AUDIT ENERGETICO DELL ITIS FERMI E DELL IPSIA VINCI DI MANTOVA dal 2004 al 2005 *

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1 1 Settore Campo d azione Servizio/soggetto responsabile attuazione Descrizione AUDIT ENERGETICO DELL ITIS FERMI E DELL IPSIA VINCI DI MANTOVA dal 2004 al 2005 * PROVINCIA DI MANTOVA, in collaborazione con Fabbrica del Sole srl (Milano) e LABTER-CREA Mantova Per la descrizione generale dell iniziativa si rimanda alla Scheda presentata da Labter-Crea. Nella presente scheda si segnala che per l istituto Fermi all esperienza partecipano tre Classi dell ITIS Fermi (una classe del Corso di Meccanica, una classe del Corso di Elettronica, una classe del Corso di Elettrotecnica) e una Classe del Liceo Scientifico Tecnologico), coordinate da 6 docenti. Negli incontri preliminari vengono descritte le finalità dell iniziativa, successivamente le classi vengono introdotti agli strumenti e alle metodologie di indagine. La Riunioni preliminari Ogni classe sceglie, in funzione della proprie competenze la tipologia di misurazioni di cui intende farsi carico e definisce un calendario di possibili interventi. Studenti del Fermi in azione Concluse le rilevazioni, le classi trasmettono i dati ottenuti a Labter-Crea, che a sua volta li gira alla Fabbrica del Sole srl, incaricata della elaborazione delle informazioni e della redazione della reazione finale.

2 Presentazione del Rapporto La prima slide del Rapporto La presentazione della relazione finale da parte della Fabbrica del sole srl e la distribuzione agli studenti della pubblicazione Libretto di risparmio energetico concludono l esperienza. Documenti tecnici, gallerie fotografiche e il rapporto finale sono raccolti da Labter- Crea e riversati sul CD Rom Audit energetico dell ITIS Fermi e dell IPSIA Vinci di Mantova. Il CD Rom viene distribuito durante gli eventi organizzati da Labter-Crea o ai quali Labter-Crea partecipa. Data inizio Ottobre 2004 Data fine Ottobre 2005 Risparmio energetico Nessun risparmio diretto Riduzione CO 2 Nessuna riduzione diretta Attori coinvolti 4 Classi dell ITIS + Liceo Scientifico Tecnologico Fermi e 2 Classi dell IPSIA Vinci di Mantova nelle operazioni di Audit Provincia di Mantova Labter-Crea Mantova La Fabbrica del sole, srl (MI) Scuole e cittadinanza mantovana Costi Non sono noti a IS Fermi i costi sostenuti dalla Provincia di Mantova per l incarico alla Fabbrica del sole srl per le attività di formazione ed elaborazione dati e per la redazione e per la stampa del Libretto di risparmio energetico.

3 I costi a carico di Labter-Crea per l organizzazione, il coordinamento e la documentazione dell esperienza si valutano in Euro. Strumenti di finanziamento Monitoraggio Non noti quelli a carico della Provincia di Mantova. Fondi di finanziamento ordinari Labter-Crea da Provincia e Comune di Mantova, Ufficio Scolastico Territoriale e Regione Lombardia. 12 gli eventi di informazione e comunicazione effettuato 2 Settore Campo d azione Servizio/soggetto responsabile attuazione Descrizione Corso di Formazione Docenti e Tecnici PROGETTAZIONE INTEGRALE DI UN LABORATORIO DIDATTICO PER LA PRODUZIONE, L UTILIZZO E LO STUDIO DEI SISTEMI A IDROGENO 2005 Coinvolgimento delle scuole Formazione docenti LABTER-CREA * Sulla base del grande interesse suscitato dal Corso Idrogeno organizzato da Labter- Crea nel 2004 che aveva portato alcuni docenti ad ipotizzare la creazione presso l ITIS Fermi di un Laboratorio Didattico a Idrogeno, da febbraio a maggio 2005 Labter-Crea organizza e coordina il Corso di Formazione per Docenti e Tecnici Progettazione integrale di un laboratorio didattico per la produzione, l utilizzo e lo studio dei sistemi a idrogeno. Per la progettazione e per la realizzazione del corso Labter-Crea si avvale della collaborazione di esperti di H2IT Milano, SAPIO srl, SOL spa e ENI spa. Vengono effettuati 7 incontri di 3 ore ciascuna a cui partecipano 10 docenti, prevalentemente dell ITILICEO Fermi di Mantova.

