AMA ENERGIA ZERO onlus



Documenti analoghi
COS'E' UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO E COME FUNZIONA

Energia Fotovoltaica

Mediamente per realizzare 1 kw di impianto fotovoltaico occorrono almeno 7 m2.

6. Determinazione delle configurazioni degli impianti fotovoltaici

Il solare fotovoltaico

TIPI DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Impianti micro eolici isolati dalla rete elettrica

rendimento di un impianto) 4. Superficie a disposizione. Se si dispone di uno spazio sufficientemente

SPECIFICA TECNICA DI FORNITURA. PER LA REALIZZAZIONE DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI STAND-ALONE DI POTENZA NOMINALE NON SUPERIORE A 20 kw

I PANNELLI FOTOVOLTAICI. Belotti, Dander, Mensi, Signorini

SOLUZIONI FOTOVOLTAICHE

FOTOVOLTAICO FOTOVOLTAICO

Il presente documento ha lo scopo di fornire una panoramica di queste due applicazioni. Pagina 1 di 7

Generazione diesel-elettrica ad alta efficienza con sistemi di accumulo

PROGETTO ENERGIE RINNOVABILI : FOTOVOLTAICO SU IMMOBILI COMUNALI

CONSULENZA PROGETTAZIONE FORNITURA INSTALLAZIONE COLLAUDO PRATICHE CONTO ENERGIA. Per Info : info@alexelettronica.it

I PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

Il ruolo del manutentore di impianti: prospettive per il futuro. Roma 2012

L EFFICIENZA ENERGETICA IN UNA RELAZIONE DI PROGETTO: GLI ASPETTI FORMALI. Dott. Paolo Sironi. Milano 14 Gennaio 2015

Sistemi Fotovoltaici Stand Alone

Pannelli solari Fotovoltaici

Preferenza dei pannelli Fotovoltaici a quelli a Liquido refrigerante

Produzione del caldo e del freddo: energia dal sole e dalla terra

Chilowattora (kwh) Unità di misura dell energia elettrica. Un chilowattora è l energia consumata in un ora da un apparecchio utilizzatore da 1 kw.

Power conversion system per fotovoltaico ed energy storage residenziale

GUIDA ALL INSTALLAZIONE

MODALITA DI COMPILAZIONE DEL FOGLIO DI RACCOLTA DATI PER LE UTENZE PUBBLICHE

Ragazzi, in questa scuola l energia ce la metto io!

L AUTORITÀ PER L ENERGIA ELETTRICA IL GAS E IL SISTEMA IDRICO

Produzione di energia elettrica con il fotovoltaico Il "conto" energetico delle ex Scuderie

Accumulo Energetico. Portiamo il meglio dell energia a casa tua.

24 ORE di SOLE. inverter con regolatore di carica all interno

Metodologia di monitoraggio Impianti fotovoltaici

L Energia nel futuro delle Aziende: aumentare l efficienza energetica. e ridurre l impatto ambientale

prelevarla in un momento successivo per soddisfare i propri consumi.

WESTERN CO. Principali applicazioni: Brevetti depositati:

ITWIND (Divisione di itautomation S.r.l.)

Impianti fotovoltaici connessi alla rete

Efficienza energetica per l intralogistica tecnologie avanzate per il risparmio energetico

EFFICIENZA ENERGETICA. Soluzioni per l illuminazione pubblica

PERCHE SCEGLIERE IL SOLARE TERMICO PER GLI ALBERGHI

CABINE ELETTRICHE DI TRASFORMAZIONE

KIT AUTOCONSUMO EA. Per aumentare l autoconsumo degli impianti fotovoltaici fino all 70%

In genere si ritiene che lo spreco di energia si manifesti solo nell uso dei carburanti, dei combustibili e dell energia elettrica.

Le Regole Tecniche per. e la nuova edizione della Guida CEI 82-25

E ASSISTENZA TECNICA ESEMPIO DI SECONDA PROVA

MANUALE DELLA QUALITÀ Pag. 1 di 6

Fotovoltaico. Portiamo il meglio dell energia a casa tua.

IMPIANTI FOTOVOLTAICI: VALUTAZIONI SULLA FATTIBILITA E CONVENIENZA ECONOMICA

MODALITA DI COMPILAZIONE DEL FOGLIO DI RACCOLTA DATI PER LE UTENZE PUBBLICHE

I moduli fotovoltaici saranno prodotti con celle in silicio policristallino ad alta efficenza, tolleranza di resa ± 4,5%, collegamento delle celle

OBBLIGAZIONI PER IL FOTOVOLTAICO

PROMOZIONE Settembre 2012

RUOLO DELL'ENERGY BUILDING MANAGER (DGR LOMBARDIA N. 5117/07 E S.M.)

