ALLA LUCE DEL SOLE (pannello fotovoltaico sviluppato per uso didattico)

Documenti analoghi
SPERIMENTANDO 2011 Sperimenta anche tu RELAZIONE CHI E IL PIÙ DURO. I.S.I.S.S. GIUSEPPE VERDI di VALDOBBIADENE (TV)

SCHEDA 17A: ADEGUAMENTO DEI TRATTORI A RUOTE A CARREGGIATA STANDARD FIAT 415R E SIMILI (FIAT 215, FIAT 315, etc.)

Il Solare a Concentrazione

SCHEDA 32A: ADEGUAMENTO DEI TRATTORI A RUOTE A CARREGGIATA STRETTA MODELLO FIAT 300 DT E SIMILI

Radiazione solare. Energia elettrica

con il Sole

DIMENSIONAMENTO IMPIANTO Procedura di calcolo

EFFETTO FOTOELETTRICO

Procedura operativa per la gestione della funzione di formazione classi prime

Istituto Comprensivo Uggiano la Chiesa Dirigente Scolastico Luigi Moscatello Scuola Media Statale - A. S. 2015/ 2016 UDA N.2 I MATERIALI-Classi 1 A 1

RESOCONTO QUESTIONARI DI VALUTAZIONE 7^ RASSEGNA PROVINCIALE DELL ORIENTAMENTO ORIENTALAMENTE

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" - ALBA (CN) ANNO SCOLASTICO 2015/2016

Confronto tra cristallino e film sottile

h Energie Rinnovabili e Risparmio energetico, Ing.Giancarlo Balzer, Ordine degli Ingegneri Bergamo

CIM Computer Integrated Manufacturing

Tensioni e corrente variabili

Guida pratica all impianto elettrico nell appartamento

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE E. FERMI GARA NAZIONALE DI ELETTROTECNICA PRIMA PROVA

Esperimento sull ottica

COMPARATORE 1/100 COMPARATORE GRADUATO

PIANO DI LAVORO ANNUALE DELLA DISCIPLINA. Classe 3 ATI A.S. 2015/2016

STRUTTURA DI PROTEZIONE A DUE MONTANTI POSTERIORE PROGETTATA PER TRATTORI STANDARD A RUOTE MODELLO FIAT 500 E SIMILI (FIAT 550, FIAT 600, etc)

Alimentatore stabilizzato con tensione di uscita variabile

Caratteristiche tecniche

Turbine orizzontali da 400W a 1500W Modelli per connessione ad isola

I macro temi segnalati nella mappa sono trattati nella presentazione e fruibili attraverso schede di approfondimento.

ACCREDITAMENTO ENTI E AGENZIE DI FORMAZIONE

IL SOLARE FOTOVOLTAICO

SATENERG SERVIZI SATELLITARI PER LE ENERGIE RINNOVABILI DI NUOVA GENERAZIONE

TRIMOD 8, 10, 16, 20, 30

STRUTTURA DI PROTEZIONE A QUATTRO MONTANTI PROGETTATA PER TRATTORI A CINGOLI MODELLO FIAT 120 C E SIMILI (FIAT 60 C, FIAT 70 C, FIAT 80 C, ETC.

Manutenzione periodica al PIANO DEI CONTI

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

LA CARTA Dalla carta alla.. carta riciclata

ISTITUTO COMPRENSIVO LUCCA 2

Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca M983 ESAME DI STATO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE

Servizi professionali per operazioni e concorsi a premio.

NUCLEI FONDANTI COMPETENZE CONTENUTI ABILITA METODOLOGIE E STRUMENTI METODO SCIENTIFICO VEDERE

STIMA PIU CHE PUOI Un gioco per diventare abili stimatori

UNIWEB- GUIDA STUDENTE INSERIMENTO PIANO DEGLI STUDI ON LINE

Case Histories & Applications intelligent Energy Efficiency. Analisi Energetica delle Strutture

Trust Predator Manuale dell'utente

Monitor Tensione Batteria per Camper

IM Un sistema di misurazione completamente nuovo. p osi z iona re e. Sistema di misurazione dimensionale tramite immagini. Esempi di misurazione

