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"1000 tetti fotovoltaici su 1000 scuole"

"1000 tetti fotovoltaici su 1000 scuole"

lunedì 3 maggio 2010

Relazione tecnico descrittiva






RELAZIONE TECNICO DESCRITTIVA


Bando di concorso
“1000  tetti fotovoltaici su 1000 scuole



Scuola Proponente:


ISISS “A. SCARPA”
Via  I0 Maggio n.3  31045 Motta di Livenza (TV)

Gruppo di lavoro:  

Classe 3 A  ITIS Specializzazione Meccanica a.s. 2009-2010

                       I COORDINATORI                                               IL DIRIGENTE SCOLASTICO

Prof.  Romano Mazzariol          Prof.  Enzo Fasan                                Dott. Mario Sala



1 LOCALIZZAZIONE DEL “LUOGO DELLA SOSTENIBILITA’

Il contesto che proponiamo come "Luogo della sostenibilità" é l'area situata a Motta Di Livenza in provincia di Treviso, via 1° Maggio; un ampio spazio dedicato alle attività didattiche (scuole, palestre,ecc.) e ricreative (parco, giardino, pista ciclabile).


Il nostro istituto ISISS "A.SCARPA" fa parte di questo complesso urbano e, data la particolare struttura dell'edificio, riteniamo si presti all'installazione di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia, grazie alle  ampie superfici costruttivamente già ottimamente esposte all'irraggiamento solare (zenith: 0°,inclinazione: 30°). Le estese superfici in piano dei tetti completerebbero il progetto offrendo la possibilità di ricavare ragguardevoli potenze. 



Coordinate geografiche del luogo: LATITUDINE  45° 46’ 39’’ LONGITUDINE    12° 36’ 31’’






2 DATI DI PROGETTO 
Criterio generale di progetto
Il principio progettuale normalmente utilizzato per un impianto fotovoltaico è quello di massimizzare  la captazione della radiazione solare annua disponibili. A tal fine ciò che si cerca di fare è di orientare i pannelli a Sud e con la migliore inclinazione ( 30° - 35°), in relazione alla latitudine del luogo e dai parametri morfologici ambientali del sito.

Descrizione
La conformazione dell’edificio permette l’installazione di 836 pannelli fotovoltaici, scelti della potenza di 200 Wp ciascuno, raggiungendo  una potenza complessiva di 133,4 kWp prodotti. Nel caso in questione, visto l’orientamento favorevole del tetto a supporto dell’impianto, si  possono esporre i pannelli con un orientamento (angolo di Azimuth) di 0°  e con l’inclinazione più conveniente.
Il luogo che proponiamo non presenta significativi ombreggiamenti delle superfici.
L’impianto fotovoltaico in oggetto potrà essere connesso alla rete di media tensione.

Produzione di energia
Per stimare l’energia che l’impianto proposto può produrre si rende necessario considerare con quanto più precisione possibile alcuni fondamentali parametri che tengono conto principalmente di:
  • Sito di installazione (latitudine,radiazione solare sull’area disponibile, temperatura).
  • Esposizione dei moduli: angolo di inclinazione e di orientamento.
  • Eventuali ombreggiamenti o insudiciamenti del generatore fotovoltaico.
  • Caratteristiche dei moduli: potenza nominale, coefficiente di temperatura, perdite per disaccoppiamento.

Coordinate: LATITUDINE        45° 46’ 39’’
                    LONGITUDINE    12° 36’ 31’’

3 DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO
1  tetto inclinato a 30°- azimut 0°    sup. 370 m2             (224 pannelli fotovoltaici)

2  tetto inclinato a 30°- azimut 0°    sup. 103  m2       (64   pannelli fotovoltaici)

3  tetto inclinato a 30°- azimut 0°   sup. 73 m2            (39   pannelli fotovoltaici)

4  tetto piano sup 260 m2       utilizzando il 60%                  (104 pannelli fotovoltaici)

5  tetto piano  sup 234 m2      utilizzando il 60%                  (156 pannelli fotovoltaici)

6  tetto piano sup. 355 m2      utilizzando  il 60%                 (237 pannelli fotovoltaici)