Energia alternativa: L A N G O L O T E C N I C O. gli impianti fotovoltaici. obiettivo sicurezza. Come funziona il generatore fotovoltaico

ENERGIA DAL SOLE. Eltech Srl Via GB Bordogna, CALVISANO (Bs) Italia Sito internet:

EFFICIENZA ENERGETICA (1)

IMPIANTI NELL ARCHITETTURA BIOCLIMATICA: Impianti di climatizzazione solari: linee guida

LE FONTI RINNOVABILI ED IL LORO UTILIZZO. APPLICAZIONI NEL CAMPUS DI FISCIANO

FONTI RINNOVABILI SOLARE TERMICO LABORATORIO DI PROGETTAZIONE 4 A.A. 2009/2010. Facoltà di architettura L. Quaroni

Sommario PREMESSA... 1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO... 1 CALCOLO ILLUMINOTECNICO... 4

la PRODUZIONE di ENERGIA ELETTRICA nel MONDO

Ventilazione del locale di carica carrelli elevatori

Per lo sviluppo del teleriscaldamento: l acqua di falda come fonte energetica.

Cos è l ISC (Indicatore Sintetico del Conto Corrente) e cosa sono i Profili tipo d utilizzo

Alla c.a. Sindaco/Presidente Segretario Generale Dirigente competente

POMPE DI CALORE ELETTRICHE UN CONTATORE DEDICATO

Centrale fotovoltaica ad inseguimento

1) Il PANNELLO FOTOVOLTAICO 2) Il REGOLATORE DI CARICA 3) La BATTERIA 4) L'INVERTER 5) Gli ACCESSORI

Azionamenti a inverter nel settore HVAC

RIDURRE I COSTI ENERGETICI!

SOLAR ECLIPSE IL SISTEMA DI ACCUMULO PER IL TUO IMPIANTO FOTOVOLTAICO

Fotovoltaico. Quadro sintetico della tecnologia e degli impianti

Interruttore automatico

Il sistema monetario

SOLON SOLiberty: la soluzione per l accumulo energetico

Guadagnare, lavorare e innovare: il ruolo del riciclo nella green economy

e te ce l'hai il tetto che fa l'acqua calda?

Gli impianti fotovoltaici

Modello ET6500 per connessione in rete

Il neutro, un conduttore molto "attivo" (3)

PLAFONIERA SNP2 Stellare

L IMPIANTO FOTOVOLTAICO, L ENERGIA PRODOTTA E LA SUA REMUNERAZIONE

impianti solari termici e pompe di calore Relatore: ing. Giuseppe Pullini EFFICIENZA E RISPARMIO ENERGETICO

A T T E S TAT O D I P R E S TA Z I O N E E N E R G E T I C A D E G L I E D I F I C I

Impianti Solari Fotovoltaici

Studio di fattibilità per la climatizzazione di edificio residenziale di nuova costruzione mediante sistema di trigenerazione

SCHEDA questionario da compilarsi dall Ente competente

Fotovoltaico Solare Termico

Produzione del Sistema Ibrido Parallelo

A cosa serve: Comune di Scanzorosciate - Assessorato all'ambiente

AGEVOLAZIONI FISCALI PER PRIVATI E IMPRESE COME DONARE ALL ASSOCIAZIONE CUORE AMICO FRATERNITÀ ONLUS

All Seasons CLIMATE COMFORT. Heating. Air Conditioning. Applied Systems. Refrigeration

P I Ù E N E R G I A P U L I T A

IL FOTOVOLTAICO E L ARCHITETTURA

ANCHE QUI C'È bisogno

Linee Guida per la Rendicontazione dei Progetti

SINTESI DELLE DISPOSIZIONI DI LEGGE riguardanti gli INTERVENTI PER IL RISPARMIO ENERGETICO E LE DETRAZIONI 55%:

Il fabbisogno di acqua calda. E = 1.16 V dt (Wh) (es: vasca da bagno di 160 l scaldata di 30 C assorbe 5.56 kwh)

REGIONE BASILICATA DIPARTIMENTO PRESIDENZA DELLA GIUNTA UFFICIO SOCIETÀ DELL INFORMAZIONE

Transcript:

AMA ENERGIA ZERO onlus www.amaenergiazero.it PROGETTO DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO AD ISOLA DA 2 Kw NEL DISPENSARIO-OSPEDALE DI MAHUNINGA (TANZANIA) 1

