Risparmiare energia - Istituto Tecnico Ettore Conti di Milano

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Elettrotecnica e Automazione

RISPARMIARE ENERGIA

COME NASCE L’IDEA?


Dopo una valutazione dell’energia persa all’interno della scuola, si è progettato e realizzato un automatismo (prototipo) capace di disattivare i corpi illuminanti e di farli funzionare solo in caso di effettiva necessità:

•scarsa intensità luminosa,

•presenza di persone all’interno delle aule.

Si è voluto fare un calcolo approssimativo della quantità di energia consumata per mancato spegnimento delle lampade fluorescenti presenti in ogni aula.


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LLaabboorraattoorriio o FFoottoovvoollttaaiiccoo Elettrotecnica e Automazione

In ogni aula sono presenti 4 corpi illuminanti

• Ogni corpo illuminante ha 2 lampade fluorescenti da 60 W l’una

• Il consumo totale, in un aula, per ora di illuminazione artificiale non necessaria, è di 480Wh

• Le aule del nostro Istituto rimangono vuote per 1/3 dell’orario giornaliero con un totale consumo/spreco di 960 Wh al giorno.

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Se questo dato lo moltiplichiamo per il numero di aule e per il numero di giorni di attività scolastica

avremo….

uno spreco annuale di 6000 kWh.

Aggiungendo l’energia artificiale utilizzata (lampade accese) nelle giornate ad alta intensità luminosa naturale calcolata in 2000 kWh…

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L’energia usata senza necessità (sprecata) è circa il

30% dell’energia prodotta dalla centrale solare

installata sul tetto dell’ ITIS “Ettore Conti”.

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• UN ALIMENTATORE PER IL BUS

• 2 RILEVATORI DI INTENSITA’ LUMINOSA PER OGNI PIANO AULE

• UN RILEVATORE DI PRESENZA PER OGNI AULA ASSIEME AD UN ATTUATORE

• UN COMANDO REMOTO PER L’ABILITAZIONE / DISABILITAZIONE DELL’IMPIANTO ATTRAVERSO I COMANDI LOCALI

L’IMPIANTO PROGETTATO ALL’ITIS “E. CONTI”

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Il sensore di intensità luminosa rileva la quantità di luce naturale

IL FUNZIONAMENTO

disponibile nelle aule:

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Se l’intensità luminosa media naturale scende al di sotto di 300 LUX …

il contatto si chiude e abilita il sensore di presenza che interfacciato al BUS si attiva in funzione della presenza in aula.

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Quando il sensore rileva la presenza di persone e il contatto del sensore luminoso è chiuso, le lampade dell’ambiente si accendono.

Nell’ambiente “aula” è stato installato un sensore di presenza, il quale rileva la presenza di persone/allievi all’interno dell’aula.

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Se il sensore di presenza è disattivato (aula vuota)

le lampade sono spente, e non solo …….

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Se l’intensità luminosa naturale supera i 300 LUX

la lampade rimangono spente anche in presenza di persone

all’interno dell’aula.

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Se l’intensità luminosa naturale è inferiore a 300 LUX…

le lampade

rimangono

spente

in assenza

di persone

all’interno

dell’aula.

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Se l’intensità luminosa naturale è inferiore a 300 LUX…

le lampade si accendono in presenza di persone all’interno dell’aula.

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Un operatore (ingresso dell’Istituto) può bloccare o sbloccare il sistema con una leggera pressione su un pulsante.

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Dal Sole alle due ruoteDal Sole alle due ruotealimentare i veicoli elettrici a due ruotealimentare i veicoli elettrici a due ruote

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L' I.T.I.S. "Ettore Conti", impegnato da anni nel campo delle energie rinnovabili, realizza, con il coordinamento di alcuni Docenti e con il diretto coinvolgimento della classe 5° EA della specializzazione di Elettrotecnica e Automazione, un impianto sperimentale per la ricarica di veicoli elettrici a due ruote, utilizzando l'energia prodotta da pannelli fotovoltaici.La realizzazione dell'impianto rappresenta una delle iniziative volte a far acquisire, ai futuri Periti, competenze e conoscenze che permettono di operare con una tecnologia in rapida evoluzione.


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L’effetto fotoelettricoL’effetto fotoelettrico


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Impianto Fotovoltaico ad isolaImpianto Fotovoltaico ad isolaQuesto impianto fotovoltaico funziona, indipendentemente dalla rete elettrica pubblica. Per poter disporre di energia elettrica anche durante le ore notturne l’energia fornita durante il giorno dai moduli FV viene immagazzinata da accumulatori.


