All. A OSPEDALI SOSTENIBILI - PENSILINE FOTOVOLTAICHE VANI TECNICI A.O.B. AZIENDA OSPEDALIERA G. BROTZU. Gennaio 2010 RELAZIONE TECNICA

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1 AZIENDA OSPEDALIERA G. BROTZU OSPEDALE DI RILIEVO NAZIONALE E DI ALTA SPECIALIZZAZIONE (D.P.C.M. 8/4/96) via Peretti Cagliari (Italia) - Centralino - 39(0) DIREZIONE GENERALE Tel. - 39(0) Fax - 39(0) CF e P. IVA PROGRAMMA OPERATIVO REGIONALE SARDEGNA COMPETITIVITÀ REGIONALE E OCCUPAZIONE FESR REGOLAMENTO (CE) 1083/ ASSE III LINEA DI ATTIVITÀ 3.1.1C Sviluppo di filiere bioenergetiche: energia solare IMPIANTI SOLARI INTEGRATI NELLE STRUTTURE E NELLE COMPONENTI EDILIZIE OSPEDALI SOSTENIBILI - RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO dott. ing. Bruno Facen PROGETTISTA dott. ing. Gianluca Borelli COLLABORATORI dott. ing. Gianlorenzo Cabras dott. ing. Omar Caboni dott. ing. Simone La Croce DATA: TAV. N. Gennaio 2010 All. A OGGETTO: TITOLO: PROGETTO PRELIMINARE PENSILINE FOTOVOLTAICHE VANI TECNICI A.O.B. RELAZIONE TECNICA FILE: REV. N.: SCALA: DIRETTORE SANITARIO: Dott. Roberto Sequi Il Progettista Il Dir. dei Lavori L'Impresa DIRETTORE DELL'AMMINISTRAZIONE: Dott. Bruno Simola COMMISSARIO: Dott. Antonio Garau DIRITTI D'AUTORE RISERVATI SECONDO LE VIGENTI LEGGI

2 1 PREMESSA GENERALITÀ DELL INTERVENTO RIFERIMENTI NORMATIVI LEGGI E DECRETI NORME TECNICHE DELIBERE AEEG AGENZIA DELLE ENTRATE DESCRIZIONE DEL PROGETTO DIMENSIONAMENTO ENERGETICO LA PRODUCIBILITÀ DESCRIZIONE DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI VANI TECNICI SULLE COPERTURE DEL CENTRO TRASFUSIONALE - CORPO STACCATO PENSILINA PEDONALE - CORPO STACCATO PENSILINA DI COPERTURA RAMPA DI ACCESSO - EDIFICIO PRINCIPALE PENSILINA DI COPERTURA DEL VANO TECNICO PIANO PIASTRA EDIFICIO PRINCIPALE IMPIANTO SOLARE TERMICO TABELLA 2 IRRADIAZIONE SOLARE GIORNALIERA MEDIA MENSILE SUL PIANO ORIZZONTALE: CAGLIARI - NORMA UNI I BENEFICI

3 1 Premessa L intervento per la realizzazione di Pensiline Fotovoltaiche su Vani Tecnici di cui al presente Progetto Preliminare, trae motivazione e copertura finanziaria dall aggiudicazione del Bando Pubblico per il cofinanziamento di Impianti Solari Integrati nelle Strutture e nelle Componenti Edilizie Ospedali Sostenibili approvato con Determinazione n /869 del 30 settembre 2009 del Dirigente del Servizio Sostenibilità Ambientale, Valutazione Impatti e Sistemi Informativi (SAVI) dell Assessorato alla Difesa dell Ambiente della Regione Autonoma della Sardegna. Il Bando fa parte del Programma Operativo Regionale Sardegna Competitività Regionale e Occupazione FESR ASSE III Linea di Attività 3.1.1C Sviluppo di filiere bioenergetiche: energia solare e trova fondamento all interno della Legge Regionale 29 maggio 2007, n. 2 Disposizioni per la formazione del bilancio annuale e pluriennale della Regione (legge finanziaria 2007), Art. 15 Disposizioni nel settore ambientale, comma 7 Programma regionale rivolto agli enti pubblici, per finanziare la realizzazione di impianti fotovoltaici e di pannelli solari. Con Determinazione n /1185 del 16 dicembre 2009 dell Assessorato alla Difesa dell Ambiente della R.A.S. venivano approvati i verbali e la graduatoria relativa all Avviso Pubblico per il cofinanziamento di impianti solari integrati nelle strutture e nelle componenti edilizie Ospedali Sostenibili, demandando a successivi atti le modalità di erogazione e rendicontazione del finanziamento. Il presente progetto, come si evince dalla seguente tabella, risulta essere il primo classificato, accedendo, a fronte di un importo complessivo dell investimento pari a ,00 Euro, ad un cofinanziamento R.A.S. pari a ,00 Euro (90% dell importo dell investimento, esclusa l I.V.A.). 3