INDICE A INTRODUZIONE pag. 3 B LA COMUNITA DI MAHUNINGA pag. 4 C CARATTERISTICHE DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO AD ISOLA pag. 5 D IL DIMENSIONAMENTO DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO pag. 9 D1 La determinazione del carico elettrico pag. 9 D2 Il calcolo della radiazione solare annua pag. 9 D3 Scelte progettuali sulla configurazione dell impianto fv pag. 10 D4 L impianto fv per l alimentazione del frigorifero e illuminazione pag. 10 D5 Il costo dell impianto fotovoltaico pag. 12 E LA CAMPAGNA PER IL FINANZIAMENTO DEL PROGETTO pag. 14 2

A. INTRODUZIONE Le energie da fonti rinnovabili sono utilizzate da qualche anno in molti paesi africani per soddisfare il fabbisogno energetico locale. Piccoli impianti di produzione energetica eolici, solari e geotermici sono presenti in molte località dell'africa e forniscono energia nelle zone più remote dove manca una rete di distribuzione. Una capillare diffusione dell'energia viene considerata uno degli elementi chiave nella lotta alla povertà e nel rilancio dell'economia dell'africa, ed è fra gli obiettivi espliciti che le Nazioni Unite si sono poste rispetto allo sviluppo del continente nel nuovo millennio. La produzione energetica a partire da fonti rinnovabili (idroelettrica, eolica, solare, geotermica) è conciliabile con le necessità di basso impatto ambientale propria del mondo agricolo, ma anche di altri settori chiave dell'economia dei paesi africani, come il turismo. Gli impianti per la produzione di energia solare ed eolica in particolare, presentano caratteristiche adatte ad una realtà demografica e geografica come quella delle grandi aree rurali dell'africa subsahariana. Molti paesi africani godono di un numero elevato di giorni di sole all'anno. Oltre l'80% del territorio riceve quasi 2.000 kw di energia solare all'ora per metro quadro. Sebbene l'energia solare sia usata in occidente per fornire energia a grandi agglomerati urbani, in Africa il suo impiego è particolarmente indicato per soddisfare fabbisogni energetici locali, per esempio relativi al rifornimento di energia elettrica per piccole comunità e per alimentare gli impianti di desalinizzazione, pompaggio e depurazione dell'acqua, contribuendo in questo modo a risolvere uno dei problemi più diffusi dell'africa subsahariana, ovvero la scarsa disponibilità di acqua potabile per uso domestico e per l'irrigazione. Iniziative basate sull'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili si stanno diffondendo in moltissimi paesi, inclusi Botswana, Etiopia, Kenya, Malawi, Ruanda, Tanzania, Uganda, Zambia e Zimbabwe. Gli impianti per la produzione di energie rinnovabili hanno solitamente un costo proibitivo per le comunità come quelle delle zone rurali africane, dove non di rado il reddito medio è inferiore a 1 dollaro al giorno. Il potenziamento delle strutture energetiche è anche un settore ideale per i finanziamenti da parte di organizzazioni politiche e ONG che si dedicano alla lotta contro la povertà, poiché costituisce un punto di partenza fondamentale per il rilancio di molti settori dell'economia nonché per la creazione di un sistema scolastico e universitario efficace; inoltre, in questo settore è possibile contribuire direttamente attraverso l'invio di materiali anziché denaro, cosa che riduce il pericolo di usi impropri dei finanziamenti legati per esempio alla corruzione politica. 3

B LA COMUNITÀ DI MAHUNINGA Mahuninga, un villaggio situato nell altopiano meridionale della Tanzania, appartiene alla regione di Iringa e dista parecchi chilometri dalla città più vicina. I collegamenti con il villaggio sono molto difficili: esiste, infatti, un unica pista battuta (strada bianca) di difficile percorrenza che richiede ai mezzi ordinari circa cinque ore di viaggio per raggiungerla. Il collegamento tra la città ed il villaggio è assicurato da un autobus che esegue solo una corsa giornaliera e che è l unico mezzo di trasporto disponibile, con partenza alle quattro del mattino. Nell estate del 2008 un gruppo di Suore Missionarie di Santa Teresa ha promosso la realizzazione di una scuola materna ad Ulete, un villaggio nella medesima provincia. Successivamente lo stesso ordine religioso ha cercato di rispondere alle richieste di aiuto della popolazione di Mahuninga mandando sul territorio tre suore che per i primi tre anni hanno vissuto ospiti in una capanna del villaggio. In seguito è stato avviato il progetto di un dispensario-ospedale la cui costruzione si è resa necessaria a causa delle distanze dal centro sanitario più vicino e per la precarietà dei servizi statali esistenti. Il dispensario-ospedale, di cui stiamo parlando, è una struttura di 24 stanze, avente una superficie di circa 600 metri. Nell aprile 2009, periodo in cui ci siamo recati per la prima volta a Mahuninga, esisteva esclusivamente l edificio in muratura nel quale le suore hanno ricavato la loro abitazione. Esse prestano un servizio infermieristico minimo per le esigue risorse disponibili a fronte dei numerosi bisogni degli abitanti del villaggio. Le maggiori problematiche di salute riscontrate in questi anni di conoscenza del territorio sono: -il parto, per il quale manca ogni tipo di assistenza; -la malaria, molto diffusa essendo questa una zona caldo umida che consente la riproduzione della zanzara anofele; -l HIV, che colpisce una percentuale elevata della popolazione della Tanzania; -le infezioni dell apparato respiratorio e intestinale. Nell estate 2009 sono stati avviati i lavori per completare la struttura e renderla utilizzabile. Ad oggi sono ultimate le seguenti opere: i controsoffitti, la tinteggiatura delle pareti interne, gli infissi (porte, finestre e zanzariere) e due servizi igienici. 4

