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1 ECOLOGIA - AMBIENTE LMER - Laboratorio Energie Rinnovabili Nella figura sono rappresentati i seguenti articoli: Unità di Studio Energia Solare codici Attrezzi Supporti Generalità Laboratorio mobile compatto progettato per studenti ai primi passi nello studio delle fonti rinnovabili di energia e della loro utilizzazione pratica. Il Laboratorio Mobile delle Energie Rinnovabili offre a studenti e docenti uno strumento che presenta con chiarezza i principi e le apparecchiature delle tecniche innovative per la produzione di energia elettrica e di idrogeno. E particolarmente adatto per i ragazzi dai 14 anni in su, sia negli istituti tecnici che nelle università. Il Laboratorio è composto da: a) Unità di studio energia solare Codice b) Unità di studio energia eolica Code c) Unità di studio pila a combustibile di tipo normale, pila a combustibile microbiologica (microbial fuel cell, MFC), idrogeno - Codice d) Strumenti Codice e) Supporti - Codice I componenti possono essere acquistati separatamente o assemblati su di un carrello. DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

2 2. Composizione e descrizione UNITÀ DI STUDIO ENERGIA SOLARE - CODICE L Unità di Studio Energia Solare permette agli studenti di familiarizzarsi con la tecnologia fotovoltaica e di capire l importanza dei diversi aspetti pratici e tecnici. L unità comprende una fila di 4 pannelli in silicone monocristallino, una fila di 4 pannelli in silicone amorfo e 2 bulbi che simulano l irraggiamento solare ad intensità diverse. Il sistema permette di studiare le variazioni di corrente e tensione a seconda dei collegamenti seriali e paralleli e di rilevare i punti di potenza massima in funzione del carico applicato al sistema. Serve inoltre a dimostrare l effetto dei diodi di protezione sui singoli pannelli solari in caso di celle in ombra. Sarà possibile altresì confrontare le caratteristiche dei pannelli in silicone monocristallino e in silicone amorfo (pellicola sottile) che sono oggi il materiale di uso più comune per le applicazioni terrestri, sia come sistemi collegati alla rete che come sistemi autonomi. a d e f g a b c d Componenti dell unità energia solare (Figura 1) Unità di irraggiamento Regolatore di intensità luminosa Cavo elettrico Staffa di metallo gialla, graduata, a supporto della sorgente luminosa e Struttura di supporto del pannello c f g Supporto metallico del pannello solare fotovoltaico Serie di cavi rossi e blu per i collegamenti h Fila di pannelli di silicone monocristallino b j i j Fila di pannelli di silicone amorfo Multimetri digitali (modalità: amperometro, voltmetro e ohmmetro) Figura 1 k Luxmetro L Unità di Studio Energia Solare comprende due file di pannelli solari di silicone monocristallino e amorfo, rispettivamente (h) e (i): h i Figura 2 Page 2