4 2 Generalità dell intervento L intervento consiste: 1. nella realizzazione di un sistema grid-connected per la generazione di energia elettrica da fonte energetica rinnovabile solare attraverso trasformazione fotovoltaica, con l ipotesi di utilizzare direttamente l energia prodotta, in ottemperanza delle prescrizioni contenute all interno del Avviso pubblico per il cofinanziamento di impianti solari integrati nelle strutture e nelle componenti edilizie Ospedali Sostenibili, da cui l intervento ha tratto spunto; 2. nella realizzazione di un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria. 1. L intervento prevede la realizzazione degli impianti su strutture di nuova realizzazione, funzionali alle esigenze del presidio ospedaliero, e in rispetto dei moduli architettonici della struttura, i cui moduli fotovoltaici costituiscono parte integrante degli elementi costruttivi stessi. Tali nuove strutture assolvono principalmente a due funzioni: realizzazione di vani tecnici realizzazione di camminamenti protetti I primi risultano necessari al fine di mascherare l ingente numero di impianti meccanici di climatizzazione presenti sui lastrici di copertura sia della struttura principale, sia del corpo staccato del Presidio Ospedaliero. I secondi hanno lo scopo di realizzare dei camminamenti per l accesso ai vari ingressi dell edificio, protetti sia dal sole (per il periodo estivo) sia dalla pioggia (per il periodo invernale), pur non costituendo dei percorsi chiusi. In entrambe le soluzioni strutturali, i campi fotovoltaici previsti rientrano nella tipologia ad integrazione architettonica totale come previste dal Decreto Ministeriale del 19 febbraio 2007, e più precisamente nella tipologia specifica 2, ovvero quella in cui i moduli fotovoltaici risultano integrati in pensiline, pergole e tettoie, nelle quali la struttura di copertura sia costituita dai moduli fotovoltaici e dai relativi sistemi di supporto. Infatti, i moduli fotovoltaici costituiscono l elemento edilizio di copertura della struttura, assolvendo alle normali funzioni di protezione dagli agenti atmosferici e ombreggiatura degli spazi sottostanti, raccogliendo in un unica soluzione gli aspetti tecnici ed estetici dei componenti della tecnologia fotovoltaica e dell'involucro edilizio, senza comprometterne le caratteristiche funzionali. Per rispettare le prescrizioni del Bando che obbligava alla realizzazione di impianti 4

5 fotovoltaici di potenza nominale compresa tra 5 kwp e 20 kwp, il progetto prevede la realizzazione di campi fotovoltaici costituiti da diverse sezioni di potenze nominali comprese tra 18,27 kwp e 19,95 kwp; inoltre, ciascuna sezione sempre in ottemperanza delle specifiche indicazioni contenute nel Bando - sarà dotata di autonoma apparecchiatura per la misura dell energia elettrica prodotta e corrisponderà ad un unica tipologia di integrazione. La potenza di picco totale prevista è di 197,40 kwp. Per l utilizzo dell energia elettrica prodotta è prevista la trasformazione da corrente continua, come generata dai pannelli fotovoltaici, in corrente alternata, al fine di consentire l immissione nella rete di distribuzione elettrica nazionale ed il montaggio degli opportuni quadri elettrici, dotati di sezionatori e di adeguati sistemi di protezione, come dalla normativa vigente. Inoltre, sarà sempre rilevabile la potenza istantanea, lo storico dell energia prodotta e le relative ore di funzionamento, mediante un display collegato in remoto con i dispositivi di contabilizzazione (Building Management System). 2. L intervento prevede la realizzazione di un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria tramite pannelli solari posti nelle coperture delle ali Est e Nord della strutture principale del Presidio Ospedaliero. 5