Assieme alle Suore esperte del settore abbiamo stabilito una scala di priorità e necessità. In base a questa sono state allestite la sala parto, la camera di degenza per le mamme dotata di un letto per le visite, il letto della sala parto, un contenitore per i ferri, un contenitore per sterilizzare, le forbici, le garze, una bilancia per bambini e un apparecchio per la pulizia bronchiale dei neonati. Attualmente è operativo un laboratorio per le analisi del sangue, la diagnosi della malaria e dell HIV. In particolare per la malaria viene somministrata anche la cura mentre per l HIV è attualmente attivo solo il servizio di counseling e test ma ci si è posto l obiettivo di attuare il servizio di cura e trattamento sebbene sia molto più complesso. Sono state predisposte una sala per le visite, una sala per la distribuzione dei medicinali, due camere di degenza con dieci letti, lo store dei medicinali ed il necessario per gli interventi di primo soccorso. A partire da Gennaio 2010, nonostante il centro sanitario non fosse ufficialmente aperto, sono state offerte le cure sanitarie generiche a 637 pazienti. Nell Agosto 2010, durante l inaugurazione della struttura ospedaliera, due funzionari governativi hanno valutato la sussistenza delle condizioni di base per conferire l autorizzazione ad operare come Health Centre (centro salute) secondo quanto previsto dal Piano Nazionale della Sanità della Tanzania. Sarà necessario predisporre a breve uno smaltitore di rifiuti organici dotando la struttura di servizi igienici esterni e di un piccolo obitorio. Il governo darà un contributo per la realizzazione del progetto RCH (relativo a maternità e vaccinazioni dei bambini) fornendo i vaccini ed un frigorifero per la loro conservazione per i quali si dovranno predisporre ambulatori adeguati. Il numero posti letto verrà ampliato presumibilmente sino alle 25 unità. I principali problemi riscontrati in questi due anni di attività e conoscenza delle problematiche locali sono state le difficoltà di approvvigionamento idrico e l assenza di energia elettrica. Per l efficace funzionamento della struttura ospedaliera è dunque necessaria una fornitura di energia elettrica adeguata. Esiste un piano del governo che prevede la fornitura gratuita del frigo per medicinali assieme ad un apposito generatore. Poiché non si conoscono i tempi per l attuazione di questa iniziativa si è deciso di redigere un progetto generale di un impianto fotovoltaico a isola, innanzitutto per alimentare elettricamente la parte della struttura dedicata all emergenza sanitaria (in cui ci sarà il frigorifero per la conservazione di alcuni farmaci importanti, come gli antitubercolotici o i retroattivi per l HIV) che permetterà, anche alla restante struttura ospedaliera, l autosufficienza elettrica. 5

C CARATTERISTICHE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO AD ISOLA L' impianto fotovoltaico a isola (Stand Alone system) assicura la disponibilità di energia elettrica in zone prive di rete di distribuzione, dove è importante garantire la continuità della fornitura di energia elettrica per l intero fabbisogno energetico. Tali impianti prevedono l utilizzo di batterie di accumulatori per la fornitura di energia nelle ore di assenza di radiazione solare. In questo impianto l energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici viene immagazzinata in accumulatori stazionari (batterie) che collegati tra di loro formano il parco batterie. Nelle ore serali e notturne l energia elettrica accumulata viene rilasciata per alimentare le utenze ed il sistema elettronico di controllo. I sistemi fotovoltaici ad isola non richiedono particolari manutenzioni e sono di semplice installazione. In genere gli impianti per la produzione di energia elettrica mediante tecnologia fotovoltaica presentano diversi vantaggi, tra i quali i più significativi sono: assenza di qualsiasi tipo di emissioni inquinanti; risparmio dei combustibili fossili; estrema affidabilità poiché non esistono parti in movimento (vita utile superiore a 30 anni); costi di manutenzione ridotti al minimo; modularità del sistema (per aumentare la taglia basta aumentare il numero dei moduli). I componenti essenziali di un sistema fotovoltaico a isola si possono così riassumere: 1. Il Campo Fotovoltaico (o generatore fotovoltaico) è il sistema dedicato alla raccolta dell energia solare mediante moduli fotovoltaici (o pannelli fotovoltaici). In genere esso è formato da una connessione serie-parallelo di moduli fotovoltaici esposti al sole che generano energia elettrica sotto forma di corrente e tensione continua. Ma l energia prodotta non è in genere immediatamente utilizzata e quindi deve essere immagazzinata in opportuni accumulatori. Il ruolo fondamentale dei pannelli FV consiste quindi nel produrre energia elettrica per caricare la batteria. 6