3 Descrizione a. N. 1 unità di irraggiamento: struttura con manico per facilitare lo spostamento della fonte luminosa formata da 2 lampade alogene dicroiche da 50W b. N. 1 regolatore di intensità luminosa: sorgente luminosa con diversa graduazione dell irraggiamento, per simulare l intensità della luce solare durante il giorno; permette di usare una o due lampade e di regolare l intensità luminosa agendo su un selettore di graduazione di luminosità: Dimensioni: 158x95x57mm; in materiale plastico c. N. 1 cavo di alimentazione elettrica: lunghezza = 3m con spina schuko d. N. 1 staffa metallica gialla (L=400 mm), graduata, come supporto della sorgente luminosa: permette di variare la posizione della sorgente lungo l asse. e. N. 1 struttura di supporto del pannello: struttura in ferro gialla. Indica l orientamento del sole (nord, sud, est e ovest) e ruota intorno a un perno in modo da poter orientare la sorgente in diverse direzioni. f. N. 2 supporti metallici dei pannelli solari fotovoltaici: - Dimensioni del supporto della fila di pannelli in silicone monocristallino: 245x120 mm - Dimensioni del supporto della fila di pannelli in silicone amorfo: 145x200 mm - Facile montaggio e smontaggio delle file fotovoltaiche tramite avvitamento. g. N. 1 serie di cavi blu e rossi per collegamenti: cavi elettrici per il collegamento tra i produttori e gli utilizzatori di energia e gli strumenti di misura. h. N. 1 fila di pannelli in silicone monocristallino: - Dimensione della fila 245x120 mm, formata da 4 pannelli fotovoltaici di silicone monocristallino - Potenza massima della fila = 500 mw. - Caratteristiche di ogni singolo pannello della fila: 0,5A/1,5V. Dimensioni 60x120mm. i. N. 1 fila di pannelli in silicone amorfo: - Dimensione della fila 145x200 formata da 2 celle di silicone amorfo, 100x145 mm. Tensione 3V. - Potenza massima della fila: 500 mw. j. N. 2 multimetri digitali con 6 intervalli di misura selezionabili, dal design compatto e di facile lettura. Peso: circa 370 g (batteria compresa). Dimensioni: 88x172x36 mm. Misure: tensione alternata Vca, tensione continua Vcc, corrente continua CC, diodi, resistenze, prova di continuità e dei transistor. Intervalli di rilevamento: - VCA: V - VCC: 200m V - CC: 200µ-2m-20m-200m-10A - Resistenze: 200-2K-20K-200K -2M OHM - Transistor: hfe Alimentazione: 1 batteria, 9 V k. N. 1 luxmetro climatico con display digitale, diverse applicazioni per la misura della potenza luminosa, del livello di rumore fino a 130 db, della temperatura e dell umidità dell aria. Il software consente di presentare i valori misurati in forma grafica, di registrare e stampare i dati. Intervalli di misura: lux. Temperatura: C. Umidità relativa: 35 95% H.r. Livello di rumore: db. Alimentazione: batteria da 9 V. Struttura in plastica. Dimensioni: 121x61x40mm. Peso: 150g. UNITÀ DI STUDIO ENERGIA EOLICA CODICE Il generatore di vento compreso nella fornitura permette agli studenti di approfondire la tecnologia del vento e di comprenderne gli aspetti fisici di base. L unità Energia Eolica comprende una ventola che funge da simulatore del vento a velocità variabile. Un anemometro che fa parte Del laboratorio mobile misura la velocità del vento e a partire da questa rileva altresì le variazioni di potenza erogata. Dall uso congiunto di turbina del vento, multimetro (in modalità voltmetro e amperometro) e selettore di carico, è possibile generare la curva caratteristica tensione/corrente e definire il punto di potenza massima. La corrente può essere usata per l alimentazione di un motore elettrico o delle lampade a led contenute nella scatola dell utilizzatore. Descrizione a. N. 1 generatore d aria a 6 pale che si spostano secondo la direzione del vento e mantengono costante la quantità di energia prodotta dal generatore dell aria. - Potenza: 1W - Tensione ed intensità di corrente di uscita (a 2000 giri/min di velocità del rotore): 10V, 100 ma - Tensione ed intensità di corrente di uscita (a 1000 giri/min di velocità del rotore): 5V, 50 ma - Avvio del rotore: a 1,6 m/s di velocità del vento - Punto d inizio della generazione di corrente: 2,2 m/s - Struttura del rotore della turbina del vento e basamento in plastica del supporto. Supporto verticale del motore in metallo (torre). - Altezza del generatore dell aria: circa 350 mm. b. N. 1 ventola a velocità variabile con griglia di protezione - Tensione e corrente assorbita: 12 V, 540 ma - Potenza: 6,5 W - Altezza: 300 mm