Michele Cagliani, Divisione Valutazioni Ambientali. 28 Marzo 2012

RIPARTITORE DI CALORE MONITOR 100R COD

condizionamento usando la radiazione solare

SME ENERGY CHECK UP Project. Intervista alle imprese del territorio in materia di efficienza energetica

ISTRUZIONI PASSO PASSO PARTECIPAZIONE CONCORSO

Sensore da soffitto con infrarosso passivo

Funzionamento generale

Laboratorio di sistemi 3 A Meccanica Energia. Resistività ρ Resistori e resistenza elettrica Ω

SOMMARIO SEZIONE IV. Cantiere: Completamento spartitraffico in Via Nazioni Unite Seregno (MB)

Benchmarking dei fornitori di elettricità L importante in breve

Presentazione generale. Ing. Felice Pietro Fanizza RINO SNAIDERO SCIENTIFIC FOUNDATION

La progettazione on-line

Unità termica solare Drain Back per integrazione sul riscaldamento con accumulo inerziale primario INTEGRA

SCHEDA PROGETTO. 1.1 Denominazione progetto Indicare denominazione del progetto. 1.2 Responsabile del progetto Indicare il responsabile del progetto.

KERS RECUPERATORE STANZA-STANZA

TESTER PER CAVI Modello: KT-200 MANUALE D USO

Il risparmio energetico e l utilizzo delle fonti rinnovabili

Ener Green Gate s.r.l.

Progetto per il sostegno dell educazione fisica e sportiva nella scuola primaria 28/11/2014

Avvertenze per il calcolo illuminotecnico con DS 31..., DS 32..., DP 31...

CONVEGNO ENERGIA 21 BERGAMO 30 NOVEMBRE 2005 PANNELLI FOTOVOLTAICI E ILLUMINAZIONE PUBBLICA

SME ENERGY CHECK UP Project. Intervista alle imprese del territorio in materia di efficienza energetica. L ARTISIN (Limone Piemonte Cuneo, Ita)

Former Fab progetta e realizza tubi formatori, anche conosciuti come colletti formatori, dispositivi pieghevoli, o formatori.

SCADENZA FASE VALORE ECONOMICO DATA. Scadenza 0 Avviamento Progetto ,00 02/12/2013. Scadenza 1 I SAL ,00 28/02/2014

Regolamento Europeo per motori 2, 4, 6 poli ad alta efficienza

DK 500V SCHEDA TECNICA ROOF INDICE. 1. Anagrafica. 2. Caratteristiche Tecniche. 3. Certificazioni. 4. Utilizzo. 5. Posa in Opera. 6.

Introduzione alle macchine a stati (non definitivo)

La costruzione di un semplice invaso

Attuatori per piccole valvole

STRUTTURE

Moduli fotovoltaici: Brevi cenni su nozioni base Stato dell arte. Parma, Francesco Giusiano.

LED:SORGENTE LUMINOSA A BASSO CONSUMO VANTAGGI ED APPLICAZIONI. Saros Energia - Via gabelli, 17 Porcia (PN) - Tel

KIT INTERFACCIA PANNELLO REMOTO (Cupra 28 CSI MZ) L'INSTALLAZIONE ISTRUZIONI PER. caldaie

CURRICULUM VITAE dell ing. Davide Concato

B(ee)Acoustic* La cura nei dettagli e nella personalizzazione cromatica la rende idonea all impiego in una pluralità di ambienti.

I S T I T U T O C O M P R E N S I V O D I P O R T O V I R O

Installazione del Trip Master per CRF1000L Africa Twin

INDICE KIT PER TRASFORMATORI E MOTORI KIT PER IL MONTAGGIO DI 2 TRASFORMATORI DL 2106

High Performance Stability Control HPSC.

Scheda. Descrizione della macchina. chiamato: fresa (figura 1).