4 Docenti e tecnici partecipanti al Corso I materiali teorici del Corso, comprensivi delle metodologie e dei calcoli per la progettazione dei componenti principali dell impianto, e la documentazione sono raccolti da Labter-Crea nel CD Rom che porta il titolo del corso e viene distribuito in tutte le occasioni di comunicazione e formazione sul tema energia organizzati da Labter-Crea o ai quali Labter-Crea partecipa. Il corso dà un impulso decisivo alle fasi iniziali di progettazione dell Impianto idrogeno nei laboratori dell ITILICEO Fermi, che vedrà la realizzazione completa negli anni 2008 e 2009 e l inaugurazione del febbraio 2010 Data inizio Gennaio 2005 Data fine Maggio 2005 Risparmio energetico Nessun risparmio Riduzione CO 2 Attori coinvolti Costi Nessuna riduzione diretta Docenti ITILICEO Fermi Mantova Esperti di H2IT Milano, SAPIO srl, SOL spa e ENI spa Costo esperti H2IT 600,00 euro. Gli esperti Sapio, Sol, Eni hanno effettuato la loro prestazione gratuitamente. I costi a carico di Labter-Crea per l organizzazione, il coordinamento, documentazione e divulgazione dell esperienza si valutano in Euro. Strumenti di finanziamento Monitoraggio Fonti di finanziamento ordinari Labter-Crea provenienti da Provincia e Comune di Mantova, Ufficio Scolastico Territoriale di Mantova e Regione Lombardia. Indicatore: n di attività di informazione/comunicazione effettuate 15

5 3 Settore Campo d azione Servizio/soggetto responsabile attuazione LABORATORIO DELLE ENERGIE RINNOVABILI (LER) ISTITUTO SUPERIORE Fermi di Mantova Descrizione Come descritto nella parallela scheda di Labter-Crea, l idea di realizzare un Laboratorio delle Energie Rinnovabili (LER) nasce come indotto del processo di realizzazione del Laboratorio di Produzione e utilizzazione di Idrogeno, avviato nel I vari componenti costituenti il laboratorio vengono installati in tempi diversi. Nel 2008 vengono installati i due impianti fotovoltaici indicati come Fotovoltaico Scuola e Fotovoltaico Provincia e i monitor all ingrasso della scuola, che riporta i dati di produzione cumulativa di energia elettrica prodotta e i dati della potenza teorica di picco, nel 2009 è la volta dell impianto geotermico, infine nel 2010 viene realizzato l Impianto Idrogeno. In parallelo viene installato il Sistema di monitoraggio dell energia elettrica e termica utilizzata dalla scuola. I pannelli fotovoltaici sui tetti del Fermi Il LER trova ospitalità in locali ristrutturati dai Laboratori di Chimica. Per l impianto idrogeno invece, ragioni di sicurezza inducono i docenti e l Ufficio Tecnico della Provincia di Mantova, ente proprietario, ad optare per la costruzione di una struttura edilizia esterna, nel cortile adiacente i Laboratori di Chimica. Particolare dell impianto geotermico: la pompa di calore Il Laboratorio delle Energie Rinnovabili e l Impianto Idrogeno vengono inaugurati l 11 febbraio 2011 in una giornata articolata su due tempi: al mattino la cerimonia