6 3 Riferimenti normativi Gli impianti fotovoltaici e i relativi componenti devono rispettare, ove di pertinenza, le prescrizioni contenute nelle seguenti norme di riferimento, comprese eventuali varianti, aggiornamenti ed estensioni emanate successivamente dagli organismi di normazione citati. Si applicano inoltre i documenti tecnici emanati dai gestori di rete riportanti disposizioni applicative per la connessione di impianti fotovoltaici collegati alla rete elettrica e le prescrizioni di autorità locali, comprese quelle dei VVFF. 3.1 Leggi e decreti Legge 1 marzo 1968, n. 186: disposizioni concernenti la produzione di materiali, apparecchiature, macchinari, installazione e impianti elettrici ed elettronici. Legge 9 gennaio 1991, n. 10: norma per l attuazione del piano energetico nazionale in materia di uso nazionale dell energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia. Decreto Legislativo 16 marzo 1999, n. 79: attuazione della direttiva 96/92/CE recante norme comuni per il mercato interno dell energia elettrica. Decreto Ministero dell Ambiente 22 dicembre 2000: finanziamento ai comuni per la realizzazione di edifici solari fotovoltaici ad alta valenza architettonica. Direttiva CE 27 settembre 2001, n. 77: sulla promozione dell energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato dell elettricità (2001/77/CE). Decreto Legislativo n. 387 del : attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell elettricità. Decreto Ministero delle Attività Produttive, 20 luglio 2004: nuova individuazione degli obiettivi quantitativi per l'incremento dell'efficienza energetica negli usi finali di energia, ai sensi dell'art. 9, comma 1, del decreto legislativo 16 marzo 1999, n. 79. Decreto Ministero delle Attività Produttive, 20 luglio 2004: nuova individuazione degli obiettivi quantitativi nazionali di risparmio energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili, di cui all'art. 16, comma 4, del decreto legislativo 23 maggio 2000, n Legge 23 agosto 2004, n. 239: riordino del settore energetico, nonché delega al Governo per il riassetto delle disposizioni vigenti in materia di energia. Decreto Legislativo n. 192 del : attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia. Legge 27 dicembre 2006, n. 296: disposizioni per la formazione del bilancio annuale e pluriennale dello stato (Legge finanziaria 2007). Decreto Legislativo n. 311 del : disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell'edilizia. Sicurezza: DPR 547/55 - D.Lgs. 626/94 e successive modificazioni e integrazioni: sicurezza e prevenzione degli infortuni sul lavoro; 6

7 Legge 46/90 - DPR 447/91 e successive modificazioni e integrazioni: sicurezza elettrica. Nuovo Conto Energia: DECRETO : criteri e modalità per incentivare la produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare, in attuazione dell'articolo 7 del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n Legge 24 dicembre 2007, n. 244 (Legge finanziaria 2008): disposizioni per la formazione del bilancio annuale e pluriennale dello Stato (legge finanziaria 2008). 3.2 Norme Tecniche CEI 64-8: impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua. CEI 11-20: impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuità collegati a reti di I e II categoria. CEI EN (CEI 82-1): dispositivi fotovoltaici Parte 1: Misura delle caratteristiche fotovoltaiche tensione-corrente. CEI EN (CEI 82-2): dispositivi fotovoltaici - Parte 2: Prescrizione per le celle fotovoltaiche di riferimento. CEI EN (CEI 82-3): dispositivi fotovoltaici - Parte 3: Principi di misura per sistemi solari fotovoltaici per uso terrestre e irraggiamento spettrale di riferimento. CEI EN (CEI 82-9): sistemi fotovoltaici (FV) - Caratteristiche dell'interfaccia di raccordo con la rete. CEI EN (CEI 82-8): moduli fotovoltaici in silicio cristallino per applicazioni terrestri. Qualifica del progetto e omologazione del tipo. CEI EN (82-12): moduli fotovoltaici (FV) a film sottile per usi terrestri - Qualifica del progetto e approvazione di tipo. CEI EN (CEI 82-22): fogli informativi e dati di targa per moduli fotovoltaici. CEI 82-25: guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti elettriche di Media e Bassa tensione. CEI EN (CEI 82-24): componenti di sistemi fotovoltaici - moduli esclusi (BOS) - Qualifica di progetto in condizioni ambientali naturali. CEI EN (CEI ): compatibilità elettromagnetica (EMC) - Parte 3: Limiti - Sezione 2: Limiti per le emissioni di corrente armonica (apparecchiature con corrente di ingresso " = 16 A per fase). CEI EN (CEI 77-2): disturbi nelle reti di alimentazione prodotti da apparecchi elettrodomestici e da equipaggiamenti elettrici simili - Parte 1: Definizioni. CEI EN (CEI 17-13): apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT). Serie composta da: CEI EN (CEI 17-13/1): apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (ANS). CEI EN (CEI 17-13/2): prescrizioni particolari per i condotti sbarre. 7