4 c. N. 2 multimetri digitali con 6 intervalli di misura selezionabili e un design compatto e di facile lettura. Peso: circa 370 g (batteria compresa). Dimensioni: 88x172x36 mm. Misure: tensione alternata Vca, tensione continua Vcc, corrente continua CC, diodi, resistenze, prova di continuità e dei transistor. Intervalli di rilevamento: - VCA: V - VCC: 200m V - CC: 200µ-2m-20m-200m-10A - Resistenze: 200-2K-20K-200K -2M OHM - Transistor: hfe Alimentazione: 1 batteria, 9 V d. N. 1 termoanemometro con elica, dotato di sonda flessibile che misura sia la velocità del vento che la temperatura dell aria. Lo strumento è in grado di rilevare il valore della corrente e visualizzare le misure massime e minime. La sonda flessibile del termoanemometro, lunga 40 cm, consente di effettuare misurazioni immediate. Il termoanemometro può essere scollegato per impedire che la batteria si scarichi rapidamente. Intervalli di misura: 1 30 m/s. Lunghezza della sonda 300mm. Diametro dell elica: 27,2 mm. Condizioni ambientali: 0 40 C/ <95% H.r. Sonda termica: 0 50 C/ <80% H.r. Figura 3 Generatore del vento UNITÀ DI STUDIO PILA A COMBUSTIBILE DI TIPO NORMALE, PILA A COMBUSTIBILE MICROBIOLOGICA (MFC), IDROGENO CODICE Le apparecchiature del kit consentono di effettuare esperimenti nel campo delle pile a combustibile per la produzione di elettricità e degli elettrolizzatori per la produzione di idrogeno (H 2 ). Con l elettrolizzatore fornito insieme all Unità di Studio Energia Solare e con il Generatore del Vento è possibile produrre H 2 e O 2. I serbatoi permettono di raccogliere e misurare l idrogeno e l ossigeno prodotti per alimentare la pila a combustibile di tipo standard convertendo l energia chimica immagazzinata come H 2 in energia elettrica e acqua. Inoltre, le dotazioni del laboratorio mobile comprendono i componenti di una pila a combustibile microbiologica. Il manuale spiega come montare la pila che consente all utente di capire i principi elettrochimici e biologici di questa tecnologia innovativa. Si tratta di pile a combustibile che non sono alimentate con idrocarburi o idrogeno per produrre elettricità, come avviene nella configurazione classica, ma con acqua di scarico domestica e substrati di rifiuti organici ricavati dai processi di produzione. Negli esperimenti si possono usare microorganismi come ad esempio il comune lievito. Tecnologia H 2 & Pila a combustibile a b Elettrolizzatore Pila a combustibile Page 4

5 Raccolta di H 2 & O 2 Figura 4 Kit della pila a combustibile microbiologica Descrizione a. N. 1 elettrolizzatore (Fig. 4a) Dimensioni: 54x54x17 mm. Peso totale: 67,7 g, Input reale: 1A, 2V. Velocità di produzione di H 2 : 7mL/min. Articoli in plastica blu. b. N. 1 pila a combustibile (Fig. 4b) Dimensioni. 56x42x50mm. Peso totale: 60 g, pila a combustibile reversibile fornita con H 2 /O 2 Potenza 1W; H 2 /aria 300mW. Articoli in plastica bianca. c. N. 2 serbatoi di raccolta (Fig. 4c): cilindri stagni con scala graduata per il rilevamento del gas prodotto. Volume: 80 cm 3. Dimensioni: 265x100x100mm. Peso: 89 g. Plastica trasparente. d. N. 1 kit pila a combustibile microbiologica (Fig. 4d): Volume: 10 cm 3 (Dimensioni: 40x 30x 96 mm) per ogni frame (anodo and catodo). Tensione massima di uscita: 0.7V. Corrente massima erogata: 100microA. Struttura in plexiglas trasparente. Il kit comprende: - N. 1 pila a combustibile con guarnizione in neoprene - N. 1 membrana di scambio cationi (CEM) - N. 1 foglio di carta in fibra di carbonio (100x220 mm) da tagliare (elettrodi) - Set di reagenti: fosfato di sodio, glucosio, blu di metilene, ferrocianuro di potassio, lievito liofilizzato - Serie di bulloni e dadi STRUMENTI CODICE (indispensabili per poter svolgere l esercizio del punto 3) Scatola a Scatola di immagazzinamento energia: Stoccaggio b Scatola con gli utilizzatori Carico 2 : diodo a led, lampada a led, e motore elettrico. c Scatola con selettore di carico: Carico 1. d Scatola con 4 diodi di protezione: Diodo. Figura 5