Integrazione al Manuale Utente 1

Elaborazione realizzata con Energy Planning ANALISI ENERGETICA CON SOLUZIONI PER LA CLIMATIZZAZIONE

Capitolo 18 - Progetto DWG Creazione del layout di stampa

PROGRAMMAZIONE COORDINATA TEMPORALMENTE A.S. 2013/ CLASSE: Seconde ITIS. DISCIPLINE: Area Grafica

I REQUISITI PER IL RICONOSCIMENTO DELLA CAR COGENERAZIONE AD ALTO RENDIMENTO

La sperimentazione al Gadda. Sede di FornovoTaro

Costruzione ingranaggi Roberto Venturin

Capitolo 16: Piano di lavoro speciale

METANIZZAZIONE DELLE VALLI ALPINE

PENETRAZIONE DEI MERCATI ESTERI

PROVA ESEGUITA DA: Ing. Roberto Grasso Uff. Consulenza Tecnica INDEX spa CLIENTE:

innovation in building Tegosolar tegole fotovoltaiche innovative integrate architettonicamente per impianti fino a 20 kw

Liceo Marie Curie (Meda) Scientifico Classico Linguistico PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE PER COMPETENZE

La micro-cogenerazione. cogenerazione: inquadramento, efficienza energetica e agevolazioni collegate.

LS1501. MISURATORE DI DISTANZA LASER CLASSE 1 (eye safe) USCITA ANALOGICA E SOGLIE DI ALLARMI PROGRAMMABILI RS232 - RS422 - Profibus DP - SSI

Il teleriscaldamento negli ambiti urbani di piccola e media dimensione: il caso Egea

Transcript:

SPERIMENTANDO 2011 RELAZIONE ALLA LUCE DEL SOLE I.S.I.S.S. GIUSEPPE VERDI di VALDOBBIADENE (TV) Area scientifica individuata: fisica-elettrotecnica GRUPPO DI LAVORO: Classi: Studenti tutor: 3^A e 4^A ITIS Denis Pilla (3^A ITIS), Carmelo Mastrogiacomo (4^A ITIS) Docente referente: Giorgio De Conto Docente ITP: Carmelo Leone Assistente Tecnico: Andrea Gazzola

INDICE: 1. PREMESSA...3 2. STUDIO DEI PRINCIPI FISICI...3 LE VARIABILI NATURALI E DI POSIZIONE...4 3. DAL PROGETTO AL PRODOTTO...5 FASE PROGETTUALE...5 FASE ESECUTIVA...5 MATERIALI UTILIZZATI...5 MACCHINE, ATTREZZATURE E STRUMENTI UTILIZZATI...5 4. DESCRIZIONE DELL ESPERIMENTO...6 5. CONCLUSIONI E RISULTATI FINALI...7 RINGRAZIAMENTI...7 BIBLIOGRAFIA...7 Classi 1^A ITIS e 1^B ITIS Pagina 2 di 7

1. Premessa L istituto Giuseppe Verdi di Valdobbiadene che frequentiamo è sempre stato molto attivo nell ambito dell energia, del risparmio energetico e dell utilizzo delle fonti rinnovabili, sviluppando progetti di vario tipo con le classi del triennio, che spesso si sono ben difesi ai concorsi regionali e nazionali a cui hanno partecipato. Nell anno scolastico 2008/2009, infatti, una classe del corso I.T.I.S. ha partecipato ad un concorso organizzato dall ENEA (Ente per le Nuove tecnologie, l Energia e l Ambiente) con un progetto dal titolo A scuola di Risparmio Energetico ; il risultato di tale progetto è stata una menzione speciale per l applicabilità e la replicabilità del progetto ottenendo in premio anche un pannello fotovoltaico completo di tutti gli accessori per riuscire ad accendere una lampadina. Per questa edizione di Sperimentando abbiamo pensato di sviluppare questo pannello, per permetterne un uso didattico molteplice: dalla misura della potenza elettrica prodotta per effetto fotovoltaico, alla verifica dell efficienza di lampade ad incandescenza e a basso assorbimento, ribattezzate ad alta luminosità. Si è inoltre pensato di realizzare una struttura di supporto che permettesse l orientamento del pannello e che risolvesse inoltre il problema del trasporto e della manovrabilità del pannello stesso, che così come si trovava non era per niente agevole. 2. Studio dei principi fisici L effetto fotovoltaico consiste nella conversione dell energia solare in energia elettrica. Questo processo è possibile grazie a specifiche proprietà fisiche di alcuni materiali, detti semiconduttori, il più conosciuto dei quali è il silicio. Quando un raggio luminoso raggiunge un sottile strato di tale materiale, l energia della sua radiazione viene trasferita agli elettroni del materiale, che, in funzione del livello della radiazione, si spostano, creando un campo elettrico. La chiusura del circuito elettrico determina una corrente elettrica continua. La parte fondamentale di un impianto è la cella fotovoltaica, la cui fabbricazione inizia da un cristallo cilindrico di silicio ottenuto da un bagno di silicio fuso, che viene contaminato mediante una piccola concentrazione di impurità. La tecnologia fotovoltaica si caratterizza, tra le fonti energetiche rinnovabili, per i seguenti particolari vantaggi: Può essere utilizzata ovunque, quando ci sia irradiazione solare; Possono essere evitate le perdite di energia dovute al trasporto (nella maggior parte dei casi i dispositivi fotovoltaici possono essere installati vicino agli apparecchi che ne utilizzano l energia così da ridurre le perdite dovute al trasferimento di energia lungo la linea elettrica); Classi 1^A ITIS e 1^B ITIS Pagina 3 di 7