8 CEI EN (CEI 17-13/3): prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate di protezione e di manovra destinate ad essere installate in luoghi dove personale non addestrato ha accesso al loro uso - Quadri di distribuzione (ASD). CEI EN (CEI 16-2): principi base e di sicurezza per l'interfaccia uomo-macchina, marcatura e identificazione - Individuazione dei morsetti e degli apparecchi e delle estremità dei conduttori designati e regole generali per un sistema alfanumerico. CEI EN (CEI 70-1): gradi di protezione degli involucri (codice IP). CEI EN (CEI 37-1): scaricatori - Parte 1: Scaricatori a resistori non lineari con spinterometri per sistemi a corrente alternata. CEI 20-19: cavi isolati con gomma con tensione nominale non superiore a 450/750 V. CEI 20-20: cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore a 450/750 V. CEI EN (CEI 81-10): protezione contro i fulmini. Serie composta da: CEI EN (CEI 81-10/1): principi generali. CEI EN (CEI 81-10/2): valutazione del rischio. CEI EN (CEI 81-10/3): danno materiale alle strutture e pericolo per le persone. CEI EN (CEI 81-10/4): impianti elettrici ed elettronici interni alle strutture. CEI 81-3: valori medi del numero di fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato. CEI 0-2: guida per la definizione della documentazione di progetto per impianti elettrici. CEI 0-3: guida per la compilazione della dichiarazione di conformità e relativi allegati per la legge n. 46/1990. UNI 10349: riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici. CEI EN (CEI 82-15): rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici - Linee guida per la misura, lo scambio e l'analisi dei dati. CEI 13-4: sistemi di misura dell'energia elettrica - Composizione, precisione e verifica. CEI EN (CEI 13-43): apparati per la misura dell'energia elettrica (c.a.) - Prescrizioni particolari - Parte 21: Contatori statici di energia attiva (classe 1 e 2). EN ed EN in corso di recepimento nazionale presso CEI. CEI EN (CEI 13-45): apparati per la misura dell'energia elettrica (c.a.) - Prescrizioni particolari - Parte 23: Contatori statici di energia reattiva (classe 2 e 3). CEI 64-8, parte 7, sezione 712: sistemi fotovoltaici solari (PV) di alimentazione. 3.3 Delibere AEEG Delibera AEEG 14 settembre 2005, n. 188/05 (testo originale): definizione del soggetto attuatore e delle modalità per l erogazione delle tariffe incentivanti degli impianti fotovoltaici, in attuazione dell art. 9 del Decreto del Ministero delle Attività produttive, di concerto con il ministero dell ambiente e della tutela del territorio, 28 luglio Delibera AEEG 10 febbraio 2006, n. 28/06: condizioni tecnico-economiche del servizio di scambio sul posto dell'energia elettrica prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili di potenza nominale non superiore a 20 kv, ai sensi dell'articolo 6 del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n Delibera AEEG 24 febbraio 2006, n. 40/06: modificazione e integrazione alla deliberazione dell Autorità per l energia elettrica e il gas 14 settembre 2005, n. 188/05, in materia di misura dell energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici. 8

9 Testo coordinato delle integrazioni e modifiche apportate con deliberazione 24 febbraio 2006, n. 40/06: definizione del soggetto attuatore e delle modalità per l erogazione delle tariffe incentivanti degli impianti fotovoltaici, in attuazione dell articolo 9 del decreto del Ministro delle attività produttive, di concerto con il Ministro dell ambiente e della tutela del territorio, 28 luglio 2005 (deliberazione n. 188/05). Delibera AEEG 28 novembre 2006, n. 260/06: modificazione ed integrazione alla deliberazione dell Autorità per l energia elettrica e il gas 14 settembre 2005, n. 188/05, in materia di modalità per l erogazione delle tariffe incentivanti degli impianti fotovoltaici. Delibera AEEG 11 aprile 2007, n. 88/07: disposizioni in materia di misura dell'energia elettrica prodotta da impianti di generazione. Delibera AEEG 11 aprile 2007, n. 89/07: condizioni tecnico economiche per la connessione di impianti di produzione di energia elettrica alle reti elettriche con obbligo di connessione di terzi a tensione nominale minore o uguale ad 1 kv. Delibera AEEG 11 aprile 2007, n. 90/07: attuazione del decreto del ministro dello sviluppo economico, di concerto con il ministro dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare 19 febbraio 2007, ai fini dell'incentivazione della produzione di energia elettrica mediante impianti fotovoltaici. Delibera AEEG 6 novembre 2007, n. 280/07: modalità e condizioni tecnico-economiche per il ritiro dell energia elettrica ai sensi dell art. 1, commi 3 e 4 del Decreto Legislativo 29 dicembre 2003, n. 387 e del comma 41 della legge 23 agosto 2004 n Documento di consultazione - atto n. 31/07: testo integrato dello scambio sul posto (31 luglio 2007). 3.4 Agenzia delle Entrate Agenzia delle Entrate CIRCOLARE N. 46/E: articolo 7, comma 2, del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387 Disciplina fiscale degli incentivi per gli impianti fotovoltaici. Agenzia delle Entrate CIRCOLARE N. 66: tariffa incentivante art. 7, c. 2, del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n Circolare n. 46/E del 19 luglio Precisazione. 4 Descrizione del progetto Il progetto si compone di due macro famiglie di impianti che sfruttano le risorse energetiche rinnovabili legate all irraggiamento solare. La prima prevede la realizzazione di impianti fotovoltaici situati in diverse aree della proprietà Aziendale; l altra prevede la realizzazione di un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria situato nelle terrazze di copertura delle ali Est e Nord della struttura principale del Presidio Ospedaliero. L impianto fotovoltaico ha come oggetto di intervento le seguenti aree: Edificio Corpo Staccato percorso pedonale con struttura in legno lamellare e copertura costituita dai pannelli fotovoltaici su base traslucida tale da realizzare un effetto pergola che si sviluppa tra i diversi volumi che costituiscono il corpo 9