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Dimensionamento dell’impiantoDimensionamento dell’impianto

La sezione dei cavi in un circuito a corrente continua (cc) è un fattore fondamentale per l'ottenimento delle performance desiderate.Negli impianti di generazione di corrente fotovoltaici è sempre presente un circuito in cc. È fondamentale considerare la lunghezza della linea di alimentazione tra i vari elementi e calcolare una sezione adeguata per limitare il più possibile la caduta di tensione che la resistenza del cavo causerà. La norma CEI 64\8 (Impianti elettrici utilizzatori di bassa tensione, fino a 1000 V in c.a. e a 1500 V in c.c.) consiglia che la caduta di tensione si attesti su valori inferiori al 4% della tensione nominale dell'impianto (eccezion fatta per gli impianti di illuminazione esterna per i quali il limite massimo è portato al 5%).Più lungo e più sottile sarà il cavo più resistenza opporrà alla corrente elettrica con il risultato di abbattere in maniera spesso significativa la tensione della corrente.


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Modulo Fotovoltaico dell’Ettore CONTIModulo Fotovoltaico dell’Ettore CONTI

Cella solare: per la trasformazione di energia solare in energia elettrica. Per ricavare più potenza vengono collegate tra loro diverse celle.


Pannelli Solarday:

Mod. PX 60

Pmax: 220 WVmpp: 28,5 VImmp: 7,72 A

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Quadro di protezioneQuadro di protezione

Sezionatori di manovraSezionatori di manovra

Boccole di collegamento Boccole di collegamento Serie – ParalleloSerie – Parallelo

Uscita Uscita diretta diretta 24 Vcc24 Vcc

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Quadro di misuraQuadro di misura

Sezione manovra e protezioneSezione manovra e protezione

Sezione Misure Sezione Misure

Sonda di irraggiamento Sonda di irraggiamento e di temperaturae di temperatura


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Interfaccia della Scheda acquisizione datiInterfaccia della Scheda acquisizione dati

Interfaccia realizzataInterfaccia realizzatadalla specializzazione dalla specializzazione Elettronica e Elettronica e TelecomunicazioniTelecomunicazioniCollegata direttamente Collegata direttamente al Quadro di Misura e al Quadro di Misura e alla scheda alla scheda acquisizione dati del PC acquisizione dati del PC dedicato.dedicato.

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Il regolatore di carica intelligente GENIUS K C, progettato e realizzato per gestire l’accumulo dell’energia prodotta dai moduli fotovoltaici in batterie ermetiche da 12 o 24 V.Il regolatore di carica è realizzato con tecnologia allo stato solido (MOSFET), con l'ausilio di un microprocessore interno, questo dispositivo effettua il controllo dello stato di carica/scarica delle batterie e, tramite un diodo di blocco incorporato, evita che si verifichi un eventuale ritorno e quindi una perdita verso l’esterno di energia prodotta.

Regolatore Cicli BatterieRegolatore Cicli Batterie


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Gli Accumulatori collegati in serieGli Accumulatori collegati in serie

2 Batterie al 2 Batterie al gel gel per ambienti per ambienti Chiusi Chiusi collegamentocollegamentoserie serie 65 Ah - 24V65 Ah - 24V

sono i magazzini di energia di un impianto fotovoltaico, forniscono l’energia elettrica quando i moduli non sono in grado di produrne, per mancanza di irradiamento solare.

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Si tratta di un convertitore che preleva la corrente continua di batteria a 12 oppure 24 VDC e la trasforma in corrente alternata 230 VAC, con la quale si può alimentare qualsiasi tipo di elettrodomestico di potenza fino a 500 W.


L’InverterL’Inverter

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Quadro di protezione FinaleQuadro di protezione Finale

Comando di attivazione, con Teleruttori, per singola presa


Protezione differenziale del distributore

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Il nostro distributore con lampade di Il nostro distributore con lampade di segnalazionesegnalazione

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Elettrotecnica e AutomazioneLLaabboorraattoorriio o FFoottoovvoollttaaiiccoo

Inseguitore Solare (Girasole)

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Distributore per veicoli a due ruote

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nElettrotecnica e Automazione

LLaabboorraattoorriio o FFoottoovvoollttaaiiccoo L’attivazione dell’impianto

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nElettrotecnica e Automazione

LLaabboorraattoorriio o FFoottoovvoollttaaiiccoo La prova

Tutto questo e molto altro è stato realizzato:

dagli allievi della classe 5° EAdagli allievi della classe 5° EAAnno Scolastico 2009 - 2010 Anno Scolastico 2009 - 2010

Laboratorio Fotovoltaico Didattico Sistemi e TDP Elettrotecnica

IIS “Ettore CONTI”

Via A. De Vincenti, 11 - 20148 Milano


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Risparmiare energia - Istituto Tecnico Ettore Conti di Milano

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