MEALAB - Laboratorio didattico permanente di Monitoraggio ed Educazione Ambientale
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Informazioni aula verde

Disponibile il Regolamento per l'Uso dell'Aula Verde
E' stato approvato, ed è scaricabile QUI, il regolamento che consente a docenti e studenti che frequentano l'aula verde di usufruire liberamente dell'energia generata dall'impianto didattico Fotovoltaico ed Eolico installato sul tetto della stessa aula.

Ogni studente potrà da oggi alimentare il proprio registatore audio o il proprio PC portatile collegandosi alla presa elettrica disponibile sul quadro dell'impianto.

I docenti potranno collegare il videoproiettore o altri apparati utili alla didattica.

Il regolamento stabilisce anche le modalità con cui chiunque (anche semplici cittadini) possono richiedere la disponibilità "in esterno" dell'impianto per attività didattiche e dimostrative presso scuole, associazioni, enti, aziende, ecc...
All’interno dell’aula 3 del dipartimento Scienze dell’educazione dell’Ateneo di Bari è installato un sistema didattico illustrativo ibrido Fotovoltaico-Microeolico in isola, per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili. Tale sistema si prefigge di alimentare ad esempio un proiettore con relativo computer durante i corsi universitari ed eventuali altri dispositivi durante le dimostrazioni all'esterno dell'Ateneo, in maniera totalmente indipendente dalla rete del gestore e distributore elettrico.
L’impianto è stato quindi progettato con l'intento di essere facilmente smontato, trasportato e rimontato in una differente locazione. 
Il sistema è composto essenzialmente da:
  • tre moduli fotovoltaici in silicio amorfo tripla giunzione, 62W di potenza nominale, per una potenza complessiva di 186 Wp, installati sul lastrico solare dell'aula;
    •    
    Pannelli Fotovoltaici in silicio amorfo

  •   un generatore microeolico con potenza nominale di 300 W alla velocità del vento di 15 m/s, installato sul lastrico solare dell'aula (200W @ 12,5 m/s);
    •    
    Generatore microeolico

  •   un quadro elettrico di controllo posizionato all’interno dell’aula collegato al vano batterie (con capacità totale di 400 Ah) posto all’esterno dell’aula.
    •     Quadro controllo e monitoraggio impianto
    Vista interna quadro controllo e monitoraggio

    All’interno del quadro di controllo si trovano:
  • un regolatore di carica per il fotovoltaico
  • un Inverter/Caricabatteria
  • una centralina per il monitoraggio delle batterie
  • una centralina per la misura delle condizioni atmosferiche
  • un micro-computer
  • i dispositivi di protezione elettriche (soppressore di sovratensione, magnetotermico/differenziale, fusibili)

    • Il regolatore di carica per il fotovoltaico si occupa della gestione della ricarica delle batterie con l’energia proveniente dal generatore fotovoltaico.
    Il regolatore di carica dell'eolico, che gestisce la carica delle batterie con l’energia proveniente dal generatore microeolico, è invece integrato all’interno dello stesso generatore.
    L’inverter converte la tensione continua 12 Vdc proveniente dalle batterie in tensione alternata 220 Vac per l'alimentazione delle utenze previste nel progetto. Lo stesso inverter ha la possibilità di funzionare da caricabatterie alimentato dalla rete elettrica.
    Una apposita centralina, quale interfacciata di sensori esterni, acquisisce i dati delle principali grandezze fisiche atmosferiche che influenzano la produzione dell’energia elettrica dei due generatori quali, la velocità del vento, l'umidità dell'aria, la temperatura ambiente, l’intensità dell’irraggiamento solare e la temperatura dei moduli fotovoltaici
    Il micro computer, collegato con i dispositivi di monitoraggio e controllo, si occupa del prelievo dei dati significativi di impianto e dell’invio degli stessi ad un server Internet  per la pubblicazione sul sito Web.

    La scelta dei moduli fotovoltaici è ricaduta sui moduli a silicio amorfo anche per le particolari condizioni del sito. Lo spazio disponibile per l'installazione sul lastrico solare, rivolto verso sud, è ombreggiato da un rete delimitante il percorso di sicurezza antincendio e dal muretto perimetrale del lastrico solaio.


    Rete percorso antincendio e muretto perimetrale

    I moduli amorfi sono i meno sensibili alle ombre ed in più il loro rendimento decade meno, rispetto ai moduli fotovoltaici in silicio mono e policristallino, nei caldi mesi estivi delle nostre latitudini, la loro scelta risulta essere così motivata. I pannelli sono orientati a sud con un tilt di 25° (angolo di inclinazione dei moduli rispetto al suolo).

    La scelta ottimale del generatore microeolico installato sul palazzo ateneo sarebbe stata senza alcun dubbio quella di un generatore ad asse verticale, sia per il naturale regime turbolento del vento in ambito urbano che per la stessa situazione di installazione su di un edificio (minor rumore e vibrazioni ridotte).
    La scelta finale è invece ricaduta su un generatore ad asse orizzontale in quanto uno dei requisiti fondamentali richiesti all'intero sistema è la sua portabilità. Un generatore ad asse orizzontale è generalmente più piccolo e più leggero di uno ad asse verticale di pari potenza. Ovviamente dopo un accurata ricerca di mercato si è scelto il generatore ad asse orizzontale con il più basso livello di cut-in (velocità del vento di partenza del generatore eolico) e sono stati adottati particolari accorgimenti nei supporti che minimizzano la propagazione di eventuali vibrazioni indotti sulla struttura dell’edificio.

    Per evitare sistemi di ancoraggio che avrebbero necessitato la foratura del lastrico solare o del muro perimetrale, causa di possibili infiltrazioni di acqua piovana, sia la struttura di sostegno del palo eolico che le strutture di appoggio e fissaggio dei moduli fotovoltaici sono stati opportunamente zavorrati con pesi adeguati al carico dell'azione del vento del sito.


    Generatore fotovoltaico e microeolico con relative zavorre

    Dalla considerazione che sia le grandezze elettriche che fisiche ambientali in gioco sono caratterizzate o da variazioni lente nel tempo (come la temperatura ambiente, la percentuale di scarica delle batterie) o viceversa da variazioni relativamente troppo veloci con scarso significato istantaneo (come le raffiche e le folate di  vento, l'irraggiamento solare, con le relative produzioni elettriche), è stato possibile mediare i dati “veloci” in intervalli costanti e pubblicarli campionati in intervalli regolari insieme ai dati meteo e le grandezze elettriche “lente” nel tempo.
    Ad esempio, i dati meteo sono campionati ogni 15 minuti, con la velocità istantanea del vento mediata in tale intervallo); i dati provenienti dal solarimetro sono invece espressi in medie orarie.


    Strumentazione per rilevamento dati meteo

    E' stato quindi realizzato un sotto-sistema hardware-software, automatico, che ciclicamente accende e spegne il micro-pc, che si occupa della raccolta dati così trattati e l'invio sul server Web, riducendo del 75% circa l’autoconsumo dell’intero sistema (pari a 4,25A @12Vdc), con notevoli vantaggi in termini di autonomia della carica delle batterie di accumulo dell'energia elettrica prodotta.

    Nei corridoi del dipartimento (nei pressi degli ascensori) è posizionato un monitor che trasmette i dati principali dell'impianto, insieme ad altre informazioni utili allo scopo.


    Monitor dati principali d'impianto



    Vista di insieme generatore fotovoltaico e microeolico
    2008 - M.E.A. - Laboratorio didattico permanente di Monitoraggio ed Educazione Ambientale
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