2. La Scatola di giunzione elettrica (o quadro di campo), nel quale, in prossimità del campo, vengono effettuate le connessioni in parallelo delle stringhe di moduli e vengono installati i dispositivi di sezionamento e protezione delle stringhe; 3. Il Controllore di Carica (o regolatore di carica), è un dispositivo elettronico che regola la ricarica e la scarica degli accumulatori in modo costante. Con esso l energia elettrica prodotta viene gestita e stabilizzata. Normalmente l energia elettrica ha una tensione stabilizzata di 12 o 24 Volts. Il regolatore di carica supervisiona l utilizzo delle batterie - ottimizzandone quindi la durata -: infatti esso provvede al perfetto funzionamento dell impianto, caricando al meglio le batterie ed evitandone la completa scarica dovuto all eccessivo utilizzo, gestendo quindi e razionando l energia a disposizione. Il regolatore di carica ha quindi tra le sue funzionalità più tipiche quelle di: a. Stacco del campo fotovoltaico dalla batteria in caso di bassa tensione e cioè tensione inferiore a quella utile a quest ultima come può avvenire dopo il tramonto; b. Stacco del campo fotovoltaico dalla batteria in caso di avvenuta ricarica totale di quest ultima; c. Stacco dei carichi elettrici dalla batteria in caso di scarica profonda di quest ultima (batteria ormai esaurita). Lo stacco del carico è una funzione molto importante in quanto le batterie se rimangono scariche per molto tempo possono andare incontro a fenomeni di solfatazione che compromettono irrimediabilmente la funzionalità della batteria; d. Stacco del campo fotovoltaico dalla batteria in caso di ritorni di tensione dalla batteria al pannello; 4. La Batteria di Accumulo, che ha il compito di accumulare l energia elettrica proveniente dai moduli solari. La batteria di accumulo, costituita da una o più batterie, immagazzina l'energia non utilizzata durante la giornata e la cede nel momento in cui i pannelli fotovoltaici, non generano sufficiente corrente e cioè quando essi non sono in grado di soddisfare la richiesta di energia. Quindi, data la caratteristica di discontinuità della radiazione solare, è necessario introdurre un accumulatore, dimensionato in modo da intervenire per il più lungo periodo di mancanza dell insolazione. 7

5. L Inverter (o convertitore DC/AC) a) è un dispositivo elettronico che converte l'energia in corrente continua generata dai pannelli fotovoltaici e accumulata nelle batterie in energia in corrente alternata che è utilizzabile dalle più comuni utenze come impianto luci, tv, frigo, radio etc 6. Le Utenze, (o carichi) sono gli apparecchi alimentati dall impianto FV. E importante calcolare il fabbisogno energetico degli apparecchi allacciati. Gli apparecchi devono essere a basso consumo energetico come, ad esempio lampadine a risparmio energetico, un fabbisogno energetico minore comporta un impianto FV più piccolo e quindi un minor costo di acquisto. I suddetti carichi (apparecchi) possono essere in corrente continua (cc) o in corrente alternata (ca). I carichi in continua sono più costosi di quelli in alternata e non sempre si trovano facilmente in commercio, ma evitano l uso dell inverter (ed il suo relativo costo) che è necessario per trasformare la corrente prelevata dalla batteria da continua ad alternata. Si possono inoltre considerare elementi complementari dell impianto, che oggi sono sempre più importanti, i seguenti: a) cavi elettrici nella realizzazione dell impianto FV soprattutto a basse tensioni è molto importante usare cavi elettrici della giusta sezione; b) il quadro elettrico è l elemento di protezione e controllo in lato continuo ed in lato alternato dell impianto. 8

