Progetto solare alla Scuola Media di Castione

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1 Greenpeace Ticino, CP 39, 6504 Bellinzona, WWF Svizzera Italiana, CP, 6501 Bellinzona, Progetto solare alla Scuola Media di Castione Una proposta degli allievi della Scuola Media di Castione, di Greenpeace Ticino e del WWF Svizzera Italiana Maggio 2002 Introduzione Verso la fine del 2001, un gruppo di allievi della scuola Media di Castione, sostenuto da una docente, ha lanciato l idea di un progetto solare all interno della scuola sullo slancio del successo avuto in tutta la Svizzera dal progetto solare dei giovani di Greenpeace. La caratteristica fondamentale di questi progetti è l autocostruzione dei collettori solari termici (produzione di acqua calda), da parte dei giovani che oltre a permettere la costruzione stessa dei collettori sotto la guida di esperti ha permesso di introdurre un interessante contributo educativo sull energia solare. Data la loro inefficienza energetica, le installazioni tecniche di riscaldamento della scuola (caldaie e bruciatori a gasolio: produzione di acqua calda sanitaria, riscaldamento, riscaldamento dell acqua della piscina) saranno prossimamente sostituite. Il rinnovo degli impianti si combinerebbe quindi in modo ottimale con un progetto solare. Sulla base di una prima bozza di progetto elaborata da Greenpeace Ticino e dopo il sopralluogo avvenuto il 28 marzo 2002, a cui era presente anche un rappresentante degli stabili erariali (Cantone Ticino, Enzo Fontana della sezione della logistica) e il consulente solare di Solar Support Grigioni, Reto Schmid, sono state elaborate 3 varianti e ne sono stati calcolati i costi. Considerata l età dell edificio sono pure consigliate alcune misure di risparmio energetico a livello della ventilazione della piscina, delle vetrate della stessa (ancora costituite da vetri singoli) e dei gas di emissione. Una stima dei costi di questi interventi è pure contenuta in questa proposta. Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 1

2 Il progetto solare Il progetto e le sue varianti Il rinnovo delle caldaie già previsto dalla Sezione Stabili Erariali del Dipartimento del Territorio si combinerebbe bene con la realizzazione di un progetto solare, attraverso cui verrebbe installato sul tetto della scuola un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento. L impianto permetterebbe di ridurre il consumo di olio combustibile e delle emissioni inquinanti dannose per l aria e il clima (anidride carbonica, ossidi di azoto, polveri fini). I collettori solari verrebbero installati sui tetti piani della piscina, della palestra e del blocco di aule B parallelamente alle facciate sud est in modo da formare file di piani inclinati ciascuno composto per la larghezza da due file di collettori appoggiati con dei cavalletti al tetto. Sopra l edificio della piscina possono essere installati 132 m 2 di collettori sulla palestra ulteriori 60 m 2 e sul blocco di aule B altri 198 m 2 (vedi figura 1). Considerando la superficie disponibile sui tetti piani offerti dall edificio scolastico (recentemente risanati) sono quindi state elaborate tre varianti: 132 (solo tetto piscina), 190 (tetto piscina e palestra) e 390 m 2 (tetto piscina, palestra e blocco di aule B) di collettori solari del tipo Solar Support (ciascuno avente una superficie di ca. 1.5 m 2 ). Per ognuna è stato elaborato un calcolo del rendimento energetico e sono stati stimati i costi. I collettori verrebbero autocostruiti dagli allievi sotto la supervisione di esperti di Solar Support e del progetto solare di Greenpeace. Tutti gli allacciamenti, le installazioni idrauliche ed elettriche come pure il collaudo dell impianto verrebbero realizzati da professionisti del ramo. Il progetto che scaturirà sarà una collaborazione tra Greenpeace, WWF e Cantone Ticino. Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 2