E possibile stimare la produzione di energia annua, ammettendo un margine di errore, indipendentemente dalla variabilità di richiesta; Copre una vasta gamma di potenze: da pochi mw, per il calcolatore tascabile, alle decine di MW per le centrali; La potenza dell impianto può essere modificata in qualsiasi momento; Non produce alcun genere di inquinamento durante la produzione di energia; La manutenzione è minima, non essendoci parti meccaniche in movimento. Grazie a questi vantaggi, i dispositivi fotovoltaici sono particolarmente adatti ad essere installati nella maggior parte delle costruzioni, per qualsiasi utilizzo (abitazioni, uffici, fabbriche, zone commerciali...). Le variabili naturali e di posizione La radiazione solare massima si ha quando il cielo è sereno o poco nuvoloso, mentre quella minima si ha in condizioni di nebbia o cielo scoperto. Per stimare la potenza di un pannello bisogna considerare quindi anche i fattori atmosferici, quali sole, nebbia, pioggia, ecc. L assorbimento di energia da parte di un impianto fotovoltaico dipende principalmente dal posizionamento del pannello. Si definiscono i seguenti due angoli fondamentali: Tilt: Azimut: angolo di inclinazione del pannello rispetto al piano orizzontale. angolo di orientamento del pannello rispetto al sud. Impostare correttamente gli angoli di Tilt (inclinazione del pannello rispetto al piano orizzontale) e Azimut (l angolo di orientamento rispetto al sud) permette di sfruttare al massimo, in ogni momento, la radiazione solare disponibile. Il struttura di supporto è stata realizzata proprio per questo, cioè per poter mettere il pannello in diverse posizioni e quindi, nell arco di poco tempo, si può rilevare il suo rendimento nelle diverse inclinazioni in cui è stato posizionato. Classi 1^A ITIS e 1^B ITIS Pagina 4 di 7

3. Dal progetto al prodotto Fase progettuale La fase progettuale ha riguardato principalmente gli aspetti relativi al supporto. Come la maggior parte delle idee da sviluppare, su un foglio abbiamo preliminarmente riportato uno schizzo a mano libera per la messa a punto delle dimensioni ottimali del supporto; le dimensioni sono state scelte in base anche ai materiali a disposizione nella nostra officina. Dopo l analisi preliminare, è iniziato il dimensionamento e la rappresentazione grafica a mezzo computer, utilizzando il software AutoCAD. Ciascun componente della struttura è stato disegnato singolarmente, per poi procedere alla realizzazione del disegno complessivo, dove si sono assemblati i singoli disegni, verificandone la reciproca correttezza dimensionale. Successivamente si sono compilati i fogli di lavoro per la produzione della struttura, la lista materiali per la realizzazione del progetto ed i macchinari da utilizzare. Fase esecutiva La struttura del pannello fotovoltaico ha richiesto qualche decina di ore di lavoro all interno dell officina della scuola. Materiali utilizzati - 9 pezzi di tubolare quadro - 1 pezzo di tubolare tondo - 4 pezzi di tubolare angolare - 4 piastre - 2 supporti lampade - viti M6 X 16 - Goniometro ad asta - 2 pomelli - 4 ruotine - bussola - 4 interruttori Macchine, attrezzature e strumenti utilizzati Tornio parallelo; Fresa; Trapano a colonna; Saldatrice a filo (MIG); Mola a disco e smerigliatrice; Levigatrice. Classi 1^A ITIS e 1^B ITIS Pagina 5 di 7