6 inaugurale corredata da una serie di presentazioni sugli aspetti tecnici, sui costi delle strutture realizzate e sulle prospetti vedi fruizione del LER, al pomeriggio un incontro di formazione per docenti e presidi articolato sulla presentazione di un ventaglio di proposte didattiche fruibili nel nuovo laboratorio. Il locale che ospita l Impianto Idrogeno La sezione di elettrolisi dell impianto Idrogeno La cella a combustibile Prima di riportare i componenti, specifiche tecniche e i costi degli impianti installati, si ritiene di dover segnalarne alcune peculiarità: 1. gli impianti sono interconnessi tra loro tramite la rete elettrica dell istituto; questo accorgimento consente di utilizzare l energia elettrica prodotta dagli impianti fotovoltaici per alimentare l Impianto Idrogeno e/o la pompa geotermica, a seconda delle necessità e/o di riversare in rete l eccesso di produzione;

7 2. le specifiche tecniche e i dati istantanei e cumulativi di produzione degli impianti fotovoltaici sono riportati in tempo reale sia sul monitor collocato all ingresso della scuola (comunicazione) che sul sito web della scuola all indirizzo e 3. l impianto geotermico riscalda o raffresca, a seconda delle stagioni, il LER; 4. gli impianti fotovoltaici e l impianto geotermico sono funzionali alla vita dell istituto e costruiti nell ottica della sostenibilità energetica: progressiva riduzione della dipendenza degli usi energetici della scuola da fonti tradizionali ed espansione del ricorso alle energie alternative; 4. l Impianto idrogeno si configura come un vero e proprio impianto pilota di produzione e utilizzazione dell idrogeno e per complessità e dimensioni rappresenta un unicum nel panorama della scuola secondaria italiana. La sua costruzione risponde alla necessità culturale di affrontare lo studio di vettori energetici innovativi (idrogeno) per usi sia residenziali che di mobilità sostenibile; 5. tutti gli impianti sono stati costruiti con finalità didattico-formative e sono fruibili sia dagli studenti che dai docenti; si offrono come strumenti utili per la disseminazione di una cultura della sostenibilità energetica. 6. come si può dedurre dall elenco dei finanziatori pubblici e privati e delle somme assegnate, il LER e il Laboratorio Idrogeno si possono considerare il frutto dell impegno e dell investimento della comunità mantovana nell educazione tecnico-scientifica orientata a costruire un comune sviluppo sostenibile. LABORATORIO DELLE ENERGIE RINNOVABILI Specifiche tecniche e funzionali e costi Impianti Fotovoltaico Scuola Anno installazione e inizio funzionamento 2008 Costo totale euro Superficie 46 m 2 Potenza di picco 6,84 kw Produzione annua attesa kwh Energia totale prodotta Fotovoltaico Scuola kwh Tonnellate di CO 2 risparmiate ad oggi 15,0 t Coefficiente di conversione kg CO 2 / kwh = 0,617 Impianto Fotovoltaico Provincia Anno installazione e inizio funzionamento 2008 Costo totale euro Superficie 62 m 2 Potenza di picco 9,18 kwh Produzione annua attesa kwh Energia totale prodotta Fotovoltaico Provincia kwh Tonnellate di CO 2 risparmiate ad oggi Coefficiente di conversione kg CO 2 / kwh = 0,617 14,4 t Nota: La produzione complessiva dei due impianti fotovoltaici copre il 18% circa

