I.T.C.G. “Carlo Alberto Dalla Chiesa” Partinico

Progetto S.O.S. desertificazione

Classi partecipanti: 3°A- 3°C- 4°CReferente del progetto: Prof. Campo Giuseppe

Energie ed Ambiente

SOSTENIBILITA’Il modo in cui produciamo e utilizziamo l'energia oggi non è sostenibile.

DISPONIBILITA’Le nostre principali fonti di combustibili fossili (petrolio, carbone e gas) sono risorse naturali che hanno un limite, e le stiamo rapidamente esaurendo.

CAMBIAMENTI CLIMATICIInoltre i combustibili fossili sono i principali fattori che contribuiscono ad innescare i cambiamenti climatici, e la corsa alle ultime risorse fossili "a basso costo" fa ipotizzare grandi disastri per l'ambiente naturale, come si è visto di recente con la fuoriuscita di petrolio nel Golfo del Messico.

Energie ed Ambiente

ASPETTI AMBIENTALIDesertificazione: cioè il processo che porta ad una riduzione irreversibile della capacità del suolo di produrre risorse e servizi, ovvero di supportare la produzione di biomassa a causa di variazioni climatiche e delle attività antropiche. Dissesto idrogeologico insieme dei processi morfologici che hanno una azione fortemente distruttiva in termini di degradazione del suolo e comprende tutti quei processi a partire dalla erosione superficiale alle frane

ENERGIE RINNOVABILIUn’offerta di energia rinnovabile interamente sostenibile rappresenta l'unico modo attraverso il quale potremo assicurare energia per tutti ed evitare catastrofi ambientali.

Il nostro progetto

…la misura della nostra sostenibilità..

Caratteristiche del progetto Scopo proposto:impianto fotovoltaico che sia in grado di rendere autosufficiente la nostra scuola e poter ridurre i consumi di CO2

che immettiamo nell’atmosfera.

Analisi di fattibilitàInnanzi tutto bisogna trovare un luogo idoneo, tenendo conto dell’orientamento, dell’inclinazione dei pannelli, dello spazio a disposizione e infine controllare eventuali ombreggiature da parte di edifici, alberi ecc. Analisi economica dell’investimento: quadro economico dell’impianto, costi dei pannelli, dell’inverter, di eventuali intelaiature e costi di manodopera.

Aspetti ambinetaliCalcolo della CO2 che l’impianto evita di emettere nell’atmosfera.

Tecnica di progetto Un sistema fotovoltaico è essenzialmente costituito da un

generatore, da un sistema di condizionamento e controllo della corrente elettrica generata, da un eventuale accumulatore di energia o batteria (per rendere disponibile in tutte le ore la corrente elettrica continua generata), dalle strutture di sostegno per i moduli.

Il generatore fotovoltaico è costituito da un insieme di moduli fotovoltaici collegati in modo da ottenere i valori di potenza e tensione desiderati. Più moduli formano un pannello.

Un insieme di pannelli, collegati elettricamente in serie costituisce una stringa.

Più stringhe costituiscono il generatore fotovoltaico.

Il sistema di controllo della corrente elettrica è costituito da un inverter (che trasforma la corrente continua prodotta dai moduli in corrente alternata fruibile dalle utenze) e da un dispositivo che massimizza la potenza trasferibile dal generatore fotovoltaico (il cosiddetto inseguitore del punto di massima potenza).

Tecnica di progetto

Alcune specifiche tecnicheSpecifiche tecnicheIl modulo Shell SQ150- C da 150 Watt contiene 72 celle solari di silicio monocristallinoLa cella solare mono-cristallina PowerMax® fornisce la massima potenza in uscita anche

in condizioni di luce ridotta.Il vetro temperato, altamente trasparente, assicura un'alta resistenza alla grandine, a

neve, ghiaccio e piogge.

Specifiche meccanicheDimensioni esterne (mm) 1622 x 814Altezza (incl. scatola terminale) (mm) 54Spessore (escl.scatola terminale) (mm) 40 Peso (kg) 17,2Lunghezza del cavo ( maschio) (mm) 1300Lunghezza del cavo (+ femmina) (mm) 1000

La nostra scuola vista dall’alto

planimetria

Analisi della producibilità: il calcolo dell’impianto

dati di input

Radiazione giornaliera media mensile su superficie orizzontale (kWh/m2/giorno)   Totale gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic annuale

2,25 3,06 4,28 5,31 6,31 6,72 6,78 5,94 4,69 3,58 2,44 2,06 1.635

caratteristiche del sito

Latitudine   38,05

Riflettanza suolo   0,14

esposizione del sito Angolo di tilt   30 Angolo di azimut   -

caratteristiche generatore PV e inverter Potenza nominale generatore PV (kW) 3,00 Perdite generatore PV (%)   15,0 Efficienza inverter (%)   95,0

dati elaborati (alt F8 esegui)

Radiazione giornaliera media mensile sulla superficie in questione (kWh/m2/giorno)   Totale gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic annuale

3,58 4,21 5,04 5,48 5,91 6,05 6,22 5,91 5,29 4,78 3,68 3,37 1.812

Rapporto tra energia incidente sulla superficie in questione e quella su superfici orizzontale 1,11

Energia producibile dall'impianto PV (kWh/anno)   4390

Costo dell’impianto da prezziario regionale

Tempo di ritorno dell’investimento

Considerazioni per il calcoloun tempo di vita media dell'impianto solare di 30 annile spese di eventuali manutenzionil'aumento del costo dell' energia elettrica nel futurol'inflazione

RemunerativitàUn impianto da 1.200 Wp consente un risparmio di 300-550 Euro/anno se posto nel Nord Italia350-650 Euro/anno se posto nel Sud Italia

Tempo di ritorno dell’investimento circa 6-12 anni in media

Un impianto solare dura tranquillamente molto più di 30 anni,

Manutenzione dell’impianto

• Questi tipi di impianti solari non necessitano di una particolare manutenzione,

• Norme di buona pratica volendo si possono pulire i vari pannelli fotovoltaici ogni 2-3 anni, anche se normalmente gli stessi si mantengono abbastanza puliti grazie alla pioggia e al vento.