4. Descrizione dell esperimento Come accennato precedentemente, l esperimento consiste nel calcolo della potenza elettrica generata da un pannello fotovoltaico, con la possibilità di effettuare rilievi anche con diversi valori dell angolo di tilt e di azimut. Per riuscirci è necessario effettuare due misure, entrambe con l utilizzo di un tester. Si procede nel seguente modo: 1. Impostare l angolo di azimut orientando il pannello fotovoltaico con l ausilio di una bussola; 2. Impostare l angolo di tilt inclinando il pannello fotovoltaico con l ausilio del goniometro ad asta mobile; Misura della tensione elettrica (V): 3. impostare il tester (o multimetro) su volt in corrispondenza del valore 700 V 4. verificare che i connettori dei puntali siano inseriti nel tester come segue: il nero sul comune (COM) il rosso su ingresso misura tensione in regime continuo 5. inserire uno dei due puntali del tester sul morsetto A 6. inserire l'altro puntale del tester sul morsetto B 7. verificare che il circuito sia chiuso, ovvero che l'interruttore sia sulla posizione 0 8. rilevare la misura della tensione a batteria scollegata Misurazione dell intensità elettrica (A) 9. impostare il tester (o multimetro) su ampere in corrispondenza del valore 10 A 10. verificare che i connettori dei puntali siano inseriti nel tester come segue: il nero sul comune (COM) il rosso su ingresso misure corrente in regime continuo 11. inserire uno dei due puntali del tester sul morsetto B (preferibilmente il nero ) 12. inserire l'altro puntale del tester sul morsetto D 13. verificare che il circuito sia chiuso, ovvero che l'interruttore sia sulla posizione 0 14. rilevare la misura dell intensità di corrente a batteria scollegata Calcolo della potenza elettrica del pannello fotovoltaico [P]: 15. moltiplicare tra loro le due misure rilevate goniometro ad asta mobile Classi 1^A ITIS e 1^B ITIS Pagina 6 di 7

5. Conclusioni e risultati finali L esperienza di questo progetto è stata positiva in quanto abbiamo imparato a progettare, realizzare e presentare il prodotto finito. La realizzazione pratica in officina è stata più coinvolgente ed interessante perché man mano che si lavorava si vedevano ogni giorno dei piccoli risultati concreti. Tutto il gruppo di lavoro è stato impegnato nelle varie attività e siamo rimasti soddisfatti dei risultati ottenuti. In questa attività siamo riusciti a progettare, costruire e presentare il nostro progetto. Speriamo di poter partecipare ancora a progetti simili riguardanti il campo scientifico-meccanico. Ringraziamenti Rivolgiamo un ringraziamento ai professori, ai tecnici e a tutto il personale scolastico che ci ha sostenuto e ha collaborato al progetto e che si è adoperato per metterci a disposizione, nei tempi richiesti, le attrezzature e i materiali necessari ai fini della realizzazione del nostro lavoro. Ringraziamo inoltre i nostri colleghi di 5^A ITIS che, avendo vinto il pannello fotovoltaico ad un concorso, hanno reso possibile la realizzazione dell attrezzatura. Bibliografia C. Pidatella, M. Poggi Corso di meccanica razionale Zanichelli G. Cornetti Unità di Macchine il capitello L. Caligaris, S. Fava, C. Tomasello Manuale di meccanica - HOEPLI F. Calza (2009) Produrre, trasformare, utilizzare energia Ed Sandit Enel.si s.r.l, Guida agli impianti fotovoltaici 2009 http://www.enel.it/enelsi/offerta/doc/guida_agli_impianti_fotovoltaici_2009.pdf - ultimo accesso 14-05 2010 Classi 1^A ITIS e 1^B ITIS Pagina 7 di 7