10 staccato, unendone i vari ingressi (Centro Trasfusionale, Sala Prelievi, Sala Conferenze); vani tecnici con struttura in acciaio realizzati sulle terrazze di copertura del Poliambulatorio e del Centro Trasfusionale, finalizzati al mascheramento e alla protezione dagli agenti atmosferici degli impianti meccanici a servizio dell edificio. Edificio Principale percorso pedonale con struttura in legno lamellare e copertura costituita dai pannelli fotovoltaici su base traslucida tale da realizzare un effetto pergola che si sviluppa sulla rampa di accesso lato Est (ex ticket); vano tecnico con struttura in acciaio realizzati sulle terrazze di copertura del Piano Piastra ex Poliambulatorio, finalizzato al mascheramento e alla protezione dagli agenti atmosferici degli impianti meccanici a servizio dell edificio. L impianto solare termico sarà realizzato sulle terrazze delle ali Nord ed Est dell Edificio Principale. Il progetto prevede l adozione di un sistema realizzato con collettori piani orientati a Sud e inclinati di sul piano orizzontale. Per quanto concerne la scelta progettuale impiantistica, si è optato per un impianto a circolazione forzata, con boiler di accumulo dell acqua calda posizionati in sottocentrale termica. 5 Dimensionamento energetico Il principio fondamentale adottato per un il corretto dimensionamento degli impianti fotovoltaici è stato quello di massimizzare la captazione della radiazione solare annua disponibile. I moduli fotovoltaici sono stati orientati a Sud ed è stato evitato di installare pannelli in aree soggette ad ombreggiamenti dovuti alla presenza di alberi, edifici ed ostacoli in genere. Secondo questo criterio sono state individuate diverse aree ritenute idonee all installazione dei moduli fotovoltaici e così riassunti nella seguente tabella: Aree (mq) Numero moduli P.N. modulo Potenza Nominale Totale Sez Totale impianto A1 Corpo staccato - VANO TECNICO EST 201, Wp 19,74 kwp 1 A2 Corpo staccato - VANO TECNICO OVEST 201, Wp 19,74 kwp 1 39,48 kwp B1 Corpo staccato - PERGOLA 1 218, Wp 19,95 kwp 1 58,17 kwp 10

11 B2 Corpo staccato - PERGOLA 2 217, Wp 19,95 kwp 1 B3 Corpo staccato - PERGOLA 3 220, Wp 18,27 kwp 1 C1 Poliambulatorio - COPERTURA RAMPA 136, Wp 19,95 kwp 1 C2 Poliambulatorio - COPERTURA RAMPA 136, Wp 19,95 kwp 1 59,85 kwp C3 Poliambulatorio - COPERTURA RAMPA 143, Wp 19,95 kwp 1 D1 Poliambulatorio - VANO TECNICO EST 241, Wp 19,95 kwp 1 D2 Poliambulatorio - VANO TECNICO EST 241, Wp 19,95 kwp 1 39,90 kwp TOTALE 1 954, ,40 kwp 10 Tabella 1. Tabella di sintesi delle sezioni di impianto 5.1 La producibilità Da un analisi preliminare, a seguito di un sopralluogo delle aree interessate, sono state prese in considerazione soluzioni progettuali che prevedono l installazione dei moduli esclusivamente a copertura delle suddette strutture, occupando aree, a terra e sulle terrazze, per una superficie complessiva di circa mq. Dall analisi degli ombreggiamenti, le superfici fotovoltaiche risultano sempre soleggiate e sgombre da ostacoli, considerando l inviluppo annuale delle ombre con un angolo limite di 20. Per quanto riguarda la posa dei moduli, è previsto l utilizzo di un sistema brevettato, costituito da profilati in alluminio, ancorati direttamente sulla struttura della pergola/pensilina, i quali serviranno da supporto per le staffe in alluminio, che, a loro volta, costituiranno la struttura di sostegno dei moduli fotovoltaici. L energia elettrica prodotta dall impianto sarà consegnata al punto di consegna indicato dall ente fornitore di energia elettrica (ENEL). 11