6 a. Scatola Stoccaggio (Figura 5a) con 2 sistemi di immagazzinaggio: batteria al nickel e condensatore Batteria al nickel: - Tensione 1.2 V - Capacità 240 mah - Corrente di carica: 6.5 ma/10h max - Tensione di carica: 1.4V Condensatore GoldCap: - Capacità circa 10F - Corrente di carica 2.3V Dimensioni della scatola: 114x72x22mm; materiale: plastica bianca. b. Scatola Carico 2 (Figura 5b): diodo a led, lampada a led e motore elettrico. Permette di visualizzare utilizzi diversi dell energia prelevata dai pannelli fotovoltaici o dal generatore del vento. Diodo a led: tensione 1,5-3V, corrente massima 20 ma Lampada a led: tensione 2 V, corrente 20 ma Motore CC: tensione 3V, diametro 6mm Dimensioni della scatola: 114x72x22mm; materiale: plastica bianca. c. Scatola con selettore di carico Carico 1 (Figura 5c). Permette di misurare la potenza dei pannelli fotovoltaici o del generatore del vento variando la resistenza applicata e collegandoli ai multimetri in modalità amperometro e voltmetro. Scatola con selettore di carico da 0,5 a 200 Ω; corto circuito e circuito aperto. Dimensioni della scatola: 114x72x22mm; materiale: plastica. d. Scatola Diodo con 4 diodi di protezione (Figura 5d). Dimensioni della scatola: 114x72x22mm. Materiale: plastica bianca. SUPPORTI codice N.1 laboratorio mobile. E allestito con due cassetti laterali che contengono il kit di pronto soccorso e il deionizzatore dell acqua. E ideale per gli ambienti scolastici e il suo design modulare garantisce flessibilità e adattabilità per qualsiasi tipo di esperimento. I cassetti sono imbottiti per proteggere al meglio le apparecchiature dagli urti; possono essere aperti completamente per consentire il rapido e agevole posizionamento dei contenuti di valore. Il laboratorio mobile è del tutto autosufficiente e consente di svolgere gli esperimenti didattici in qualsiasi condizione di insegnamento anche in mancanza di un vero e proprio laboratorio scientifico. La struttura è molto resistente, essendo costituita da pannelli robusti, ruote girevoli e maniglie per facilitare gli spostamenti. E possibile iniziare l attività scolastica pochi minuti dopo aver trasportato il carrello nell aula. Il laboratorio mobile dell energia rinnovabile si serve di una vasta gamma di oggetti ai fini didattici, quali morsetti di Hoffmann, tubi di silicone, forbici, guanti in lattice naturale, siringhe monouso da 5ml, bicchieri graduati da 50, 100 e 250 ml e acqua distillata. N. 1 guida al montaggio e agli esercizi N. 1 schermo digitale con spiegazione visiva delle caratteristiche del laboratorio mobile delle energie rinnovabili e dell utilizzo delle energie rinnovabili (Figura 6): Schermo digitale LCD da 7 ad alta risoluzione di 800x480 pixel per immagini fotografiche (Jpeg, Exif), musica (MP3, PCM, ADPCM, MPEG1/2/3) e film (MOV, AVI, MPEG4). Dispone di una batteria integrata al litio ad alta capacità e 1 GB di RAM. Porte SD/MML e USB2.0. È corredato da un utile telecomando (Figura 6). Figura 6 Page 6

7 1. Esperimenti Il Laboratorio delle Energie Rinnovabili è accompagnato da un manuale illustrato che illustra gli esercizi eseguibili. UNITÀ DI STUDIO ENERGIA SOLARE Esercitazioni ed esercizi teorici: Montaggio di tutti i componenti dell unità di studio energia solare; Determinazione dell irraggiamento da diverse sorgenti di luce; Uso del pannello solare fotovoltaico come convertitore di energia; Conoscenza operativa delle celle fotovoltaiche in silicone amorfo e silicone monocristallino come convertitori di energia da sorgenti luminose; Come eseguire collegamenti seriali e paralleli delle celle solari; Studio dell influenza di alcuni parametri importanti, quali irraggiamento, aree d ombra, angolo di inclinazione e orientamento dei pannelli solari; Capire l importanza di inserire i diodi tra i pannelli solari allo scopo di impedire il cattivo funzionamento delle celle; Comprensione del ruolo di batteria e condensatore come contenitori di energia elettrica; Esercizi sulla potenza erogata dalle serie di celle in funzione della configurazione dei diversi resistori ohmici applicati al sistema e i valori di tensione e corrente di uscita; Determinazione del punto di corrente massima (corrente di corto circuito). Determinazione del punto di tensione massima (tensione di circuito aperto) Determinazione del punto di potenza massima (MPP- Punto di potenza massima) Immagazzinare l energia ottenuta nella scatola di stoccaggio dell energia e successivo utilizzo dell energia (da parte degli utilizzatori) UNITÀ DI STUDIO ENERGIA EOLICA Esercizi teorici: Studio della conversione dell energia elettrica in energia meccanica; Misura della velocità del vento mediante anemometro; Conoscenza operativa dell elettricità generata dal vento in funzione dell intensità del vento; Elaborazione della curva caratteristica tensione/corrente a velocità del vento costante; Caricare l energia elettrica prodotta nella scatola di stoccaggio dell energia ; Scaricare la scatola di stoccaggio dell energia con gli utilizzatori; Produzione e immagazzinamento dell elettricità. TECNOLOGIA H2 E PILE A CARBURANTE MICROBIOLOGICHE (MFC) Esercizi teorici: Produzione di idrogeno ed ossigeno dall acqua mediante celle elettrolitiche grazie all uso di elettricità prodotta da celle solari e/o da generatore di vento; Misura della velocità di produzione del gas in funzione della corrente fornita dall elettrolizzatore; Produzione diretta di elettricità da pile a combustibile alimentate con l idrogeno prodotto; Determinazione della curva caratteristica tensione/corrente dell elettrolizzatore; Determinazione della potenza della pila a combustibile; Montaggio dei diversi componenti della pila a combustibile microbiologica; Uso di pile a combustibile microbiologiche per produrre elettricità direttamente da serbatoi grazie all uso dei batteri. SISTEMA INTEGRATO Produzione integrata di elettricità da fonti rinnovabili diverse; Ciclo completo, partendo da fonti rinnovabili e producendo idrogeno per ottenere elettricità da H 2 e batteri.

