Energia: tecnologia e ingegneria

Il volume mira a fornire le basi e i successivi livelli di approfondimento per la comprensione del funzionamento dei dispositivi elettronici, componenti fondamentali della moderna elettronica integrata. Partendo dalle basi fisiche, sono descritti i modelli semplificati monodimensionali che consentono una trattazione analitica dalla quale si ottengono le formule che esprimono i principali parametri elettrici (correnti e tensioni) dei dispositivi, trattazione essenziale per lo studio e la ricerca sui dispositivi elettronici avanzati. La lettura del testo presuppone la dimestichezza con i principi fondamentali dell'elettricità e del magnetismo. Partendo da alcuni elementi di fisica dello stato solido, il cui trattamento completo è rimandato ai testi specialistici, vengono descritte le relazioni che sono alla base del trasporto della corrente nei solidi È inoltre preso in esame il comportamento delle giunzioni pn, dei transitori bipolari e dei transistori ad effetto di campo, fino ad arrivare ai principali fenomeni che entrano in gioco nei dispositivi nanometrici, punto-chiave del moderno sviluppo dell'elettronica. La trattazione analitica è completata da una discussione sulle approssimazioni, elemento imprescindibile nei modelli monodimensionali. In questa II edizione, alcuni grafici ed alcune figure sono state ridisegnate per aumentarne la chiarezza, e molti refusi sono stati corretti. Sono state inoltre aggiunte alcune pagine di approfondimento, mantenendo inalterati i contenuti fondamentali del testo.

In Italia si legifera sull’efficienza energetica da più di quarant’anni, ma i comportamenti degli Italiani non sono mutati: non spegniamo le luci, non acquistiamo vetture che consumano di meno, non facciamo le scale a piedi, non dotiamo l’azienda di motori ad alta efficienza. Perché non viene naturale risparmiare l’energia, senza che legislazioni punitive o incentivanti lo impongano? E quindi, abbiamo una responsabilità verso le generazioni future? L’efficienza dovrebbe essere insegnata a scuola? Gli edifici NZEB risolveranno i problemi? Che cosa c’entra Popper? E l’indice di sviluppo umano? Il libro raccoglie una serie di lavori scritti dall’autore nel corso degli ultimi anni, densi di riflessioni e punti di vista – talvolta controcorrente –, sulle complicazioni che nascono ogni qualvolta si parli di energia, del suo futuro, del senso dell’efficienza e del risparmio, allo scopo di alimentare il dibattito sui cambiamenti in atto nella società globale.

Versione italiana del testo inglese pubblicato da Springer Verlag con il titolo “Steam Generators” (2008), si tratta di una versione sensibilmente diversa dall'opera (in due volumi), pubblicata nel 1985 da CLUP e ristampata da Maggioli Editore, nata per fornire ai tecnici una guida operativa ma soprattutto un manuale di studio agli allievi del corso di Generatori di vapore gestito dall'autore. Il nuovo testo ha epurato inutili richiami storici, la parte relativa al calcolo strutturale dei generatori, i riferimenti alle strutture portanti dei generatori e ciò che nel frattempo si è modificato o è divenuto obsoleto; in compenso è stato aggiornato in varie parti, si sono aggiunte delle appendici e sono presentati esempi di calcolo automatico; si è operato per avere un testo moderno, focalizzato sulla termodinamica e la fluidodinamica dei generatori di vapore.

Nell’utilizzo universalmente diffuso di energia elettrica, tensione e corrente dovrebbero viaggiare affiancate, e di pari passo, per evitare sprechi e malfunzionamenti, ma non sempre tutto questo avviene nei dovuti modi. Occorre quindi mettere in fase, cioè rifasare lo sfasamento creato tra tensione e corrente e provocato da carichi distorcenti solitamente di natura induttiva. Obiettivo del volume è di fornire le competenze necessarie per realizzare impianti e quadri elettrici di rifasamento in ambito industriale, dove lo sfasamento si rivela eccessivo o addirittura intollerabile. Il testo, fatto più di definizioni che di spiegazioni, può essere usato anche come manuale di consultazione in quanto si rivolge particolarmente a tecnici già introdotti nel campo elettrotecnico.

