Progetto partenariato

SUSTAIN-TARANTO
ENEA-EDUCARSI AL FUTURO
ISTITUTO CAPOFILA I.I.S.S. “A. RIGHI”-TARANTO
Docente referente
Ing. Melchionne Giustino
Cell. 3346473335
[email protected]
Ill.mo Direttore
Centro Professionale di Fada N’Gourma
FRERE ETIENNE OUEDRAOGO
[email protected]
Gentilissimo Direttore,
mi chiamo Giustino Melchionne, sono ingegnere e docente di Elettrotecnica ed Applicazioni presso
l’Istituto di Istruzione Secondaria Superiore “A. RIGHI” di Taranto.
Da alcuni anni mi occupo di formazione in tema di sviluppo sostenibile, di produzione di
energia da fonti rinnovabili, di risparmio ed efficienza energetica.
Sotto l’egida dell’ENEA, Ente Nazionale Energie Alternative, conduco nel mio Istituto il
progetto “Educarsi al Futuro”.
Tra le finalità di questo progetto c’è la campagna SUSTAIN, Sustanaible Future Students
African Italian Network che consiste nell’avviare progetti di cooperazione internazionale in
partenariato con scuole Africane.
L’obiettivo di SUSTAIN è quello di creare nuove relazioni tra studenti Italiani ed Africani,
impegnandosi in azioni concrete di cooperazione allo sviluppo, centrate sulla diffusione delle
energie rinnovabili e finalizzate, fra l’altro, alla donazione di Kit fotovoltaici destinati ad illuminare
le aule, ad alimentare elettropompe per il sollevamento delle acque di pozzi ed alla loro
potabilizzazione, in scuole di villaggi rurali.
A tal fine, attraverso il contributo di studenti e docenti, ed a quello dell’ENEA, abbiamo
raccolto i fondi necessari all’acquisto di un primo kit fotovoltaico.
Questo impianto sarà realizzato nel mio Istituto dai miei studenti. In questa fase di
montaggio realizzeremo dei video e produrremo un manuale.
Successivamente imballeremo tutto e lo spediremo in Burkina Faso dove sarà installato
presso una scuola del Suo Paese.
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In questa attività per me è di fondamentale importanza l’aiuto dell’ONG Shalom, ed in
particolare dell’amico Jonas Guaitin.
Attraverso Jonas abbiamo individuato la scuola di LA dove il primo impianto sarà realizzato.
Quello che vorremmo realizzare con il suo Centro Professionale è un partenariato che
consenta ai miei studenti, ed ai suoi, di formarsi in tema di energie rinnovabili e delle sue
applicazioni.
Per raggiungere questo obiettivo, docenti esperti, hanno con me messo appunto un
programma didattico ed hanno prodotto una dispensa dal titolo “Approfondimenti in Energetica”
che le invio preliminarmente in allegato.
Sarà mia cura fare in modo di tradurre il testo in francese. Del resto in buona parte è già
possibile, visitando il sito dell’ENEA, www.educarsialfuturo.it, prendere visione di un corso simile
scritto interamente in francese.
L’ENEA sarà il nostro riferimento scientifico; gli studenti del mio Istituto e quelli del suo
Centro Professionale si formeranno guidati da docenti esperti e si terranno in contatto
periodicamente via Internet.
Saranno i suoi studenti che riceveranno l’impianto che noi invieremo, e sarà loro cura
realizzarlo e manutenerlo presso la scuola di destinazione.
Nel frattempo dovremo anche formalizzare l’attività di cooperazione suddetta attraverso i
Ministeri per gli Affari Esteri e dell’Istruzione dei nostri Paesi.
Tuttavia, nell’era di Internet, faremo prima a sentirci direttamente ed ad avviare le attività!
Mi rendo conto che non è una cosa semplice ma la buona volontà non ci manca.
Operativamente procederei in questo modo:
1. Prendere visione della programmazione didattica;
2. Individuare nel suo Centro professionale docenti motivati a questa attività;
3. Individuare un gruppo classe da formare;
4. Favorire, insieme a noi, tutte le opportunità di conoscenza e di scambio culturale fra il mio
Istituto ed il Suo Centro professionale.
5. Preparare e fissare un primo appuntamento di conoscenza attraverso Internet.
Questo per avviare le attività che spero diventino stabili e durature e che consolidino i
sentimenti amicizia e di fratellanza che già uniscono i nostri Paesi.
Rimanendo a disposizione per ogni ulteriore chiarimento, colgo l’occasione per salutarla molto
cordialmente.
