Energia: tecnologia e ingegneria

La fornitura di elettricità in ambito domestico, nel terziario, nel settore pubblico e nell'industria è legata alla rete di distribuzione elettrica e a tutte quelle apparecchiature, compresi i cavi elettrici, che ne permettono la produzione e l'attuazione. Per assicurare elettricità al cliente è necessario considerare tutta una serie di fattori molto importanti che necessariamente obbligano il tecnico sia alla progettazione dell'impianto elettrico, sia al dimensionamento dei componenti che alla scelta dei vari dispositivi utili. Partendo dalla rete di trasmissione elettrica nazionale interfacciata con la rete elettrica europea, il sistema elettrico è costituito da un insieme di sottoreti caratterizzate da livelli di tensioni nominali fino a giungere al cliente finale rappresentato dalle utenze private, pubblici uffici, industrie, trasporti, ecc. Una delle macchine fondamentali del sistema elettrico è sicuramente il trasformatore in grado di ridurre il valore efficace della tensione alternata applicata al suo ingresso. Un'altra caratteristica di questa macchina è la sua reversibilità funzionando come elevatore di tensione, applicazione questa soprattutto sfruttata nelle centrali elettriche per la produzione di energia. Il trasformatore costruttivamente può essere del tipo trifase o monofase asseconda delle esigenze e la sua potenza è strettamente legata al contesto applicativo. Il mercato di questa apparecchiatura, propone il prodotto secondo due modelli tipici: in resina in cui il raffreddamento avviene in modo naturale o in bagno d'olio in cui gli avvolgimenti della macchina sono immersi all'interno dell'olio con elevate proprietà dielettriche, in particolare quest'ultima tipologia costruttiva trova largo impiego laddove sono richieste elevate potenze soprattutto nel campo dell'alta tensione, in cui è ramificata la rete elettrica nazionale in grado di connettersi con la rete elettrica estera europea. La seconda parte del volume sarà dedicata pressoché al trasformatore trifase e alle sue caratteristiche con il richiamo di tutte quelle definizioni che lo classificano in relazione alle caratteristiche di collegamento degli avvolgimenti, raffreddamento, ecc. La terza e ultima parte del libro è dedicata alla scelta del trasformatore in base alle esigenze di impianto, considerando il dimensionamento di massima della cabina MT/BT con riferimento alle protezioni di sovracorrente ASI 50, 51 e 51N e alla scelta dell'interruttore BT a protezione del trasformatore.

Il "Manuale di impianti elettrici" tratta in modo completo tutti gli argomenti utili ai tecnici che si occupano di progettazione, realizzazione e verifica delle installazioni elettriche, in particolare nel campo della media e della bassa tensione. Giunto alla sua quarta edizione, è stato completamente aggiornato sia sul piano normativo, sia riguardo le caratteristiche tecniche dei componenti presentati. In particolare, si è tenuto conto del regolamento CPR che definisce il comportamento dei cavi in caso d’incendio e delle prescrizioni della variante V2 della norma CEI 64-8 che ha introdotto numerosi cambiamenti per gli impianti elettrici nei locali medici. Il manuale è arricchito da numerose applicazioni che riguardano casi professionali concreti, mentre nel capitolo conclusivo sono riportati tre esempi di progetti di impianti elettrici in bassa e media tensione. Il testo è rivolto anche a tecnici di diversa formazione che abbiano necessità di accostarsi al settore degli impianti elettrici.

Quali sono le principali fonti energetiche alle quali attingiamo e alle quali ci affideremo in futuro? Capire i trend energetici significa comprendere alcune delle più importanti dinamiche della politica internazionale, così come alcuni dei temi più rilevanti per lo sviluppo economico e sociale delle nazioni. Capire l'energia significa comprendere le cause del cambiamento climatico e apprezzarne le possibili soluzioni. Maneggiare i grandi temi dell'energia diviene dunque fondamentale non solo per leggere il mondo di oggi, ma anche le sfide di domani.

