Energia: tecnologia e ingegneria

Questo volume è concepito come manuale per un corso universitario sulle macchine elettriche per le lauree magistrali in Ingegneria Elettrica e dell'Automazione, ma è adatto anche per professionisti e tecnici che desiderano un testo di riferimento affidabile nel loro lavoro quotidiano. La trattazione parte dalla loro classificazione, poi sviluppa la teoria dei campi magnetici e delle perdite energetiche, i trasformatori monofase e trifase, le macchine in corrente alternata asincrone e sincrone e le macchine in corrente continua a collettore. La parte finale introduce cenni sugli schemi a blocchi del loro funzionamento inquadrando le macchine elettriche come sistemi dinamici e sulle tecniche di controllo di queste macchine, un tema cruciale per la progettazione di sistemi di azionamento. L'autore offre al contempo numerosi esempi pratici e applicazioni reali, accompagnando il lettore alla comprensione dei concetti fisici e tecnici, supportati da illustrazioni e diagrammi esplicativi. Indispensabile per chi desidera un approccio scientifico alle macchine elettriche, è una guida essenziale per prepararsi agli esami universitari e per entrare nel mondo dell'ingegneria elettrica. La combinazione di teoria e pratica applicata lo rende il compagno ideale per chi affronta lo studio delle macchine elettriche, non solo come parte di un corso accademico, ma anche come base per l'innovazione nel settore industriale e tecnologico.

Rivolto a progettisti di impianti, installatori, società di manutenzione, committenti e utenti finali, l’obiettivo principale del manuale è quello di fornire una panoramica completa sulle tecnologie di refrigerazione e sulle strategie per migliorare l’efficienza energetica nei sistemi di raffreddamento. Il libro affronta i principi fondamentali della refrigerazione, i cicli di raffreddamento più comuni e le diverse tipologie di impianti e apparecchiature utilizzate nel settore. Inoltre, si esplorano le sfide e le opportunità legate all’efficienza energetica nella refrigerazione e si presentano soluzioni per ridurre il consumo di energia e le emissioni di gas a effetto serra. Il lavoro è realizzato alla luce delle aggiornate normative vigenti in materia e in collaborazione con le migliori aziende del settore.

Questo volume assolve alla multidisciplinarietà che caratterizza i sistemi di sicurezza destinati a fronteggiare situazioni di emergenza. Una multidisciplinarietà che, per essere affrontata nel dovuto modo, esige il possesso di conoscenze estese e articolate su più rami del sapere; i quali, a loro volta, richiedono d’essere integrati in una visione complessiva che comprenda: considerazioni logistiche in merito alla gestione dell’emergenza, correlata alla tipologia del luogo, dell’attività svolta e delle lavorazioni; richiami ai dettati legislativi che regolamentano la prevenzione e la gestione dell’emergenza; applicazione delle prescrizioni e degli indirizzi progettuali contenuti nelle norme tecniche vigenti in materia di servizi di sicurezza, illuminazione di sicurezza e segnaletica di sicurezza; messa in atto dei criteri circuitali, dimensionali e di coordinamento, legati alle tecniche di generazione, distribuzione e utilizzazione dell’energia elettrica; messa in atto dei criteri progettuali di illuminotecnica, destinati a garantire i livelli di illuminazione richiesti dalle leggi e dalle norme tecniche, in relazione alle strutture e alla destinazione d’uso delle sorgenti luminose; messa in atto dei criteri di scelta, di installazione e di integrazione funzionale e affidabilistica dei componenti destinati a svolgere funzioni di sicurezza; messa in atto delle procedure di conduzione, verifica periodica e manutenzione preventiva degli impianti. Ogni ramo di conoscenza, pur derivando da criteri generali d’impostazione, richiede d’essere specializzato nell’ambito dell’emergenza, ovvero nell’ambito di un progetto destinato a fronteggiare ipotesi di possibili eventi.

La sempre crescente richiesta della società civile di affrontare le sfide imposte dai cambiamenti climatici e di consentire uno sviluppo sostenibile impone una svolta decisa verso un ulteriore incremento del mercato delle energie pulite, come ad esempio l'energia solare. L'energia solare a concentrazione (CSP) è una fonte rinnovabile molto attrattiva per generare elettricità e/o calore ad alta temperatura in modo competitivo con le fonti energetiche convenzionali. Tale tecnologia ha avuto un grande sviluppo tra la fine del secolo scorso e i primi anni 2000. Purtroppo, politiche governative poco incentivanti e crisi economiche (2008 e 2020) hanno sostanzialmente bloccato il mercato. Scopo di questo libro è mettere a disposizione di tutti alcune delle nozioni base elaborate in questi anni di studio e implementazione dei sistemi CSP per rilanciare la ricerca su questa interessante tecnologia.

In questo libro Alessando Vigni esprime la sua posizione critica sulle attuali politiche energetiche, formula un piano sul futuro della produzione e autogestione dell’energia e racconta l’avventura burocratica durata due anni per costituire una Comunità Energetica Rinnovabile.Il libro vuole essere uno strumento informativo utile per propagare l’idea della democrazia energetica basata sul concetto “di produzione diffusa dell'energia anziché quello delle grandi centrali in mano a ristretti gruppi che esercitano il loro enorme potere e realizzano grandi profitti controllando il mercato”.Anche perché secondo l’autore “... non si può non mettere l'accento su un fatto fondamentale: queste energie sono distribuite sulla faccia della terra in modo maledettamente democratico”. Nelle appendici c’è la storia di una casa ecologica costruita dall’autore, lo statuto e i regolamenti della Comunità Energetica Sienaenergie come modelli per fondarne di nuove.