12 Figura 2. Aree impianti fotovoltaici e impianto solare termico Da un punto di vista geografico l area si trova alla latitudine di N, longitudine 9 06 E e quota di 7 m s.l.m. Per la zona in esame l angolo di tilt ottimale è pari a circa 32. In realtà, per questioni estetiche e di integrazione architettonica, e per evitare che le strutture nel complesso siano eccessivamente alte, a fronte di una perdita di energia captabile inferiore al 2%, si è preferito inclinare i moduli fotovoltaici a 25, e orientarli, rispetto al Sud, parallelamente alle strutture ospedaliere, con un angolo di azimut pari a 3 Est. Per stabilire la produttività dell impianto in relazione alla potenza installata, si è fatto riferimento ai dati sull irraggiamento giornaliero medio mensile forniti dall ENEA (utilizzati anche dal foglio di calcolo fornito Dalla Regione Sardegna in allegato alla documentazione per il Bando). Attraverso questi si determina quindi la produttività media per kwp di fotovoltaico installato. Per poter determinare la quantità di energia producibile bisogna ancora tener conto dell efficienza dei moduli fotovoltaici e delle perdite del sistema. Per i moduli presi in considerazione si stima una efficienza variabile tra il 14 e il 17% circa, mentre per gli altri elementi che influenzano il rendimento globale (quadri elettrici, riflessione, inverter, effetto temperatura, ecc.) si è considerato un rendimento globale del sistema (BOS) dell 80.00%. 12

13 Dai calcoli si ottiene pertanto una producibilità unitaria annua pari a kwh/(kwp x anno). E riportata di seguito una tabella riassuntiva delle produttività dei singoli impianti. Potenza nominale Azimut Tilt Produtt. kwh/ kwp a Produttività Annua Corpo staccato - VANI TECNICI 39,48 kwp 3, kwh/a Corpo staccato - PERGOLA 58,17 kwp 3, kwh/a Poliambulatorio - COPERTURA RAMPA 59,85 kwp 3, kwh/a Poliambulatorio - VANO TECNICO EST 39,90 kwp 3, kwh/a TOTALE 197,40 kwp kwh/a Tabella 2. Tabella di sintesi su potenza e produttività dei singoli impianti 13

14 Figura 2. Layout fotovoltaici e impianto solare termico Sezioni di impianto 6 Descrizione degli impianti fotovoltaici Come già detto tutti gli impianti fotovoltaici saranno realizzati su apposite strutture intelaiate, realizzate con elementi in legno lamellare e in acciaio. Per i vani tecnici e la pensilina pedonale nel Corpo Staccato i moduli saranno collocati al di sopra della struttura portante, risultando pertanto inclinati, rispetto a quest ultima, di 25. Nella rampa di accesso al poliambulatorio la copertura è curva e i moduli saranno collocati in maniera complanare alla stessa, con una inclinazione rispetto all orizzontale compresa tra 40 e 4. Tutte le strutture saranno realizzate parallelamente agli edifici esistenti e pertanto risulteranno orientate rispetto al Sud di circa 3. 14

15 Al fine di massimizzare la produttività degli impianti si è optato per l utilizzo di moduli fotovoltaici policristallini ad alta efficienza (ovvero con efficienze tra il 14 e il 17%). Ogni campo fotovoltaico sarà costituito da più sezioni di potenza nominale inferiore ai 20 kwp, come prescritto dal Bando, e le singole sezioni di impianto saranno dotate di apposita apparecchiatura per la contabilizzazione dell energia prodotta. Le apparecchiature per la conversione dell energia prodotta da corrente continua a corrente alternata (inverters), avranno potenza nominale tra i 5 kw e i 6 kw, in modo tale da utilizzare un numero massimo di 4 inverters per sezione di impianto. Ciascuna sezione verrà collegata ai quadri generali già presenti nei reparti del Centro Trasfusionale e del Poliambulatorio e poi al Power Center, dove è presente il punto di consegna alla rete elettrica dell Azienda Ospedaliera. 6.1 Vani tecnici sulle coperture del Centro trasfusionale - Corpo Staccato L impianto fotovoltaico sarà realizzato sulla copertura di strutture intelaiate, realizzate con profilati in acciaio, collocate sulle terrazze principali del Centro Trasfusionale. Le strutture saranno chiuse lateralmente con reti in acciaio stirato e ospiteranno al loro interno le unità degli impianti di condizionamento esistenti e fungeranno da vani tecnici anche per eventuali impianti da installare in futuro. Su ogni struttura verrà collocata una sezione di impianto della potenza nominale di 19,74 kwp; l impianto, costituito dalle due sezioni, avrà complessivamente una potenza nominale totale pari a 39,48 kwp. La struttura portante sulla quale verranno ancorate le strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici sarà realizzata in profili d acciaio HEA, allineati con la sottostante struttura in cemento armato del Centro Trasfusionale. I moduli saranno ancorati direttamente alla struttura in acciaio mediante sottostruttura in profili di alluminio, inclinata di 25 rispetto all orizzontale e orientata parallelamente all edificio del Centro Trasfusionale. 15