8 degli usi totali di energia elettrica dell istituto Impianto geotermico Anno installazione e inizio funzionamento 2009 Costo totale euro Pompa di calore geotermica - Potenza pompa 10 kwt e 8 kwf - COP 4 per riscaldamento 3 per raffrescamento - Produzione annua energia kwh * - Energia totale prodotta ad oggi kwh * - Tonnellate di CO 2 risparmiate ad oggi 27 t* Coefficiente di conversione kg CO 2 / kwh = 0,3 *Valori stimati, non dedotti da misurazioni 2 Sonde geotermiche verticali, profondità 93 m Impianto di rilevamento dell energia termica e dell energia elettrica utilizzata dalla scuola Anno di installazione e inizio funzionamento 2009 Costo totale (parte del costo dell impianto fotovoltaico Della Provincia) Sensori e apparecchiature elettroniche (PLC) - Dati forniti dall inverter del fotovoltaico - Misuratori di corrente e potenza sui vari contatori elettrici della scuola - Misuratori di potenza termica erogata nella centrale termica Impianto di Produzione e di utilizzazione di idrogeno Installazione e inizio attività 2010 Costo totale Euro Sezioni: - Trattamento acqua con osmosi inversa - Elettrolizzatore 1 Nm 3 H 2 /h - Serbatoio idrogeno, capacità 700 litri pressione H 2 di esercizio 6 bar pressione H 2 nominale 16 bar - Cella a combustibile 0,8 kw - Produzione N 2 da aria Monitor per la visualizzazione dei dati energetici degli impianti fotovoltaici Il monitor situato all ingresso della scuola

9 Modello didattico fotovoltaico (vedi schede successive) Kit e modellini di macchine per la didattica dell idrogeno Il modello didattico Il kit didattico, corredato dagli strumenti di rilevamento dei parametri di funzionamento Per informazioni dettagliate, immagini e video relativi agli impianti si rimanda al sito web dell Istituto Superiore Fermi all indirizzo Data inizio 2005 Data fine Febbraio 2011 Risparmio energetico (Energia prodotta da fonti rinnovabili) kwh Fotovoltaico Scuola kwh Fotovoltaico Provincia kwh Impianto geotermico

10 Riduzione CO 2 Attori coinvolti Costi Strumenti di finanziamento Monitoraggio 15,0 t Fotovoltaico Scuola 14,6 t Fotovoltaico Provincia 27,0 t Impianto geotermico Docenti e tecnici di IS Fermi MN Provincia di Mantova, Assessorati Istruzione e Ambiente e Ufficio Tecnico Regione Lombardia AGIRE Mantova Fondazione della Comunità Mantovana Fondazione Banca Agricola Mantovana Camera di Commercio Polimeri Europa Vallan euro, costo totale del Laboratorio delle Energie Rinnovabili LER e dell impianto Idrogeno. Contributi: euro Provincia di Mantova euro Regione Lombardia/Provincia di MN/AGIRE euro Fondazione Comunità Mantovana euro Camera di Commercio euro Campus Enrico Fermi euro Fondazione Banca Agricola Mantovana euro Vallan euro Polimeri Europa Vedi casella sovrastante Numero di attori sociali contribuenti alla realizzazione: 15 4 Settore Campo d azione Servizio/soggetto responsabile attuazione Descrizione LA GIORNATA DI INAUGURAZIONE DEL LABORATORIO DELLE ENERGIE RINNOVABILI (LER) * ISTITUTO SUPERIORE FERMI MANTOVA Si è deciso di inserire la presente scheda perché la giornata in oggetto, articolata su due attività distinte, va considerata come un momento di grande efficacia comunicativa per la penetrazione delle energie nella scuola a fini funzionali e didattici e come momento di formazione per docenti e presidi sulle potenzialità didattiche del LER; in definitiva una giornata costruita per promuove la cultura delle energie rinnovabili. Come detto nella scheda precedente, il Laboratorio delle Energie Rinnovabili (LER), comprensivo dell impianto idrogeno, viene inaugurato il 10 febbraio 2011 con un