D IL DIMENSIONAMENTO DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO Il calcolo per il dimensionamento dell impianto fotovoltaico, con il quale si determina il numero e le caratteristiche dei pannelli Fv, viene in genere eseguito sulla base del bilancio tra l energia solare incidente sui moduli e da essi convertita in energia elettrica e gli assorbimenti legati ai carichi ed alle efficienze dei vari componenti dell impianto. La producibilità elettrica dell'impianto è massima se i pannelli sono orientati a Sud (verso l equatore nelle zone tropicali). La producibilità elettrica dell impianto solare deve essere attentamente valutata per eseguire una corretta progettazione dell impianto stesso che deve passare attraverso lo sviluppo delle seguenti fasi: a) La determinazione del carico elettrico; b) calcolo della radiazione solare annuale; c) scelte progettuali sulla configurazione dell impianto fotovoltaico d) l impianto FV per l alimentazione del frigorifero dei medicinali e di altre utenze. D1 La determinazione del carico elettrico La determinazione del carico elettrico coincide con il calcolo del consumo medio annuo dell utenza connessa e può essere effettuato servendosi di una tabella che riporta, per ogni mese, i fabbisogni energetici dei vari utilizzatori dell utenza. In particolare la tabella indica la potenza e la tensione delle singole utenze occorrenti ed il loro tempo di funzionamento al giorno in ore di funzionamento estivo invernale o annuale dell impianto, e la sua ubicazione. Infine si devono considerare le perdite di rete (BOS) che ammonterebbero all 10%. Ne consegue che per ogni kwhe si può utilizzare solo 0,90 kwhe al consumatore. Nella tabella è riportato il carico elettrico d emergenza che riguarda l alimentazione del frigo dei farmaci e l illuminazione della sala visite, sala parto, sala post-parto e wc, da realizzarsi nella prima fase con apposito finanziamento. Nella tabella 2 è indicato il carico elettrico che consente l illuminazione dell intera struttura ospedaliera e l alimentazione di alcune utenze sanitarie e domestiche. Anche questa fase per il funzionamento di spazi e servizi accessori e complementari sarà legata ad apposito finanziamento. D2 Il Calcolo della radiazione solare annuale L analisi della radiazione solare è stata determinata attraverso i seguenti punti: a) la zona di installazione; 9

b) il tipo di esposizione; c) la corretta esposizione; d) inclinazione dei moduli. ( omiss). D3 Scelte progettuali sulla configurazione dell impianto fotovoltaico La scelta di utilizzare un impianto FV ad isola per la produzione di energia elettrica nel caso di comunità isolate è dovuta ai vantaggi che questa soluzione offre rispetto ad altre in queste particolari condizioni. Questo rappresenta uno dei pochi casi in cui il sistema fotovoltaico ha un costo competitivo rispetto alle fonti di tipo tradizionale. Inoltre offre una serie di vantaggi tra cui la limitata manutenzione e il non impiego del rifornimento di combustibile. Il progetto dell impianto fotovoltaico ad isola nell Ospedale di Mahuninga è imperniato sulla soluzione che consiste nell alimentazione del frigorifero per i medicinali e dell illuminazione nell unità di emergenza costituita dalla sal parto, sala post-parto, sala visite e servizio igienico. La configurazione che adottiamo per l impianto fotovoltaico è quella autonoma con accumulo mediante batterie e con integrazione ausiliaria (eventuale generatore eolico ad asse verticale). Tale scelta è motivata dalla necessità di non inserire elementi nel sistema non compatibili con la situazione di località isolata quale è Mahuninga. Per quanto riguarda gli impianti fotovoltaici va detto che già da tempo ne sono stati realizzati un gran numero in ogni parte del globo, laddove la conversione fotovoltaica è la scelta economicamente più valida per fornire la potenza necessaria ad apparecchiature destinate alle telecomunicazioni, alla refrigerazione di vaccini, l illuminazione di emergenza, alla protezione catodica e al pompaggio di acqua. D4 L impianto fotovoltaico per l Ospedale di Mauninga Il frigo dei medicinali svolge un importante ruolo nelle piccole strutture ospedaliere isolate come nella fattispecie. L impianto fotovoltaico alimenta il frigorifero dei medicinali e per tale motivo dovrà avere un elevata affidabilità in modo da garantire in qualunque condizione climatica l energia elettrica. È ovvio che basterebbero poche ore di disservizio dell impianto di alimentazione per rendere i medicinali non più utilizzabili. Lo schema scelto per questo tipo di utenza è qui sotto riportato. 10