16 Figura 3. Vista prospettica dei vani tecnici sulle coperture del Centro Trasfusionale - Corpo Staccato 6.2 Pensilina pedonale - Corpo Staccato L impianto fotovoltaico sarà realizzato sulla copertura di una struttura intelaiata, realizzata con profili in legno lamellare, che si snoda tra gli edifici del Corpo Staccato. La struttura sarà aperta su tutti i lati e fungerà da pergola di copertura per ombreggiare i percorsi pedonali tra gli edifici del Corpo Staccato. Sulla struttura verranno collocate tre sezioni di impianto, due della potenza nominale di 19,95 kwp e una di 18,27 kwp; l impianto, costituito dalle tre sezioni, avrà complessivamente una potenza nominale totale pari a 58,17 kwp. La struttura portante sulla quale verranno ancorate le strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici sarà realizzata in ritti e traversi in legno lamellare. I moduli saranno ancorati direttamente alla struttura in legno mediante sottostruttura in profili di alluminio, inclinata di 25 rispetto all orizzontale e orientata parallelamente all edificio del Centro Trasfusionale. 16

17 Figura 4. Vista prospettica della pergola pedonale nel Corpo Staccato 6.3 Pensilina di copertura rampa di accesso - Edificio Principale L impianto fotovoltaico sarà realizzato sulla copertura di una struttura intelaiata, realizzata con profili in legno lamellare, a copertura della rampa di accesso all Edificio Principale sul lato Est e dei parcheggi per autovetture che si trovano alla base della rampa. La struttura sarà aperta su tutti i lati e fungerà da pergola di copertura per ombreggiare e riparare dalle intemperie il percorso pedonale di accesso. Sulla struttura verranno collocate tre sezioni di impianto, ciascuna della potenza nominale di 19,95 kwp; l impianto, costituito dalle tre sezioni, avrà complessivamente una potenza nominale totale pari a 59,85 kwp. La struttura portante sulla quale verranno ancorate le strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici sarà realizzata in ritti e travi curve in legno lamellare. I moduli saranno ancorati direttamente alla struttura in legno mediante sottostruttura in profili di alluminio, e saranno inclinati seguendo la curvatura delle travi principali; risulteranno pertanto avere un inclinazione variabile compresa tra 40 e 4 rispetto all orizzontale e orientamento parallelo al corpo principale dell ospedale. 17

18 Figura 5. Vista prospettica della pensilina di copertura dei parcheggi e della rampa di accesso lato Est 6.4 Pensilina di copertura del vano tecnico Piano Piastra Edificio Principale L impianto fotovoltaico sarà realizzato sulla copertura di una struttura intelaiata, realizzata con profilati in acciaio, collocata sulla terrazza di copertura del Piano Piastra sul lato Sud dell Edificio Principale. La strutture sarà chiusa lateralmente con reti in acciaio stirato, ospiterà al suo interno le unità esterne degli impianti di condizionamento esistenti e fungerà da vano tecnico per gli eventuali impianti da installare in futuro. Sulla struttura verranno collocate due sezioni di impianto della potenza nominale di 19,95 kwp ciascuna; l impianto, costituito dalle due sezioni, avrà complessivamente una potenza nominale totale pari a 39,90 kwp. La struttura portante sulla quale verranno ancorate le strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici sarà realizzata in profili d acciaio HEA, allineati con la sottostante struttura in cemento dell Edificio Principale. I moduli saranno ancorati direttamente alla struttura in acciaio mediante sottostruttura in profili di alluminio, inclinata di 25 rispetto all orizzontale e orientata parallelamente al corpo principale dell ospedale. 18

19 Figura 3. Vista prospettica dei vani tecnici sulle coperture del Piano Piastra Lato Sud 7 Impianto solare termico L impianto solare termico è stato progettato come l insieme dei componenti di captazione solare, di conversione dell energia solare in energia termica e delle valvole, tubazioni, gruppi di pompaggio e circolazione, dei sistemi di controllo e protezione, nonché delle eventuali predisposizioni edili e meccaniche per una corretta installazione dell impianto, teso alla produzione di acqua calda sanitaria in supporto/implementazione all impianto centralizzato esistente. Di seguito sono descritti i motivi delle soluzioni impiantistiche adottate: Affidabilità della tecnologia impiegata Efficienza e apporto energetico dell impianto Semplicità di gestione ed esercizio Fabbisogno da soddisfare in rapporto al budget dell Amministrazione Costo complessivo in rapporto alla produzione energetica Costi di gestione e manutenzione Le scelte impiantistiche del sistema sono state effettuate nel rispetto delle norme EN e EN Il sistema è stato progettato in modo da impedire la contaminazione dell acqua calda sanitaria che circola nell impianto. Oltre ai normali accorgimenti come l impiego di 19

