'introdurre lo studente alle problematiche di base relative al funzionamento della propulsione elettrica a bordo delle navi, per guidarlo nella comprensione delle tecnologie e dei problemi sistemistici elettrici in relazione alla complessità della nave.

Il concetto di propulsione elettrica non è nuovo, l'idea è nata più di 100 anni fa. Tuttavia, con la possibilità di controllare i motori elettrici a velocità variabile in un ampio campo di potenza con soluzioni compatte, affidabili ed economicamente competitive, l'uso della propulsione elettrica sta diventando fondamentale per aumentare la flessibilità di gestione della nave, l’affidabilità nelle risposte e l’efficienza energetica.

Nell'insegnamento il sistema elettrico di bordo, con particolare riguardo agli apparati di propulsione (motori e azionamenti), è introdotto come un insieme di elementi interconnessi che possono essere rappresentati da modelli, sia di tipo matematico che circuitale, privilegiando nello svolgimento le considerazioni di situazioni applicative e pratiche. Il corso sarà strutturato con interventi orientati alla descrizione delle diverse soluzioni di propulsione elettrica (Diesel-elettrica, turbine a gas, sistemi di accumulo, ecc.).  

Modalità didattiche

Lezioni teoriche ed esercitazioni guidate in aula. Il corso prevede una parte svolta a calcolatore, sotto la guida del docente, utilizzando diversi toolbox di Matlab, con l’obiettivo di fornire allo studente la conoscenza di base e la capacità di scelta e di utilizzo di alcuni strumenti di simulazione. Numero di ore complessivo 60.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1.Sistemi di propulsione elettrica. Definizione, problematiche e specificità della propulsione elettrica

2.Convertitori e componenti di elettronica di potenza. Tipologie di componenti elettronici. Tipologia dei convertitori di potenza. Principi di funzionamento e cenni sulle tecniche di controllo.

3.Azionamenti di propulsione: tipologia dei motori di propulsione. Descrizione e problematiche dell’avviamento dei motori

4.Analisi degli schemi dei diversi impianti. Possibili soluzioni impiantistiche per navi a propulsione elettrica. Analisi schemi unifilari e problematiche delle diverse soluzioni progettuali.

5.Accumulo elettrochimico: definizione, caratteristiche e dimensionamento impianto basato su accumulo elettrochimico. Soluzioni ibride: dimensionamento di massima

6.Conduzione impianti a propulsione elettrica: gestione della centrale di produzione, aspetti di pianificazione della gestione dei gruppi di produzione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1.M. Piattelli, “Propulsione elettrica Navale”, 206

2.Patel, “Shipboard Propulsion, Power Electronics, and Ocean Energy”, 2012

Modalità didattiche

Lezioni teoriche ed esercitazioni guidate in aula. Il corso prevede una parte svolta a calcolatore, sotto la guida del docente, utilizzando diversi toolbox di Matlab, con l’obiettivo di fornire allo studente la conoscenza di base e la capacità di scelta e di utilizzo di alcuni strumenti di simulazione. Numero di ore complessivo 60.

Modalità d'esame

Lo svolgimento dell’esame è articolato in un’esercitazione e un colloquio orale.

Modalità di accertamento

Verifica di acquisizione di conoscenza teoriche e pratiche delle metodologie di calcolo indispensabili per la scelta e progettazione di soluzioni basate su propulsione elettrica.