8 4. Servizi richiesti Corrente elettrica di alimentazione: 220 V, monofase, 50/60 Hz. 5. Peso e dimensioni (riferiti al sistema completo) Peso: circa 200 kg. Dimensioni complessive: circa 1500x600x930 mm. Cod. R01174/I 1111 Ed. 01 Rev. 02 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 8

9 ECOLOGIA - AMBIENTE IC137D - Digestore Aerobico da Banco - Cod Generalità Il digestore aerobico da banco della Didacta IC137D (cod ) è progettato come strumento di approfondimento per ii processo di trattamento acque biologiche attraverso fanghi attivi in continuo. Si possono preparare artificialmente delle acque reflue per acquisire una conoscenza operativa dei parametri e dell efficacia di purificazione. L apparecchio viene fornito con una completa manualistica che descrive l unità in ogni sua parte, le modalità di installazione ed utilizzo e propone numerose esperienze didattiche corredate da risultati sperimentali. 2. Composizione e descrizione Reattore aerobico montato su banco, capacità 10 l. Si compone di un involucro cilindrico poroso tenuto in posizione tramite anelli di tenuta posti tra il coperchio e la base per facilitarne la rimozione per pulizia e sostituzione. I solidi in sospensione sono trattenuti all interno del reattore, mentre l acqua trattata passa attraverso l involucro poroso nella camera esterna d uscita Pompa peristaltica di alimentazione: 24VDC, 0-35 rpm Compressore aria: portata massima 4 l/min phmetro Misuratore di ossigeno disciolto: gamma saturazione: 0-100% - risoluzione: 2% Dispositivo di controllo temperatura (PID). Limite temperatura di 35 C Riscaldatore reattore: resistenza corazzata 200W Dispositivo di troppopieno Serbatoio alimentazione in materiale a prova di corrosione. Le acque reflue sono condotte da un serbatoio d alimentazione posto a pavimento (non fornito) tramite pompa peristaltica azionata da motore cc. La velocità di rotazione, e quindi la portata, è regolata con precisione da un potenziometro. La pompa alimenta la vasca del reattore attraverso un coperchio trasparente. L aria viene fornita in una quantità misurata tramite un piccolo compressore e si scarica alla base del reattore tramite erogatore progettato per evitare blocchi e produrre gorgogliamento sufficiente all agitazione e reazione. Il livello di liquido è mantenuto a un valore costante di 5-10 l per mezzo di un dispositivo di troppopieno regolabile collegato alla camera anulare esterna della cisterna. Lo scarico avviene per gravità a un serbatoio posto a pavimento (non fornito). DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