TOTALE PANNELLI:       824 pannelli fotovoltaici


COSTO PREVENTIVATO :€ 660000 (IVA ESCLUSA) + manodopera


Moduli fotovoltaici
I moduli fotovoltaici potranno essere posizionati direttamente sulle superfici 1,2,3 come indicate in planimetria e già inclinate a 30°, fissati ad un opportuna struttura di sostegno formata da tubolari in acciaio zincati. Sulla superficie n. 4, inclinata a 15° sempre con opportuna struttura d’appoggio formata da tubolari in acciaio zincato. Le superfici n. 5 e 6 saranno attrezzate in modo da disporre le superfici captanti con un inclinazione ottimale pari a 35° e con orientamento favorevole per la tipologia di impianto da installare, la stessa struttura di sostegno sarà anch’essa formata da tubolari in acciaio zincato.
Cablaggio elettrico


Il cablaggio elettrico dell’impianto potrà essere realizzato attraverso cavi elettrici con particolari caratteristiche di flessibilità e resistenza alle temperature ed ai raggi UV e certificati secondo le normative vigenti ai fini della sicurezza e durata.
Trasformatori ed inverter


Gli elementi quali trasformatori ed inverter saranno posizionati in opportuni locali disponibili nell’edificio scolastico stesso. I sistemi di anti-intrusione e supervisione presenti nell’istituto e nelle aree ad esso adiacenti garantiranno una protezione dell’impianto ed il controllo- manutenzione dello stesso. 

SUPERFICI  INCLINATE   1-2-3 :     VISTE

Simulazioni 


Proposta di installazione sup. 1-2-3


Superficie 1 : 14,8 x 25,86 370 m2 224 pannelli 1x1,494
Superficie 2 : 4,1 x 25,86 103 m2 64 pannelli 1x1,494
Superficie 3 : 3,5 x 20,78 73 m2 39 pannelli 1x1,494
Tipo di pannello: PV UGP54 200
Silicio policristallino: 1x1,494
Potenza di picco: 200 Wp
Totale pannelli: 327
Area pannellata: 327*1,494: 489 m2
Potenza di Picco ( 1+2+3): 327*200 = 65.400 Wp
Energia prodotta
dall’impianto in un anno: 67.700 kWh

calcolo produzione elettrica sup. 1-2-3
Rendimento di FV in rete
PVGIS stime di generazione elettricità solare
Luogo: 45°46'18" Nord, 12°36'26" Est,Quota: 4 m.s.l.m.,

Potenza nominale del sistema FV: 65.4 kW (silicio cristallino)
Stime di perdite causata dalla temperatura: 14.0% (usando temperatura esterna locale)
Stima di perdite causate da effetti di riflessione: 2.9%
Altre perdite (cavi, inverter, ecc.): 13.0%
Perdite totali del sistema FV: 27.4%

Proposta di installazione sup. 4-5-6
SUPERFICI IN PIANO 4-5-6 :  VISTE


 

Calcolo produzione elettrica sup. 4
Rendimento di FV in rete  SUPERFICIE N°4
PVGIS stime di generazione elettricità solare
Luogo: 45°46'17" Nord, 12°36'26" Est,Quota: 4 m.s.l.m.,

Potenza nominale del sistema FV: 20.8 kW (silicio cristallino)
Stime di perdite causata dalla temperatura: 13.3% (usando temperatura esterna locale)
Stima di perdite causate da effetti di riflessione: 3.3%
Altre perdite (cavi, inverter, ecc.): 13.0%
Perdite totali del sistema FV: 27.1% 


Calcolo produzione elettrica sup. 5-6
Rendimento di FV in rete SUPERFICI 5+6
PVGIS stime di generazione elettricità solare
Luogo: 45°46'17" Nord, 12°36'26" Est,Quota: 4 m.s.l.m.,
Potenza nominale del sistema FV: 66,2 kW (silicio cristallino)
Stime di perdite causata dalla temperatura: 14.1% (usando temperatura esterna locale)
Stima di perdite causate da effetti di riflessione: 2.8%
Altre perdite (cavi, inverter, ecc.): 13.0%
Perdite totali del sistema FV: 27.4% 