Taranto 3 Ottobre 2011
Ing. Giustino Melchionne
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PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Ambito disciplinare: Elettrotecnica-Elettronica
“ELEMENTI DI PROGETTAZIONE REALIZZAZIONE E MANUTENZIONE DI PICCOLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI
IN ISOLA”
Conoscenze: Progettazione , installazione e manutenzione di impianti fotovoltaici di piccola taglia in isola.
Abilità: Sapere leggere i dati di targa di apparecchiature elettriche-elettroniche, comprendere e riprodurre
disegni tecnici elettrici, applicare tecniche di montaggio dei dispositivi, utilizzare strumenti di verifica e
collaudo degli impianti.
Competenze: Essere in grado di dimensionare un sistema in isola, in funzione del sito di installazione e dei
carichi elettrici. Essere in grado di condurre, manutenere ed intervenire in presenza di possibili anomalie e
guasti durante l’esercizio dello stesso. Essere in grado di effettuare, in relazione alle configurazioni
impiantistiche-elettriche adottate, la relativa scelta dei componenti.
Ambito disciplinare: Meccanica e macchine a fluido.
“DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI E DEI DATI DI TARGA DI UNA POMPA SOMMERSA E DELL’IMPIANTO
ELETTRICO NECESSARIO AD AZIONARLA”
Conoscenze: elementi di base della fisica, unità di misura, energia lavoro e trasformazioni energetiche.
Nozioni fondamentali e descrittive delle pompe. Il circuito idraulico. Pompe solari.
Abilità: Saper effettuare il calcolo delle perdite energetiche nei circuiti idraulici e valutare gli elementi di
dimensionamento delle parti di un impianto di estrazione e stoccaggio dell’acqua di un pozzo.
Competenze : Essere in grado di gestire le fasi di dimensionamento, installazione e manutenzione di un
impianto per l’estrazione e lo stoccaggio di acqua per usi potabili e sanitri.
Ambito disciplinare : Chimica-Fisica
“STUDIARE COME RENDERE POTABILE PER USI UMANI L'ACQUA DI UN POZZO”
Conoscenze: Definizioni, parametri analitici ed indicatori. Disinfezione dell’acqua : ozono, raggi UV,
clorazione. Esempi applicativi.
Abilità: Interpretare specifiche tecniche, comprendere manuali e analisi chimiche.
Competenze: essere in grado di rendere potabile l’acqua di un pozzo e di dimensionare il relativo impianto
di potabilizzazione.
Ambito disciplinare: Architettura ,Tecnologia-Disegno-Progettazione- Diritto Internazionale
“COOPERAZIONE ALLO SVILUPPO, RAPPORTI NORD-SUD. STUDIO DEL BURKINA FASO E DELLE SUE
POPOLAZIONI”
Conoscenze: Cosa è la cooperazione. Gli strumenti della cooperazione: le ONLUS e le ONG. I principi
fondamentali dello sviluppo.
Abilità: Sviluppare conoscenze in tema di tecnologie appropriate e di cooperazione internazionale con
paesi in via di sviluppo e nello specifico fra Italia e il Burkina Faso.
Competenze: Essere in grado di sviluppare progettualità in sinergia con studenti di un altro paese.
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APPROFONDIMENTI IN ENERGETICA
L’IMPIEGO DELLE RINNOVABILI NELLA COOPERAZIONE FRA ITALIA E BURKINA FASO
A cura di:
G. Caputo- V. La Gioia -M. Malvoni - G.Melchionne-G. Scorrano
CAPITOLO 1.
ELEMENTI DI PROGETTAZIONE REALIZZAZIONE E MANUTENZIONE DI PICCOLI IMPIANTI
FOTOVOLTAICI IN ISOLA
Modulo 1: Il problema energetico e le fonti rinnovabili.
Il problema energetico
Le fonti rinnovabili per uno sviluppo sostenibile
Le fonti rinnovabili solari
Modulo 2: La tecnologia ed i dispositivi fotovoltaici
La radiazione solare
L’effetto fotovoltaico, la conversione dell’energia solare, la cella
La tecnologia del silicio
Modulo 3: L’impianto fotovoltaico.
Il generatore fotovoltaico
Le caratteristiche degli impianti fotovoltaici
L’impatto ambientale e l’integrazione architettonica.
Classificazione degli impianti.
Modulo 4 : Analisi di producibilità di un impianto fotovoltaico.
Calcolo dell’energia incidente sul piano dei moduli
Perdite termiche
Perdite per ombreggiamento
Modulo 5: Dimensionamento energetico di un sistema isolato.