In questo testo sono raccolti i principali elementi della Teoria delle Macchine Elettriche Rotanti trattati nelle lezioni di Macchine Elettriche per il Corso di Laurea in Ingegneria dell'Energia dell'Università di Padova. La riorganizzazione e l'aggiornamento dei contenuti rispetto alla precedente edizione sono stati orientati a migliorare l'integrazione di nozioni e concetti introdotti nei vari capitoli e tener conto delle innovazioni in sede tecnologica e progettuale (utilizzo dei magneti permanenti ed azionamenti a frequenza variabile). Gli esercizi svolti, inseriti al termine della trattazione dei vari argomenti, sono stati concepiti per dare concretezza e facilitare l'assimilazione dei contenuti teorici appena presentati. In appendice è inoltre acclusa un'ampia raccolta aggiornata di temi di esame il cui svolgimento è riportato nella versione on-line del testo, oltre al testo di numerosi esercizi da svolgere con i corrispondenti risultati.

Biodiversità: adottala per il bene comune. Nell'edizione 2025 dell'almanacco della Sostenibilità si parla di come attraverso la biodiversità si tutela non solo l'ambiente e la biosfera ma si potenziano tutte le attività legate a essa: agricoltura, bioeconomia, economia circolare ed economia rigenerativa.

La presente dispensa è stata pensata per il corso di Elettromagnetismo e Campi del Politecnico di Milano. Si differenzia da altri libri già presenti in letteratura (e sicuramente più completi e organici), per l'approccio semplificato, che consente la comprensione dei fondamenti della teoria dell'elettromagnetismo anche ad allievi non in possesso degli strumenti matematici di calcolo differenziale vettoriale. Dopo brevi richiami sul concetto di campo e sul calcolo vettoriale, viene ripresa in sintesi la teoria dell'elettrostatica e della magnetostatica per giungere alla presentazione delle equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale. Sono quindi descritte le proprietà delle soluzioni più semplici delle equazioni di Maxwell: le onde piane uniformi. La teoria dell'elettromagnetismo è infine applicata allo studio delle linee di trasmissione, sia come veicoli della propagazione guidata sia come elementi circuitali, affrontando l'importante problema dell'adattamento.

Tecnologie emergenti e comunità energetiche rinnovabili potrebbero essere assunti come ambiti definitori e applicativi di un nuovo paradigma di frontiera per la transizione ecologica verso la decarbonizzazione. Con l'approccio scientifico e di discussione operativa affrontati, il testo tenta di collocare i termini più evoluti della disciplina della Progettazione Tecnologica ed Ambientale dell'Architettura negli ambiti applicativi delle tecnologie avanzate e integrate e dei contesti socio-tecnici più emergenti, in cui il ruolo di un'utenza consapevole trova il proprio spazio per contribuire ad una "transizione giusta e orientata verso la neutralità climatica". Il testo si presenta con un suo carattere operativo e tecnico, ma anche argomentativo, per i risultati di una Ricerca di frontiera e applicata.

La crescita del Paese Italia, come già ricordato nella precedente pubblicazione L’Italia può crescere, producendo non importando, deve avvenire sfruttando al meglio tutte le risorse disponibili all’interno del paese, pur non escludendo interscambi con altre realtà. Nel presente lavoro sulle energie rinnovabili viene ribadito il concetto della opportunità di ricorrere alle risorse naturali e rinnovabili oggi tecnicamente ed economicamente disponibili, sole, vento, acqua, biomasse, calore geotermico, riducendo gradualmente ma decisamente fino alla eliminazione l’import di combustibili fossili, non presenti in Italia, quindi con esborso di valuta, grave dipendenza dall’estero ed inquinamento atmosferico. Viene ricordata la fase iniziale della crescita del fotovoltaico ed eolico in Italia con particolare evidenza alle difficoltà iniziali di penetrazione sul mercato. Le stesse aziende del settore energetico in Italia, produttrici di sistemi o di energia elettrica, non apparivano convinte delle opportunità offerte dalle nuove tecnologie ed in parte non lo sono ancora oggi.

Circuiti elettrici introduce in modo chiaro e graduale allo studio dei circuiti elettrici ed elettronici e alle loro applicazioni pratiche. In ampia parte riscritta, questa nuova edizione mantiene l’impostazione generale e lo stile informale delle edizioni precedenti. L’ordine dei capitoli è quasi invariato, ma la suddivisione degli argomenti privilegia paragrafi o capitoli monotematici, come quelli sugli amplificatori operazionali o sui doppi bipoli. Ciò consente un uso personalizzato del libro, con la possibilità di omettere alcune parti senza perdita di continuità; per la stessa ragione, alcuni argomenti importanti come l’impulso di Dirac e i diagrammi di Bode sono presentati in modo indipendente rispetto alla trasformata di Laplace. Per illustrare concetti o strategie di problem solving, sono proposti nel testo numerosi esempi, mentre le applicazioni, presenti al termine della maggior parte dei capitoli, illustrano la soluzione di problemi di progetto mediante modelli semplificati di circuiti elettrici. Tra le principali novità ci sono un capitolo dedicato alla sicurezza elettrica (cap. 18) e i numeri complessi richiamati in appendice. Il libro è corredato da oltre 1800 figure e mille esercizi, divisi per argomento e ordinati per grado di difficoltà. Lo svolgimento di tutti gli esercizi è disponibile in formato digitale, insieme all’approfondimento Induttore e legge di Faraday e a tre capitoli supplementari, che trattano i circuiti in regime periodico (Analisi di Fourier) e lo studio dei circuiti con i software MATLAB e PSpice.