11 evento strutturato su due tempi: al mattino la cerimonia inaugurale e al pomeriggio l incontro di formazione per presidi e docenti su esempi di didattica centrata sule energie rinnovabili e sull idrogeno, visto come vettore energetico. Cerimonia inaugurale (attività di comunicazione) (mattino) La cerimonia inaugurale si svolge al mattino, alla presenza di numerosi esponenti istituzionali locali e regionali e del mondo della produzione, del commercio e dell artigianato locale, tra i quali i principali finanziatori delle strutture realizzate, nonché del mondo della scuola: docenti del Fermi e dirigenti e docenti di altre scuole mantovane e non. Un momento dell inaugurazione Dal sito web del Fermi, all indirizzo si può scaricare la locandina dell evento Programma del 10 febbraio: giornata inaugurale di studio-formazione [ locandina_10_2.pdf - Dimensione 3 M ] Icona della locandina contenente il Programma Esaurita la sequenza degli interventi rituali (ringraziamenti da parte della scuola e congratulazioni da parte degli enti e delle agenzie compartecipi della realizzazione delle strutture), viene dato spazio a due presentazioni: l prima, a cura di LABTER- CREA, prende in esame la genesi del LER, le problematiche incontrate dalla scuola e dai partner nel processo realizzativo e le strategie elaborate per superarli; la seconda, a cura del Prof. Renato Mischi, referente della scuola per il progetto, descrive le varie sezioni su cu si articola il LER, evidenziandone le specifiche tecniche e funzionali, ma soprattutto il legame di interconnessione energetica che le caratterizza nell ottica della sostenibilità della vita dell istituto. Concludono la mattinata la cerimonia del taglio del nastro e la visita guidata al LER gestita da

12 tecnici e docenti della scuola. Dal sito web del Fermi, all indirizzo si possono scaricare interventi della dirigente del la scuola, di Labter-Crea e del Prof. Mischi Quant'è costato? Le ditte esecutrici. [ bonaglia_presentazione_aziende.pptx - Dimensione 3 M ] Una storia che viene da lontano [ sutti.ppt - Dimensione 10 M ] Impianto a energie rinnovabili [ mischi_impianto.ppt - Dimensione 6 M ] Proposte didattiche per docenti e presidi nel Laboratorio delle Energie Rinnovabili L attività pomeridiana si incentra sulla presentazione e sulla discussione di alcuni esempi delle molte attività didattiche che si possono attuare nel LER. Le presentazioni, a cura di docenti e di due allievi della scuola, si riportano di seguito e sono scaricabili dal suo sito web all indirizzo : Banco prova motori [ motta.pptx - Dimensione 7 M ] Cella a combustibile [ baraldi.ppt - Dimensione 5 M ] Il laboratorio [ garilli.ppt - Dimensione 3 M ] Impianto a energie rinnovabili [ mischi_impianto.ppt - Dimensione 6 M ] Laboratorio energie rinnovabili [ mischi.pptx - Dimensione 1 M ] L'energia solare [ carli_vincenzi.ppt - Dimensione 10 M ] L'impianto.. [ ancellotti.ppt - Dimensione 4 M ] Programma del 10 febbraio: giornata inaugurale di studio-formazione [ locandina_10_2.pdf - Dimensione 3 M ] Sito web del laboratorio [ pierotti.ppt - Dimensione 3 M ] Concludono l incontro commenti, richieste di chiarimento e una discussione sulle ulteriori proposte didattiche. Data inizio 10 febbraio 2011 Data fine 10 febbraio 2011 Risparmio energetico Nessun risparmio energetico associato Riduzione CO 2 Attori coinvolti Costi Nessun risparmio energetico associato Docenti, studenti e tecnici di IS Fermi MN Provincia di Mantova, Assessorati Istruzione e Ambiente e Ufficio Tecnico Regione Lombardia AGIRE Mantova Fondazione della Comunità Mantovana Fondazione Banca Agricola Mantovana Camera di Commercio Polimeri Europa Vallan Nessun costo diretto Costi indiretti rilevanti, se si quantificano le ore di