10 3. Esperienze Misura dei cambiamenti COD e MLSS quali criteri di esecuzione Acclimatazione di un reattore biologico completamente miscelato Trasferimento di massa gas/liquido Stechiometria e cinetica di processi biologici aerobici Distribuzione dei tempi di permanenza sospensione Studio in scala ridotta di processo industriale Influenza sulla qualità del prodotto: concentrazione substrato d entrata ('carico') portata liquido e volume reattore ('tempo detenzione ) portata aria temperatura stabilità ph mancanza nutrienti 4. Servizi richiesti Alimentazione elettrica: 110/220V, monofase, 50/60 Hz; 1kW. 5. Dimensioni e peso Dimensioni: 550x1000x600 h mm approx. Peso (vuoto): 40kg approx. Cod. R01082/I 0509 Ed. 01 Rev. 02 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 2

11 ECOLOGIA - AMBIENTE IC139D - Digestore Anaerobico da Banco - Cod Generalità Il digestore anerobico da banco della Didacta IC139D (cod ) è progettato come strumento di approfondimento per ii processo di trattamento dell acqua con batteri in assenza d aria. Questi processi consentono di ridurre la produzione di fanghi e produrre gas combustibile L apparecchio viene fornito con una completa manualistica che descrive l unità in ogni sua parte, le modalità di installazione ed utilizzo e propone numerose esperienze didattiche. 2. Composizione e descrizione N. 2 reattori anaerobici da banco, capacità 5 litres. Sistema riscaldamento per reattori, completo di sensore di temperatura, controllo PID (impostazione limite temperatura) e dispositivi di sicurezza. N.2 pompe peristaltiche d alimentazione: 24VDC, 0-35 rpm PHmetro N.2 recipienti raccolta gas, capacità max. 5 l. Recipiente tampone Dispositivo di troppieno. Punti campionamento gas e liquido Le pompe prelevano le acque reflue da un serbatoio (non fornito) e alimentano il reattore, che può funzionare sia in serie sia in parallelo. La portata e la temperatura interna sono controllate dall utente. Entrambi i reattori dispongono di un sistema a sifone, mentre un recipiente tampone tra loro consente di scaricare l eccesso di flusso dal primo reattore Il biogas prodotto viene inviato a un recipiente di raccolta che opera a battente d acqua costante, il gas viene prelevato dal recipiente. Ciascun reattore opera a volume costante senza ingresso d aria grazie alle valvole di non ritorno e tenute a sifone. I fanghi residui possono essere raccolti in un serbatoio (non fornito). DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

12 3. Esperienze Preparazione, riscaldamento e acclimatazione di un reattore anaerobico Dimostrazione della natura multistadio della digestione anaerobica Bilancio carbonico Studio degli effetti della purificazione Studio di: - caricamento acqua - rapporti d alimentazione - temperatura - mancanza nutrienti 4. Servizi richiesti Alimentazione elettrica: 110/220V, monofase, 50/60 Hz; 1kW. 5. Dimensioni e peso Dimensioni: 550x1000x800 h mm approx. Peso (vuoto): 100kg approx. Cod. R01083/I 0509 Ed. 01 Rev. 02 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 2