20 smaltature, vetrificazioni o acciaio inox ove possibile, il sistema d accumulo è provvisto di anodo anticorrosivo che evita la formazioni di indesiderate correnti galvaniche. La resistenza al congelamento delle tubazioni esterne dell impianto è garantita da un opportuna coibentazione rispondente alle leggi vigenti e alle normative tecniche UNI. Lo spessore minimo della coibentazione è stato calcolato secondo il DPR 412 della Legge 10/91 Tabella 1 dell Allegato B, che consente all acqua di non raggiungere temperature che potrebbero danneggiare l impianto. Il fluido che circola all interno dei pannelli è costituito da una miscela di acqua e glicole, che di per sé costituisce un composto antigelo e anticorrosivo. Particolari accorgimenti saranno adottati per la protezione dalle sovra-temperature, che si possono verificare nei periodi in cui si presenta un elevato irraggiamento solare a fronte di una scarsa richiesta di acqua calda. Ove necessario, si inseriranno componenti per evitare l inversione del flusso e valvole di sicurezza idonee alle condizioni operative del sistema per far fronte ad eventuali sovra-pressioni. Il sistema di monitoraggio sarà realizzato con dei contabilizzatori di calore montati sul lato del campo solare per misurare l energia estratta dai pannelli e sul lato utilizzo per misurare l energia fornita dall utilizzatore. La struttura architettonica e l altezza della terrazza piana consentono di nascondere in modo ottimale i sistemi solari, in modo da ridurre l eventuale impatto visivo e consentendo un inserimento dell impianto in armonia con il contesto paesaggistico circostante. I sistemi solari saranno disposti in modo da formare delle schiere poste ad una corretta distanza al fine di evitare fenomeni di ombreggiamento tra le stesse che ne ridurrebbero le prestazioni, ed inoltre verificando la resistenza al carico dovuto al peso proprio ed alle sollecitazioni per effetto dall azione del vento. L impianto è orientato di +/- 3 Sud e inclinati rispetto all orizzontale di 40/45, in questo modo si garantisce per tutto l arco della giornata una costante captazione della superficie solare ed una ottimizzazione della produzione energetica per la stagione autunno/inverno. gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Componente diretta [MJ/m 2 ] Componente diffusa [MJ/m 2 ] Componente globale [MJ/m 2 ] 3,2 4,2 5,5 6,9 7,6 7,7 6,5 6,2 5,7 4,5 3,4 2,9 4,1 5,6 8,9 11,6 14,9 17,3 20,8 17,7 11,9 7,7 4,7 3,5 7,3 9,8 14,4 18,5 22, ,3 23,9 17,6 12,2 8,1 6,4 Tabella 2 Irradiazione solare giornaliera media mensile sul piano orizzontale: Cagliari - Norma UNI

21 8 I benefici Lo sfruttamento della tecnologia offerta dal solare fotovoltaico risulta, allo stato attuale, portatrice di numerose potenzialità in grado di produrre tangibili benefici sul piano ambientale ed economico in senso lato. L adesione dello Stato italiano al Protocollo di Kyoto, insieme ad altri 160 paesi, ha determinato l'obbligo di impegnarsi nella riduzione delle emissioni di elementi inquinanti (biossido di carbonio ed altri cinque gas serra) in una misura non inferiore al 5,2% nel periodo Un impianto, come quello oggetto del presente progetto da 197,40 kwp è in grado, nel corso della propria vita utile, di contribuire alla salvaguardia dell ambiente nella seguente misura: Riduzione CO 2 [Kg/anno] Riduzione Tonnellate Equivalenti di Petrolio [TEP/anno] 65,90 Riduzione Ossidi d azoto [Kg/anno] 430 Il fotovoltaico, attraverso sistemi incentivanti quali in nuovo Conto Energia, permette inoltre di ottenere un guadagno sia attivo (dovuta all incentivo del GSE ed alla vendita di energia al gestore), sia passivo (dovuta al mancato costo dell energia in bolletta), unitamente ad un tempo di rientro dell investimento accettabile. I benefici sono oltremodo convenienti se si considera l aggiornamento (secondo il tasso d inflazione annuo) del prezzo di vendita dell energia, nonché il veloce tasso di crescita del costo dell energia elettrica negli ultimi anni. 21