La rilevanza degli obblighi di legge (definiti all'interno del D.Lgs 28/2011 e dei provvedimenti regionali) e la complessità della normativa tecnica di calcolo (contenuta all'interno delle UNI/TS 11300) hanno reso necessario un momento di riflessione sul tema delle fonti rinnovabili negli edifici, che ha portato alla stesura di questa Guida, nata a seguito dell'attività quotidiana di progettazione di edifici ed impianti nell'ottica del risparmio energetico e del confronto con molti professionisti su tutto il territorio nazionale durante incontri di formazione. Questo testo vuole quindi essere una guida pratica ed applicativa per i professionisti che operano nel settore dell'efficienza energetica degli edifici (ingegneri, architetti, geometri e periti) nei diversi step della progettazione, al fine di raggiungere i requisiti minimi di legge, conseguire classi pregevoli nel sistema di certificazione energetica in vigore ed ottenere gli incentivi disponibili. La Guida pertanto: analizza nel dettaglio gli aspetti della legislazione e della normativa tecnica per comprenderli a fondo, sintetizzandoli al contempo in grafici e tabelle di rapida consultazione; per le diverse tecnologie che utilizzano le rinnovabili (solare termico, solare fotovoltaico, biomasse, pompe di calore), descrive i dati di input e di output e le metodologie di calcolo per configurarsi come una guida di riferimento da utilizzare nell'attività quotidiana; fornisce delle linee guida che possono indirizzare i professionisti verso le scelte tecnologiche più opportune in relazione al tipo di edificio e alle sue condizioni al contorno, così da raggiungere gli obiettivi con la via più rapida e meno onerosa con il supporto di casi studio e incentivi.

Le batterie ricaricabili ora sono uno degli elementi fondamentali nell'elettronica di consumo compreso il campo delle telecomunicazioni come negli Smartphone e nel PC portatile con riferimento ai notebook. Grazie all'evoluzione che hanno avuto nel tempo le attuali batterie si propongono con caratteristiche molto dinamiche e con una durata assai più lunga rispetto alle tipologie precedenti, compresa un'ottima affidabilità e una forma ridotta e compatta. La vita di una batteria ricaricabile è strettamente legata a due fattori fondamentali come l'uso corretto che se fa e l'impiego di un idoneo circuito di alimentazione per la ricarica in relazione alla capacità. Questo volume propone all'inizio un'enfasi su quello che è stata la nascita della batteria e l'evoluzione che ha avuto nel tempo, per poi descrivere quali sono le fondamentali caratteristiche delle batterie ricaricabili ora in uso come quelle al nichel-metallidrato (NiMH), agli ioni di litio (Li-ion) e al piombo (Pb). Sono poi proposti una serie di regolatori lineari come LM317 configurato come regolatore stabilizzato sia in tensione sia in corrente per la gestione delle batterie al NiMH e al Pb mentre per quello che concerne le batterie Li-lon, circuiti integrati come l'LTC4079, il MAX 1811 e l'LM3420. Gli esempi di ricarica si rivolgeranno anche alle batterie al piombo acido e piombo gel usate in campo automobilistico impiegando l'integrato TA8532 e il TCA965 della Siemens. Per quello che concerne i timer programmabili è stato scelto il divisore CMOS 4536 utile per ricaricare in maniera temporizzata batterie al NiMH e al Pb perché la carica temporizzata è una tecnica di carica utilizzata. È anche molto importante sfruttare correttamente una batteria. Infine saranno proposte configurazioni che includono sempre l'impiego dell'amplificatore operazionale per rilevare lo stato di carica di una batteria.

L'efficienza energetica è uno degli assi portanti delle politiche europee di sviluppo economico, ed è considerata uno degli elementi centrali per delineare il futuro sostenibile dell'Ue. Nel nostro paese, nonostante ancora manchino un progetto integrato di politica industriale e un naturale accesso al credito, il settore dell'efficienza energetica si muove in controtendenza e cresce a ritmi costanti. "105 buone pratiche di efficienza energetica made in Italy" presenta oltre un centinaio di casi concreti in settori che spaziano dall'industria alla pubblica amministrazione, dagli edifici residenziali e non residenziali al terziario, comprendendo anche servizi e consulenze energetiche, comunicazione e didattica. Si tratta di operazioni di valore compreso tra 5.000 e più di 500.000 euro, con tempi di ritorno dell'investimento da meno di 18 mesi a più di 10 anni, replicabili dal punto di vista tecnico e della bancabilità. I casi presentati sono dimostrazioni esemplari di quelle capacità progettuali e realizzative che stanno consentendo al nostro paese di puntare a un ruolo di primo piano nel settore dell'efficienza energetica. Questo volume, utilizzabile anche come base per attività di disseminazione e divulgazione, vuole contribuire alla creazione di una cultura diffusa e interdisciplinare della riqualificazione energetica. La struttura a schede, in cui i punti forti di ogni progetto sono evidenziati secondo indicatori di facile lettura, ne permette l'impiego nella comunicazione con i media e lo rende facilmente fruibile dai soggetti interessati.

Green Planner 2018 è una pubblicazione annuale - almanacco, rivista, raccolta di case history, pubblicazione di pareri degli esperti, previsioni e appuntamenti - dedicata alla sostenibilità, che funge anche da agenda.