In questo testo sono raccolti i principali elementi della teoria delle macchine elettriche con particolare riferimento ai modelli a regime delle stesse. Il testo partendo da una breve introduzione delle leggi dell'elettromagnetismo e delle proprietà dei materiali elettrici, sviluppa i modelli di regime delle principali macchine elettriche: trasformatore, macchina in corrente continua, macchina sincrona e macchina asincrona. Per le macchine elettriche rotanti trifase verrà utilizzato un approccio modellistico basato sui fasori spaziali razionali.

La transizione ecologica è un tema di grande attualità. La società industriale ha determinato l’emergere di nuovi rischi per la salute dell’uomo e per gli equilibri ecosistemici del pianeta. La consapevolezza della necessità di un profondo mutamento in senso ecologico sembra piuttosto radicata e il sostegno, in generale, alle green policies pare confermarlo. Nell’elaborazione di soluzioni innovative green, i “saperi esperti” giocano un ruolo rilevante. In questo scenario, il testo prova a indagare il ruolo e la funzione dei professionisti verdi nel caso dell’energia dal vento, concentrandosi sul profilo professionale dello sviluppatore di impianti eolici (wind-farm developer). Di che tipo di professione si tratta? Qual è il bagaglio di conoscenze di tali figure? Che rapporto intrattengono con il contesto socio-territoriale in cui operano? In che modo si interfacciano con gli interessi del capitalismo green? In quale maniera mediano gli interessi delle comunità locali? Il volume vuole contribuire a rispondere a questi quesiti, delineando inoltre la possibilità di un professionalismo “verde”.

La batteria attualmente risulta una delle fonti energetiche fondamentali sia nel settore di produzione dell'energia che nella trazione in relazione alle auto elettriche e ibride che negli ultimi anni hanno avuto una larga diffusione sul mercato. Entrambi questi settori caratterizzati da una evoluzione esponenziale e sottoposti continuamente fasi sperimentali, fanno profondamente leva sull'impiego di nuove tipologie di accumulatori puntando allo sviluppo di generatori caratterizzati da alto rendimento, affidabilità e sicurezza. Nei veicoli a trazione elettrica la batteria al Litio costituisce attualmente l'accumulatore leader grazie all'alta affidabilità, all'alto rendimento, minori tempi di ricarica ed elevata densità nonostante le ridotte dimensioni fisiche, quindi il componente si presenta con un peso ridotto rispetto alle precedenti batterie al piombo acido o al nichel metallidrato. L'elevata tecnologia delle nuove auto puramente elettriche e ibride propone sul mercato automobili in grado di percorrere distanze molto più elevate rispetto ai modelli precedenti, grazie all'impiego di nuovi motori elettrici e a sistemi di controllo e regolazione da parte dei driver, capaci di sfruttare al meglio l'energia elettrica fornita dagli accumulatori stessi.

L'oscilloscopio dopo il multimetro è lo strumento più importante che non deve mancare sul banco da lavoro di un elettronico hobbista o professionista.Analizzare per esempio un segnale in transito dentro un amplificatore oppure l'onda di un oscillatore sinusoidale non è realizzabile con un semplice multimetro; la verifica di segnali di questo tipo richiede un'indagine visiva della sua forma caratteristica individuando alterazioni non desiderate oppure più semplicemente la misura della frequenza o periodo del segnale stesso.Questa è la peculiarità fondamentale dell'oscilloscopio, spingersi più profondamente nella misurazione dei fenomeni in funzione del tempo.Gli oscilloscopi si sono evoluti dalle prime versioni analogiche a tubo a raggi catodici (aggiungendo sempre più funzionalità digitali) fino a quelli oggi presenti sul mercato, gli oscilloscopi DSO (Digital Storage Oscilloscope) che sono totalmente digitali.Grazie a ciò, l'oscilloscopio è diventato sempre più desiderabile in virtù della riduzione dei costi rispetto a quelli analogici attraverso modelli "sola scheda" con funzioni essenziali, soluzione ideale ed economica per un primo approccio verso questo utilissimo strumento di misura.Questo è quello che viene proposto in questo libro; imparare ad usare l'oscilloscopio utilizzando uno DSO basilare attraverso semplici circuiti didattici presentati in modo graduale, anche per coloro che hanno una conoscenza minima in elettronica.