Il calcolo dell’energia prodotta dal generatore fotovoltaico
Le utenze
La scelta dell’angolo di tilt
La configurazione dell’impianto
Dimensionamento del generatore e della batteria
Considerazioni sulla soluzione ottimale
Modulo 6: Componenti e configurazioni
Il modulo
L’inverter
Il sezionamento delle stringhe
Diodi di by-pass e di blocco
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I quadri elettrici
I cavi
La gestione del generatore fotovoltaico
Protezione dell’impianto fotovoltaico dalle scariche atmosferiche
Strutture di sostegno
L’accumulo elettrico
Criteri di sicurezza.
Modulo 7: Aspetti tecnico gestionali.
La manutenzione ordinaria
Documentazione di progetto degli impianti
I collaudi
Verifiche tecnico funzionali.
CAPITOLO 2.
DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI E DEI DATI DI TARGA DI UNA POMPA SOMMERSA E
DELL’IMPIANTO ELETTRICO NECESSARIO AD AZIONARLA.
Modulo 1: Misure ed Unità di misura.
Multipli
Sottomultipli
Notazione scientifica dei numeri
La misura
Sistemi delle unità di misura: unità fondamentali
Sistemi di unità di misura: Unità derivate.
Modulo 2: Energia, Lavoro
Forme energetiche
Trasformazioni energetiche
Trasformazioni fra Lavoro ed Energia Meccanica : generalità.
Nozioni fondamentali di idrostatica.
Pressione alla base di una colonna d’acqua
Energia e potenza di una pompa.
Modulo 3: Nozioni fondamentali e descrittive sulle pompe.
Nomenclatura e definizioni
Tipologia delle pompe: pompe ad asse orizzontale e ad asse verticale.
Pompe a palettaggi rotanti, rotative a capsulismo, alternative a pistone.
Impianto di sollevamento idrico con alimentazione fotovoltaica di tipo stand alone
Modulo 4:Le perdite di carico
Attrito e perdita di carico nelle tubazioni
Perdite di carico distribuite nei tubi. Influenza della temperatura
Esempio di calcolo delle perdite distribuite
Perdite concentrate
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Lunghezze equivalenti delle perdite concentrate
Esempio di calcolo delle perdite concentrate.
Esempio di calcolo di perdite complessive
Modulo 5: Nozioni fondamentali
Riepilogo caratteristiche di una pompa
Prevalenza manometrica
Modulo 6:Utenza
Dimensionamento di un impianto di acqua sanitaria : caratteristiche dell’utenza
Dimensionamento del serbatoio
Portata della pompa
Prevalenza manometrica e dimensionamento dell’impianto
Dimensionamento elettropompa
Prestazioni richieste alla pompa e scelta da catalogo.
Dimensionamento impianto acqua sanitaria in Italia per alloggi
Modulo 7: La pompa Solarflux
Schemi di collegamento
Installazione e manutenzione
Alimentazione energetica della pompa con impianto fotovoltaico.
CAPITOLO 3.
STUDIARE COME RENDERE POTABILE PER USI UMANI L'ACQUA DI UN POZZO
Modulo 1: Acqua potabile.
Definizione di acqua potabile destinata a consumo umano.
Principali elementi disciolti in acqua
Parametri analitici
Parametri indicatori
Modulo 2: Generalità sulla disinfezione dell’acqua.
Disinfezione con raggi ultravioletti
Disinfezione con Ozono
Clorazione e benefici del cloro
Modulo 3 : Disinfezione tramite luce UV
Lunghezze d’onda della luce.
Gli UV-C all’interno dello spettro d’onda elettromagnetico
Effetto dell’ultravioletto
Dose Ultravioletta
Relazione dose/distruzione
Modulo 4: Applicazioni
Tubi ad arco a media ed alta pressione
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Lampade a bassa pressione
Camere di irradiazione
Configurazione con tubo ad arco singolo
Monitoraggio dell’intensità UV
Dimensionamento del sistema
CAPITOLO 4.
COOPERAZIONE ALLO SVILUPPO, RAPPORTI NORD-SUD. STUDIO DEL BURKINA FASO E DELLE SUE
POPOLAZIONI
Modulo 1: La cooperazione allo sviluppo
Gli strumenti della cooperazione: le ONLUS
Gli strumenti alla cooperazione: le ONG
Modulo 2: I principi fondamentali dello sviluppo.
Eguaglianza
Sostenibilità
Partecipazione
Produttività
Modulo 3: Il Terzo Mondo
L’edilizia diffusa: l’architettura dei villaggi e l’autocostruzione
Il cantiere le tecniche ed i materiali
Costruzioni contemporanee : le città
Modulo 4 : Quale tecnologia?
Bibliografia
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