Proposta di installazione sup. 4-5-6
Superficie 4 :      104 pannelli fotovoltaici a 15°     20,8  kWp                   156 m2
Superficie 5 :      94   pannelli fotovoltaici a 35°     18,8  kWp                   141 m2
Superficie 6  :     237 pannelli fotovoltaici a 35°     47,4   kWp                   355 m2
Tipo di pannello:                                                          PV UGP54 200
Silicio policristallino:                                                   1*1.494
Potenza di picco:                                                         200Wp
Totale pannelli:                                                            435
Potenza di Picco    ( 4+5+6):                                      200*435=87 KWp
Energia prodotta (superfici 4+5+6)   in un anno:   89.400 kWh




Quadro riassuntivo dell’impianto
ISISS "A. SCARPA"
Descrizione

E' un impianto composto da 762 moduli fotovoltaici posti sulle superfici inclinate della scuola e su alcuni tetti della struttura che intercettano la luce solare e mediante apparecchiature dette inverter, convertono l'energia ricevuta dal sole in energia elettrica. Questa energia può essere utilizzata anche per le esigenze scolastiche (illuminazione, laboratori informatici, officina macchine utensili ecc.).

Sito
Superfici inclinate della struttura scolastica e tetti in piano
Potenza impianto
152,4 kWp
Produzione energia elettrica teorica anno
157.100 kWh
Emissioni di CO2  evitate anno
77.921 kg
Potenza dei singoli moduli fotovoltaici
200 Wp
TEP risparmiate in un anno (tonnellate equivalenti di petrolio)
36,1 ton.


Installazioni  esistenti nel sito

Parco Spinade
Scuola elementare "G. Aleandro"
Descrizione

E' un impianto composto da  moduli fotovoltaici posti sopra il tetto del palazzetto dello sport . L’energia elettrica prodotta alimenta l'impianto di illuminazione nel vicino parco Spinade. Energia pulita a costo zero per rendere fruibile in sicurezza il parco anche nelle ore serali.

E' un impianto composto da moduli fotovoltaici posti sopra il tetto della scuola elementare del capoluogo "G. Aleandro" produce  energia elettrica per alimentare l'esigenza energetica della scuola. Energia pulita a costo zero.
Sito
Tetto del palazzetto dello sport in                      Via de Gasperi
Scuola elementare "G.Aleandro" (utenza da via Manzoni 2)
Potenza impianto
12,6 kW
19,44 kW
Produzione energia elettrica teorica anno
14.000 kWh
21.000 kWh
Emissioni di Co2 evitate anno
8.000 Kg
10.000 Kg
Potenza Dei Moduli Fotovoltaici
175 Wp
180 Wp





4  ATTENZIONE PER L’AMBIENTE

Per un uso responsabile dell’energia
Dalla discussione avvenuta tra gli allievi e allievi-docenti sul tema del concorso “mille tetti fotovoltaici per mille scuole” si sono evidenziati alcuni aspetti :

  • La partecipazione al concorso “1000 tetti fotovoltaici su 1000 scuole” ha motivato il gruppo classe che ha compreso di far parte di un progetto con rilevante valenza sociale.
  • La nostra Scuola intende assumere un ruolo di natura informativa e formativa sul tema in oggetto  rendendosi partecipe in modo attivo e corretto.
  • In ambito scolastico si rende opportuna la formazione continua dei docenti e degli studenti per un uso responsabile dell’energia in ogni ambito, attivando una “nuova didattica dell’energia” che passi attraverso la conoscenza de processi energetici e delle grandezze che li regolano e abbia come scopo il risparmio energetico e la compatibilità con l’ambiente.
  • Si è presa coscienza dello sforzo economico richiesto per realizzare, anche parzialmente, progetti come quello proposto.