13 Strumenti di finanziamento Monitoraggio impegno di docenti e tecnici e della dirigenza della scuola per la preparazione della giornata Ordinari della scuola Indicatore: numero partecipanti alla cerimonia di inaugurazione: 100 numero di partecipanti all incontro sulla didattica 20 numero di presentazioni effettuate all incontro sulla didattica 9 5 Settore Campo d azione Servizio/soggetto responsabile attuazione Descrizione ENERGIA A SCUOLA Strumenti didattici per l utilizzo del Laboratorio per le Energie Rinnovabili (LER) ISTITUTO SUPERIORE FERMI MANTOVA * Come detto nelle schede precedenti, il Laboratorio delle Energie Rinnovabili è stato ideato e realizzato per orientare alla sostenibilità gli usi energetici della scuola, ma soprattutto per disporre di uno strumento efficace di studio e di didattica delle energie rinnovabili e più in generale di formazione alla cultura dell energia basata sull adozione di tecnologie innovative capaci di ottimizzare lo sfruttamento delle energie rinnovabili, disponibili sul territorio mantovano. I più immediati fruitori del LER sono in primis i docenti, gli studenti e i tecnici della scuola che lo ha realizzato. Ma per le strutture tecnologiche avanzate che presenta e per l impegno finanziario che ha richiesto, possibile solo col concorso di un intera comunità, il Laboratorio delle Energie Rinnovabili è risorsa tropo rara e preziosa per rimanere appannaggio di una sola scuola; poiché i costi della sua realizzazione sono stati supportati da istituzioni pubbliche e da attori privati, tutti gli interventi della cerimonia inaugurale hanno rimarcato l auspicio che il LER si apra alla fruizione delle scuole mantovane, delle scuole lombarde e più in generale delle scuole italiane, ma anche a quella della cittadinanza. Un gruppo di docenti della scuola (Paolo Garilli, Federica Motta, Romano Pierotti, Renato Mischi, Mauro Grandi, Monica Valli, Claudio Baraldi) raccoglie questo auspicio e nel giro di qualche mese produce il fascicolo ENERGIA A SCUOLA, Strumenti didattici per l utilizzo de Laboratorio per le Energie Rinnovabili (LER)

14 La copertina del fascicolo Come scrive Labter-Crea nella presentazione del fascicolo La visita al laboratorio può costituire un contatto ravvicinato del terzo tipo col mondo delle energie rinnovabili e delle tecnologie che le supportano e innescare curiosità e il desiderio di saperne di più e meglio in merito a temi cruciali per noi e per il nostro pianeta: l energia, la sostenibilità, la qualità della vita. Affinché questo avvenga, i docenti delle scuole interessate a visitare il laboratorio con le loro classi sono invitati ad utilizzare la presente pubblicazione, appositamente redatta per loro dai colleghi del Fermi: vi troveranno alcune definizioni e descrizioni generali delle fonti e dei vettori energetici, insieme con descrizioni e immagini concernenti gli strumenti, le apparecchiature, gli impianti e i processi che essi ospitano. L uso di tutta la pubblicazione o di parti di essa in classe, in dipendenza del livello scolare, viene consigliato dai docenti del Fermi come propedeutico alla visita al laboratorio, perché essa possa risultare un momento efficace di formazione e di crescita delle giovani generazioni sui temi dell energia. La pubblicazione è disponibile sia in formato di stampa che in versione digitale. Data inizio Ottobre 2011 Data fine Marzo 2012 Risparmio energetico Nessun risparmio energetico associato Riduzione CO 2 Nessun risparmio energetico associato

15 Attori coinvolti Costi Strumenti di finanziamento Monitoraggio Docenti della scuola Labter-Crea Nessun costo diretto Costi indiretti rilevanti, se si quantificano le ore di impegno di docenti per la preparazione e per la redazione dei singoli capitoli Informazione non reperita Indicatori: numero docenti partecipanti alla stesura e alla redazione del fascicolo: 7 numero di libretti distribuiti: 100