Si nota che lo schema è sostanzialmente del tipo stand-alone con due integrazioni ausiliarie (eolico e gruppo di continuità) e con accumulo. L unico elemento aggiuntivo è il relè che ha la funzione di disconnettere l illuminazione quando le batterie raggiungono un certo stato di carica. L importanza del frigo dei medicinali rispetto all illuminazione rende necessario che la configurazione permetta che tali priorità siano rispettate. Il sistema di accumulo sarà leggermente sovra-dimensionato in modo da garantire al frigo dei medicinali la massima affidabilità. Sono state previste due fonti energetiche di integrazione ausiliaria (mini eolico e gruppo di continuità) che potranno essere integrate all impianto anche in tempi successivi. Naturalmente si deve ricordare che le fonti ausiliarie come i gruppi di continuità possono causare dei problemi e per tale motivo sono previsti con estrema cautela. Per esempio un motore Diesel o a benzina richiede combustibile e pezzi di ricambio che sono difficilmente reperibile nelle località isolate della Tanzania. Tuttavia, la combinazione delle fonti energetiche di integrazione ausiliaria come una turbina eolica - sono straordinariamente efficienti ed efficaci per l impianto FV. Per quanto riguarda il dimensionamento dell impianto frigo illuminazione è importante sottolineare che i sistemi di refrigerazione per la conservazione dei vaccini devono rispettare determinati requisiti, tra il più importante è che la temperatura interna si mantenga all interno dell intervallo -3 C a 8 C. Il dimensionamento deve essere fatto in modo da garantire che tale condizione sia rispettata. Al fine di contenere al minimo i carichi elettrici e quindi i costi dell impianto fotovoltaico il progetto prevede l utilizzo di corpi illuminanti a LED sia in lato continua (unità di emergenza) sia in lato alternata. L utenza in questo caso è rappresentata da: - un frigorifero in corrente continua che assorbe mediamente ogni giorno 384 Wh ad una tensione nominale di 24 Vdc; - una lampada orientabile a LED da 24W a 24 Vdc, nella sala operatoria; - quattro lampade a LED da 7,4 W a 24 Vdc di cui una in sala parto, due in sala visite ed una in sala post-parto; 11

- un microscopio da 20 W a 24 Vdc; - un apparecchio bronchiale da 20 W a 24 Vdc; - una pompa sanitaria da 20 W a 24 Vdc; - un telefono satellitare con collegamento a modem. Il tutto, ipoteticamente assorbe un energia giornaliera di 1151 Wh/g. E stato previsto, come riportato nella configurazione dell impianto, un sistema di accumulo elettrico a batterie che dovrà garantire energia nei periodi di maltempo prolungati pari a 5 giorni. I tre componenti dell impianto, pannelli, batterie e frigo-illuminazione, sono collegati ad un unico sistema di controllo che in base ad una logica di gestione minimizza i disservizi dell impianto. Le parti dell impianto che vengono dimensionate sono il campo fotovoltaico e il sistema di accumulo. In particolare il primo viene dimensionato per produrre la necessaria quantità di energia elettrica e determinata in sede di analisi attraverso il bilancio energetico; il secondo per garantire la giusta autonomia dell impianto a isola. Il dimensionamento di questi due componenti determina automaticamente le dimensioni degli altri componenti dell impianto. La potenza di picco di un impianto FV si esprime in Kwp (kilowatt di picco), cioè la potenza teorica massima che esso può produrre nelle condizioni standard di insolazione e temperatura dei moduli (25 C e radiazione di 1000W/m2). Il metodo applicato ha lo scopo principale di determinare le dimensioni degli impianti attraverso il campo fotovoltaico e la capacità del sistema di accumulo necessari. Utilizzando un pannello con un area utile di 1,19 m2, abbiamo che il numero di pannelli necessari per alimentare il sistema frigo-illuminazione è dato da: 10,81 (12 pannelli fv) Avendo preso come riferimento un pannello con potenza di picco di 165 Watt, la potenza totale del campo fotovoltaico è pari a: (165 W * 12) = 1.980 Watt che si arrotonda a 2.000 W. Quindi il campo sarà composto, arrotondando in eccesso, da sedici pannelli modello NE-Q5E2E (produzione Sharp) collegati in parallelo che presenta le seguenti caratteristiche (valori tipici): Potenza di picco 165 W Tensione alla potenza di picco 34,6 V Tensione di circuito aperto 43,1 V Corrente di corto circuito 5,46 A Tensione in uscita (adatta x batterie) 24 Vcc NOCT 40 C 12