• Occorre invece magari osservare, di tanto in tanto, le spie presenti sull'inverter, che possono segnalare eventuali guasti, o anomalie nel rendimento, ed eventualmente chiamare l'elettricista di fiducia, per trovarne le possibili cause.

Effetto serra

Il gas CO2 presente nell’atmosfera è la principale causa dell’effetto serra che influisce direttamente sull’aumento della temperatura terrestre e sui cambiamenti climatici correlati.

La quantità di CO2 che si crea durante la combustione di combustibili fossili è davvero tanta, basti pensare che per esempio, se con la nostra auto utilitaria percorriamo 15000 km l’anno e questa produce 110 g/km in un anno emettiamo nell’atmosfera 1650 kg di CO2, mentre con un SUV da 230 g/km avremmo emesso 3450 kg di CO2 .

Effetto serra

Anche per produrre un chilowattora elettrico vengono bruciati mediamente l'equivalente di 2,56 kWh sotto forma di combustibili fossili e di conseguenza emessi nell'aria circa 0,5 kg di anidride carbonica (fattore di emissione del mix elettrico italiano alla distribuzione). Si può dire quindi che ogni kWh prodotto dal sistema fotovoltaico evita l'emissione di 0,5 kg di anidride carbonica, tra i principali responsabili dell'effetto serra.

Calcolo diminuzione CO2

Elettricità prodotta 4390 Kwh Fattore del mix elettrico italiano 0.531 kg/Kwh Riduzione Emissioni CO2 2331,09 kg Tempo di vita dell’impianto 25 anni Emissioni CO2 prodotte in menonell’intero periodo 58 277,25 kgdi vita dell’impianto

La nostra sostenibilità…

La nostra sostenibilità…

Un’esempio di centrale non inquinante a costo prossimo

allo zero…

La nostra sostenibilità…

Tra il XVI ed il XVIII secolo sotto i palazzi di città e le ville di campagna dall’aristocrazia palermitana vennero realizzate le cosiddette “camere dello Scirocco”, veri e propri ambientisotterranei artificiali a pianta quadrata o circolare, ricavati nella roccia calcarenitica, rinfrescati naturalmente sfruttando anche la presenza dell’acqua che veniva captata dai qanāt.

LE “CAMERE DELLO SCIROCCO

Gli edifici progettati da Disch producono in media 10.000 Kwh all'anno e ne richiedono soltanto 6.700 per il loro funzionamento, in virtù di un forte isolamento termico dei serramenti e degli elementi di tamponamento, dello sfruttamento passivo dell'energia solare che durante l'inverno entra attraverso le grandi aperture a sud anche sotto forma di luce naturale e di un sistema di ventilazione controllata con recuperatore di calore; le coperture e i balconi sono calibrati in modo da permettere l'ombreggiamento estivo ed evitare ilsurriscaldamento dei locali. Il surplus di energia viene venduta alla società Badenova.

La domanda globale di energia è in crescita. Si prevede che entro il 2030 la domanda globale di energia – e le emissioni di CO2 – saranno di circa il 60% superiori ai livelli attuali. Il consumo globale di petrolio è aumentato del 20% dal 1994 e si prevede che la domanda globale di petrolio aumenterà dell’1,6% all’anno.

Le riserve sono concentrate in pochi paesi. Oggi circa la metà del gas consumato dall’UE proviene da soli tre paesi (Russia, Norvegia e Algeria). Se gli attuali modelli di consumo si confermano, nei prossimi 25 anni le importazioni di gas potrebbero aumentare fino a rappresentare l’80% del fabbisogno.

La nostra dipendenza dalle importazioni è in aumento. Se non si rende più competitiva l’energia interna, nei prossimi 20 o 30 anni le importazioni copriranno il 70% circa del fabbisogno energetico dell’Unione - contro l’attuale 50% - e in parte proverranno da regioni in cui è presente la minaccia dell’insicurezza.

Il clima si sta riscaldando

Il problema energetico in Europa

Scenari per un futuro sostenibile

“Entro il 2050, noi possiamo trarre tutta l’energia di cui abbiamo bisogno dalle fonti rinnovabili.Questo rapporto dimostra che tale transizione è non solo possibile, ma anche vantaggiosa dal punto di vista economico, garantendo energia disponibile per tutti e prodotta in un modo che può essere sostenibile per l’economia globale e per il Pianeta……….. Non c’è nulla di più importante per essere davvero capaci di creare un futuro sostenibile.”

La nostra sostenibilità…

Un’esempio di centrale non inquinante a costo prossimo

allo zero…

la costruiamo con i nostri comportamenti….

La nostra sostenibilità…

Gli edifici progettati da Disch producono in media 10.000 Kwh all'anno e ne richiedono soltanto 6.700 per il loro funzionamento, in virtù di un forte isolamento termico dei serramenti e degli elementi di tamponamento, dello sfruttamento passivo dell'energia solare che durante l'inverno entra attraverso le grandi aperture a sud anche sotto forma di luce naturale e di un sistema di ventilazione controllata con recuperatore di calore; le coperture e i balconi sono calibrati in modo da permettere l'ombreggiamento estivo ed evitare ilsurriscaldamento dei locali. Il surplus di energia viene venduta alla società Badenova.

FINE