13 ECOLOGIA - AMBIENTE T108/10D Apparecchio per lo Studio del Ciclo di Refrigerazione Solare Termico - Cod Generalità Il T108/10D è una delle più interessanti applicazioni dell energia termica solare perché è in grado di utilizzare l energia solare e, attraverso un ciclo di assorbimento, di convertire l energia in una sorgente di freddo che può essere usata per una catena di conservazione alimentare, condizionamento d aria, acqua di raffreddamento e, in generale, in tutte le applicazioni a scopo di refrigerazione e condizionamento senza l uso di energia elettrica. Grazie alla particolarità di poter utilizzare l energia solare per convertirla in una sorgente frigorifera, l impianto è particolarmente interessante in tutti i paesi dell area equatoriale, dove il sole è la principale fonte di energia e la copertura della rete elettrica è scarsa. Il T108/10D è stato progettato e costruito dalla Didacta Italia per permettere lo studio sperimentale di un impianto di refrigerazione ad assorbimento che utilizza l energia solare come fonte di energia. L energia solare è catturata da un concentratore solare parabolico cilindrico in cui l asse della parabola è costituito da un tubo ad alta conduttività termica e di colore nero, contenente un liquido termosensibile capace di catturare l energia solare attraverso l aumento della sua temperatura. Il calore è trasferito al generatore di un ciclo di refrigerazione ad assorbimento, funzionante con una soluzione di ammoniaca/acqua. La particolarità del ciclo di assorbimento è rappresentata dalla possibilità di produrre basse temperature operando su una sorgente di calore, senza parti in movimento (compressori, motori, pompe, ecc.). L impianto è completamente equipaggiato e permette di comprendere i principi di funzionamento di un impianto solare termico, nonché la conversione del calore in freddo attraverso il ciclo di assorbimento. L unità viene fornita con un manuale che contiene i principi teorici della conversione solare e del ciclo di assorbimento oltre a un manuale con prove ed esperienze tipiche per comprendere la termodinamica di base e l efficienza nella conversione di energia. 2. Composizione Unità di assorbimento composta da: - generatore - condensatore - evaporatore - scambiatore di calore (gas-gas) - assorbitore - scambiatore di calore (liquido-liquido) Unità solare termica composta da: - parabola captatrice in resina rivestita di apposito materiale riflettente - struttura di sostegno che permette l inclinazione e la rotazione della parabola - concentratore solare termico Pompa di circolazione per il liquido termosensibile Serbatoio di stoccaggio liquido termosensibile. N 2 elettrovalvole sul circuito del liquido termosensibile per abilitarne il flusso a temperatura raggiunta. Interruttore generale Termostato digitale per la temperatura in cella Termostato digitale per la temperatura del liquido termosensibile Cella frigorifera N. 9 termoresistenze con due indicatori digitali di temperatura e selettori. DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

14 3. Pesi e Dimensioni Dimensioni: 1700x1000x2400 h mm Peso netto: 200 kg Cod. R01146/I 1010 Ed. 01 Rev. 02 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Pag. 2

15 TS111D (THW-15) Simulatore di un Impianto di Riscaldamento ad Energia Solare Sistema Operativo: Windows Descrizione del software Negli impianti di produzione di acqua calda, ad uso civile, le temperature da raggiungere non sono molto alte, pertanto è possibile l utilizzo di collettori solari a piastra piana. Il principio di funzionamento sfrutta l effetto serra. La radiazione solare, che penetra in una struttura avente copertura in vetro o materia plastica trasparente, può generare temperature relativamente elevate nell ambiente interno alla costruzione. Tale effetto è basato sul fatto che il vetro è differentemente permeabile alla luce solare ed alla radiazione infrarossa. La radiazione solare possiede la sua massima energia nel visibile, infatti può attraversare il vetro senza subire un sensibile assorbimento e riscalda il fondo della serra che a propria volta emette radiazioni infrarosse, per le quali il vetro non è trasparente. L impianto di produzione di acqua calda con energia solare è composto fondamentalmente da quattro parti: Superficie captante (uno o più pannelli solari); Scambiatore di calore; Circuito primario (collettore-scambiatore) Circuito secondario (distribuzione alle utenze dell acqua calda prodotta). Qualche volta l impianto è integrato da fonti ausiliarie di calore generalmente prodotto da caldaie. Gestione esercitazioni Dopo aver lanciato il programma la prima schermata che si presenta all'operatore è la seguente: In essa è possibile inserire i dati identificativi dell allievo, scegliere l esercitazione predisposta dal Docente e i dati d insolazione. Tramite Il tasto visualizzata la finestra, dopo aver digitato la password, nell'apposito riquadro, viene DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

16 In questa sezione, ad accesso riservato al solo Docente, è possibile selezionare guasti all'impianto ed il tempo, a partire dall'inizio dell'esercitazione, trascorso il quale si attiveranno. Inoltre, è possibile caratterizzare l'esercitazione con una descrizione, digitando un breve testo nell'apposito spazio. Il sinottico a seguire riporta: la strumentazione di controllo, la distribuzione esemplificata delle linee dell'impianto caldaia murale a gas, valvolame; la centralina; il quadro di controllo della caldaia e del bollitore ad accumulo le relative utenze. Page 2

17 L impianto una volta avviato simula il funzionamento di un impianto reale e la presenza di un timer permette di poter valutare gli scambi termici in gioco. Sono inoltre presenti una sezione di registrazione di registrazione ed una sezione di ricerca guasti. Da essa per mezzo dei tasti relativi si può escludere Il guasto inserito.

18 Se il guasto è stato correttamente individuato comparirà il messaggio viceversa comparirà un messaggio del tipo In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 4