Per quanto riguarda il dimensionamento delle batterie di accumulo il problema è abbastanza complesso. In genere, nel caso di utenze particolarmente importanti come un frigorifero per i medicinali che quindi si preferisce abbiano un alta affidabilità, le batterie di accumulo vengono dimensionate per un periodo di autonomia di 5 giorni in cui si ipotizza possa durare il maltempo. Supponendo che il frigorifero funzioni al 80% della sua potenza nominale di 80 W (100x0,8), si ha che l energia totale che la batteria deve garantire al frigorifero nel periodo dei 5 giorni di maltempo è di 1.920 Wh (24h x 80W) che corrisponde alla somma dell energia richiesta dal frigo per l intervallo di tempo (5 x 384Wh). Lo stesso calcolo è effettuato per le utenze nell area ad alta priorità (illuminazione sala operatoria, microscopio etc.) con energia assorbita di 487 Wh/g che corrisponde ad una energia richiesta per un intervallo d tempo di 5 giorni di 2.435 Wh. In totale l energia richiesta per dimensionare l impianto Fv da realizzare nella nella prima fase è pari a 5.455 Wh/g che corrisponde ad una energia richiesta per un intervallo di 5 giorni di 5.455 Wh (si veda l allegata Tabella A carico elettrico in zona ad alta priorità sala parto ) Il sistema di accumulo di 644,81 Ah - che si arrotonda a 800 Ah è composto da quattro batterie messe in parallelo composta ognuna da due batterie HL 100-12 (serie in gel) da 100 Ah messe in serie. Per un totale, quindi, di 8 batterie a 12 V da 100 Ah. 13

D5 Il costo dell impianto fotovoltaico Un impianto isolato che utilizza pannelli solari fotovoltaici è la soluzione ideale quando le utenze da alimentare non consumano molta energia. Si deve quindi evitare che le dimensioni ed i costi per l installazione dell impianto Fv risultino eccessivi. Il costo di un impianto, allora, è stato calcolato in base ai requisiti energetici ricavati dalle tabelle degli assorbimenti. Un impianto di questo genere diventa conveniente laddove è difficile far arrivare la rete elettrica, o nei casi in cui un black out può creare un danno economico considerevole. Il prezzo di un impianto fotovoltaico ad isola va valutato sempre dopo un attento sopralluogo e può variare per effetto di molti fattori. Possiamo stimare, in via preliminare, un costo di 12.000 per kwp. Poiché l impianto ha una potenza nominale di 2 Kwp il costo presumibile è di 24.000. Poiché è in corso la redazione del progetto esecutivo, presto saremo in grado di fornire un quadro finanziario dettagliato dei costi di realizzazione. Restano comunque escluse dal suddetto importo le seguenti voci in corso di definizione: IVA Spese di navigazione Tasse di sdoganamento Spese di trasporto dal Porto di Dar Es Salaam a Mahuninga Costi di messa in opera Trasporto e spese per staff di campo Manodopera locale a completamento. 14

E CAMPAGNA PER IL FINANZIAMENTO DEL PROGETTO I tempi di realizzazione del progetto sono legati alla campagna di finanziamento. Tuttavia si spera di poter realizzare gli interventi entro l aprile del 2011. Si cercherà di formare personale locale al fine di eseguire le ordinarie manutenzioni impiantistiche, in modo che si conservino funzionanti nel tempo. Un nostro tecnico ha già effettuato un sopralluogo nell edificio oggetto dell intervento e con il presente progetto sono stati stimati i tempi ed i costi di realizzazione, anche sulla base della nostra consolidata esperienza nel settore dell edilizia e dell energia. Ai sostenitori del progetto, i cui nomi saranno pubblicati sul sito web della nostra associazione, verranno inviati regolari rapporti sull avanzamento dei lavori. Sarà possibile inoltre seguire gli sviluppi attraverso gli aggiornamenti su questo sito. Brevi filmati ed immagini documenteranno le fasi realizzative del progetto per la realizzazione dell impianto fotovoltaico. Chiunque volesse contribuire alla realizzazione del progetto lo può fare con le seguenti modalità di versamento: > con bonifico bancario o postale alle seguenti coordinate bancarie: beneficiario: "AMA ENERGIA ZERO onlus"; codice IBAN: IT26V0316501600000110483245; causale: PROGETTO MAHUNINGA (TANZANIA). > in contanti con rilascio di ricevuta presso nostro capo progetto S.ra Fossa Marisa (telefonare al cell. 3497389739 dalle ore 16:00 alle ore 23:00). > attraverso Paypal: I versamenti eseguiti a favore della nostra associazione sono detraibili nella misura del 19% su un importo non superiore a 2.065,83. In alternativa, se è più conveniente per il soggetto erogatore, sono deducibili nel limite del 10% del reddito complessivo dichiarato e comunque nella misura massima di 70.000,00 a condizione che i versamenti vengano effettuati mediante bonifico posta, bancario, carte di credito, prepagate, assegni bancari o circolari. Non sono detraibili o deducibili i versamenti effettuati in contanti. Per qualsiasi chiarimento scrivere al seguente indirizzo: info@amaenergiazero.it 15