Questa terza edizione del testo presenta numerose novità: veste grafica completamente ripensata per rendere il testo ancora più chiaro, riorganizzazione degli argomenti per rispondere ancora meglio alle esigenze dei corsi, un eserciziario incluso per soddisfare le richieste degli studenti. Tolte le novità, il volume si conferma una chiara ed efficace introduzione alla teoria dei circuiti e alle principali macchine elettriche e si rivolge agli aspiranti ingegneri elettrici, meccanici, aeronautici, chimici, gestionali, navali, biomedici. I continui paralleli con altre discipline scientifiche, le schede di approfondimento e il gran numero di esempi commentati e risolti rendono il libro un ottimo strumento didattico.

Questo libro tratta di manutenzione elettrica avendo cura del ruolo che essa è chiamata a svolgere come modello organizzativo. L'insieme dei richiami legislativi e normativi consente la costruzione di un progetto in grado di armonizzare le procedure di intervento con la qualificazione del personale; la conformità alle norme degli impianti con la qualità dei mezzi destinati a mantenerne l'efficienza e le prestazioni.

Il presente quaderno indica la procedura da eseguire per la progettazione dell’impianto elettrico di un capannone industriale, realmente realizzato, di cui l’autore ha progettato, nell’ambito dell’attività professionale e vuole essere un ausilio ai colleghi che ricevono incarichi simili.

Le misure elettriche costituiscono la branca della metrologia applicata alla misurazione di grandezze elettriche. L'evoluzione della tecnologia e la diffusione dei componenti elettronici allo stato solido ha portato nel corso degli anni a profondi cambiamenti nella strumentazione impiegata nel campo delle misure elettriche, tanto oggi che gli strumenti di misura elettromeccanici sono affiancati e spesso sostituiti da strumenti di misura elettronici. Il presente testo intende fornire le informazioni di base per la corretta gestione di un generico processo di misurazione e per l'impiego della strumentazione di misura di grandezze elettriche in bassa frequenza. Il testo è suddiviso in tre moduli, ciascuno dei quali è costituito da più unità. Il primo modulo è dedicato alla strumentazione, sia analogica, sia digitale, il secondo ai campioni delle grandezze elettriche fondamentali utilizzati in laboratorio, il terzo ai metodi di misura.

L'uso dell'energia nella nostra società è un bisogno ineluttabile e che non si può ragionevolmente pensare di poter ridurre. Quello che si può fare è, però, sostituire l'energia fossile (gas, gasolio, carbone) utilizzata per il riscaldamento e il condizionamento degli edifici, che in Italia comporta circa il 40% dell'intera spesa energetica del Paese, con le energie rinnovabili, oggi disponibili sotto svariate forme, energie che possono essere vantaggiosamente utilizzate grazie al progresso tecnologico delle apparecchiature termiche e frigorifere sviluppate negli ultimi anni. La conoscenza di queste energie "verdi" e delle apparecchiature che le utilizzano per la produzione di energia termica e frigorifera è assolutamente vitale per ridurre progressivamente la dipendenza dall'energia fossile ed innescare una virtuosa virata verso le energie rinnovabili. In questo volume vengono elencate le varie forme di energie rinnovabili, gli obblighi di legge ad oggi attivi per il loro utilizzo negli impianti di climatizzazione e una guida alle tecnologie disponibili sul mercato per il loro proficuo utilizzo.