L’impiego dell’energia prodotta:
Riteniamo che l’energia prodotta da installazioni su edifici pubblici, se finalizzata a utilizzi sociali, comporti dal punto di vista economico una ricaduta diretta e tangibile su tutti i cittadini.
Si dimostra così la reale convenienza degli investimenti effettuati, anche rispetto ad installazioni in ambito privato dove, a volte, si è portati guardare solo all’aspetto della convenienza economica con un risparmio che può risultare in realtà fittizio. Utilizzare ad esempio il denaro equivalente al “risparmio”, per un viaggio aereo in località amene magari come premio dell’investimento effettuato, renderebbe inutile lo sforzo economico fatto dalle Istituzioni, e quindi dalla comunità, che contrariamente mira al contenimento energetico e alla soluzione dei problemi ambientali connessi.
Intendiamo quindi indirizzare le importanti quote di energia prodotta dal nostro sistema per utilizzi in ambito sociale  (Scuole-Ospedali-Casa Comunale).
Proponiamo l’utilizzo specifico di una modica quantità di energia finalizzata all’illuminazione di un pannello a luce led che sia d’immagine per la nostra Scuola, nonché  del progetto in questione, sensibilizzando la cittadinanza e gli utenti della scuola sul tema del risparmio e delle nuove tecnologie per la produzione di energia.  Il ritorno economico potrebbe essere finalizzato all’arricchimento delle strumentazioni laboratoriali della scuola (laboratori di fisica, sistemi e biblioteca) per una didattica più vicina alle esigenze degli studenti.

5 UN FUTURO PER LA NOSTRA SCUOLA

L’istituto ISISS di Motta di Livenza, in riferimento alla Riforma della scuola secondaria superiore  e nell’ambito della propria Offerta Formativa, ha attivato due specializzazioni: l’indirizzo Energetico per l’Istituto Tecnico e l’ indirizzo delle Scienze Applicate per il Liceo Scientifico.
La nostra Scuola in questi ultimi anni ha promosso conferenze rivolte al tema energetico, ha partecipato nell’anno scolastico 2008-2009 al “Progetto Lauree Scientifiche” approfondendo un tema sul fotovoltaico.
Ha attivato il sito    http://solemotta.blogspot.com/

“1000 tetti fotovoltaici per 1000 scuole”     Studenti al lavoro
 
 

6 CONCLUSIONI

Il “luogo della sostenibilità” indicato potrebbe diventare la “palestra” per una nuova cultura dell’energia con la possibilità di monitorare in continuo le grandezze energetiche che l’impianto fornisce,  rendendole disponibili in tempo reale a tutte le scuole del territorio e sensibilizzando quindi tutta la cittadinanza dell’area Opitergino- Mottense.

Passare dallo studio alla realizzazione di opere di tal genere consente agli studenti di attivare il processo che dalle conoscenze porta alle competenze, quindi dalla scuola al mondo del lavoro.

CLASSE 3A ITIS Meccanica a.s. 2009-2010

Elenco degli allievi partecipanti al progetto

Andretta Marco
20/05/1993
MOTTA DI LIVENZA
Bittante Alex
11/11/1993
VITTORIO VENETO
Boatto Denis
23/01/1993
MOTTA DI LIVENZA
Buso Andrea
26/04/1993
MOTTA DI LIVENZA
Caracciolo Domenico
14/08/1993
MOTTA DI LIVENZA
Cardin Daniel
13/06/1993
SAN DONA' DI PIAVE
Casonato Daniele
18/10/1993
MOTTA DI LIVENZA
Cecchetto Giulio
28/08/1993
MOTTA DI LIVENZA
Cescon Riccardo
10/04/1993
TREVISO
De Marchi Andrea
14/08/1993
MOTTA DI LIVENZA
Del Frari Lorenzo
23/11/1993
CONEGLIANO
Furlan Corrado
22/11/1991
PORDENONE
Gioia Stefano
16/01/1992
MOTTA DI LIVENZA
Gottardo Nicola
27/10/1993
MOTTA DI LIVENZA
Malvestio Alessandro
01/12/1993
TREVISO
Mazzariol Riccardo
26/09/1993
PORDENONE
Pegorer Francesco
24/08/1993
MOTTA DI LIVENZA
Santarossa Marco
07/03/1993
MOTTA DI LIVENZA
Scapolan Enrico
28/02/1993
MOTTA DI LIVENZA
Toma Alexandru Marius
15/08/1992
GALATI
Vettori Matteo
04/01/1993
MOTTA DI LIVENZA
Visentin Nicolò
15/06/1993
MOTTA DI LIVENZA
Zeraj Ajet
05/05/1993
VALONA