3 Figura 1: schizzo del progetto, le superfici dei collettori Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 3

4 Autocostruzione dei collettori solari: il progetto solare di Greenpeace Greenpeace Svizzera ha realizzato con notevole successo diversi progetti solari permettendo ad un migliaio di giovani di prendere parte all autocostruzione o all installazione di impianti solari ( Complessivamente sono stati realizzati in Svizzera più di 50 impianti (compresa l installazione di alcuni impianti fotovoltaici). Il premio solare svizzero nel 2000 e nel 2001 (categoria associazioni) è stato la coronazione di un successo meritato. All inizio di agosto un progetto analogo verrà realizzato nell alta valle Maggia (Cimalmotto) dove saranno all opera una quarantina di giovani. I collettori necessari per l impianto solare termico della scuola Media di Castione verrebbero quindi costruiti dagli allievi all interno di un attività integrata nel programma scolastico, nel tempo libero o durante le vacanze scolastiche sotto la supervisione di esperti di Solar Support e del progetto solare di Greenpeace. A titolo indicativo possiamo dire che per costruire 300 m2 di collettori sono necessari ca. 20 allievi per 4 settimane. Per 200 m2 sono invece sufficienti 3 settimane. Il rendimento energetico delle tre varianti Per ciascuna variante è stato elaborato un calcolo del rendimento energetico dell impianto solare per differenti temperature di utilizzo dell acqua calda e per due orientamenti (quella ideale a sudest e quella standard a sud). I collettori sono inclinati di 45. In linea generale l impianto verrà regolato in modo da fornire calore alla fonte di consumo che abbisogna della temperatura minore (piscina, acqua calda ed eventualmente riscaldamento). Per una temperatura di utilizzo di 40 C si prevede un rendimento energetico di ca. 675 kwh/m 2. I dettagli sono contenuti negli allegati 1, 2 e 3. I costi I costi delle tre varianti variano dai fr. della prima fino ai fr. della terza passando per i fr. della seconda. La loro suddivisione è illustrata nel dettaglio nella tabella 1. L investimento per kwh ottenuto con il solare è di ca. 10 centesimi. Complessivamente sull arco della sua durata di vita l impianto solare (25 anni) produrrebbe a seconda delle varianti 1520 MWh, 2024 MWh e rispettivamente 3300 MWh, ciò che corrisponde ad un risparmio nei costi energetici di ca. 228'000 fr., di ca. 304'000 fr. oppure di 495'000 fr.. Il confronto dei costi e dei ricavi mostra chiaramente un vantaggio finanziario sul lungo termine. Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 4

5 Stima preliminare dei costi (SC) Variante Superficie di colletori m Posizione Costi -u SC SC SC Collettori solari (ca /m2 incl. Legno e tassa per Solar Support) Cavalletti Rivestimento dei collettori Tubazioni: Material Montaggio Accumulatore solare con WW-preriscadamento Jumbo Scambiatore di calore esterno Modulo solare, armature, espansione Regolazione Pannello di visualizzazione Antigelo Espansione (boiler solare) Installazioni sanitarie installazioni di riscaldamento Installazioni elettriche Opere di muratore Progettazione, consulenza e supervisione Imprevisti 7% IVA Totale costi SC costi specifici per m 2 Fr./m Risparmio in MWh (durata dell impianto 25 anni) MWh Costi per kwh Fr./kWh Tabella 1: stima dei costi Misure di risparmio energetico Data l età dell edificio e dell impianto di riscaldamento sono pure consigliate alcune misure di risparmio energetico. Misura 1: Vetrate Il sopraluogo ha evidenziato che le vetrate della piscina non corrispondono più ad uno standard minimo di isolazione (addirittura si sono potuti notare diversi spifferi d aria proveniente dall esterno). Con un investimento (risparmio energetico) minimo di ca fr. (costi effettivi fr. i rimanenti 27'000 fr. possono essere considerati come investimento di sostituzione delle vetuste vetrate) franchi si possono sostituire le vetrate con vetri doppi (2IV-IR) che hanno una durata di vita di ca. 28 anni. Con l utilizzo di vetri tripli si può ancora aumentare il risparmio energetico. In 22 anni può essere recuperato l investimento sotto forma di risparmio energetico (minor consumo di energia per il riscaldamento). I dettagli dei risparmi sono contenuti nell allegato 4. Misura 2: Ventilazione Attraverso la ventilazione della piscina va persa una grossa quantità di energia. Per questo è consigliata la sostituzione della stessa con una comprendente il recupero del calore dell aria che viene espulsa dall edificio. Con questo calore recuperato è possibile preriscaldare l aria proveniente dall esterno La sostituzione della ventilazione costerebbe Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 5

6 circa 105'000 fr. di cui ca. il 50% investito per il risparmio energetico (l investimento verrebbe ammortizzato in 9 anni) e 50% per la sostituzione del vetusto impianto (allegato 5). Misura 3: scambiatore di calore per i gas di emissione I gas emessi dal bruciatore contengono ancora una notevole quantità di calore di condensazione che può essere recuperata con uno scambiatore di calore. L installazione di questo sistema per una caldaia e un bruciatore nuovo costerebbe circa 22'000 fr (ammortizzamento in 9 anni). Questo sistema (POWERcondenser) protrebbe essere installato sottoforma di un contratto di risparmio con la ditta fornitrice POWERcondenser AG a costo zero. L energia risparmiata e fornita dal POWER-condenser viene venduta dalla ditta menzionata allo stesso costo del olio da riscaldamento non consumato. A partire dalla scadenza del contratto l energia risparmiata non costerebbe più nulla. Insomma un provvedimento a favore del clima che non costerebbe un centesimo in più (rispetto allo status quo) e con prospettive di vantaggi finanziari a lungo termine. Finanziamento Il finanziamento dell impianto solare e delle eventuali misure di risparmio energetico sarebbero a carico del Cantone, proprietario dell edificio. Altri progetti solari hanno mostrato però che possono essere trovate anche altre fonti di finanziamento come i sussidi federali, le lotterie ufficiali oppure le raccolte di fondi specifici organizzate dagli allievi. Il progetto sarebbe il primo in un scuola pubblica ticinese e fungerebbe da esempio e da pubblicità per l energia solare, proprio in un cantone che può vantarsi di avere delle condizioni climatiche senza paragoni a livello svizzero. Realizzazione del progetto Se i finanziamenti e le autorizzazioni saranno assicurati in tempi relativamente brevi, il progetto solare potrebbe essere realizzato durante l anno scolastico (costruzione dei collettori) e installato durante le vacanze estive 2003 (installazione dei collettori da parte degli allievi e tutte le opere di installazione da parte di professionisti). Conclusioni L analisi delle tre varianti dimostra la fattibilità dell impianto solare presso la Scuola Media di Castione. Ci auguriamo che il Cantone si dimostri disponibile verso il finanziamento del progetto e che la sezione stabili erariali del Dipartimento del Territorio voglia entrare nel dettaglio dello stesso. Il progetto va al di la della componente tecnica e finanziaria visto che prevede un interessante aspetto didattico-educativo per tutti gli allievi della scuola e che potrebbe fungere da trampolino di lancio per il solare termico in Ticino. Inoltre permetterebbe di iniziare a colmare il ritardo nell utilizzo del solare termico all interno degli edifici di proprietà del Cantone Ticino. Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 6

7 Ringraziamenti Ringraziamo Reto Schmid di Solar Support per essersi gentilmente messo a disposizione a titolo volontario per il sopralluogo e l elaborazione della proposta tecnica di progetto. Ringraziamo la direzione della scuola Media di Castione e la Sezione Stabili Erariali del Dipartimento del Territorio per essersi messa gentilmente a disposizione durante il sopralluogo. Contatti Greenpeace Ticino, Matteo Buzzi, Seftigenstr. 50, 3007 Berna, teobuz@greenpeaceticino.ch, uff , casa WWF Svizzera Italiana, Massimo Alessi, malessi@bluewin.ch, Chiara della Bruna, docente, chiara.michele@bluewin.ch, Solar Support, Reto Schmid, Im Zogg 9, 7304 Meienfeld, schmidenergie@bluewin.ch, WWF Svizzera Italiana, Francesco Maggi, Francesco.maggi@wwf.ch, Allegati o Allegato 1: Rendimento energetico variante 1 o Allegato 2: Rendimento energetico variante 2 o Allegato 3: Rendimento energetico variante 3 o Allegato 4: Risparmio energetico con vetri doppi e tripli o Allegato 5: Altre misure di risparmio Matteo Buzzi, Progetto solare alla Scuola Media di Castione - 7