Laboratorio didattico di Energia solare ed eolica off-grid
Descrizione
OBIETTIVI E FINALITÀ DIDATTICHE
- Obiettivi Didattici:
- Comprendere il funzionamento dei sistemi di generazione energetica solare ed eolica.
- Analizzare le prestazioni delle fonti rinnovabili in condizioni operative variabili.
- Studiare i sistemi di accumulo e gestione dell’energia off grid.
- Sviluppare competenze pratiche nell’installazione e configurazione degli impianti.
- Finalità Didattiche:
- Formare gli studenti sui principi dell’autosufficienza energetica mediante fonti rinnovabili.
- Integrare la teoria con la sperimentazione pratica in sistemi energetici reali.
- Promuovere la consapevolezza sulle opportunità offerte dalle energie rinnovabili per la sostenibilità ambientale.
DESCRIZIONE APPROFONDITA DELLE TECNOLOGIE
Il laboratorio è equipaggiato con sistemi modulari per l’apprendimento teorico e pratico:
- Trainer per lo Studio dell’Energia Solare Stand-Alone:
- Modulo fotovoltaico inclinabile da 90W, 12V, con sensori di irradiazione e temperatura.
- Moduli di controllo batteria, regolazione elettronica e carico.
- Convertitore CC/CA sinusoidale da 300W per l’alimentazione dei carichi.
- Software per l’acquisizione ed elaborazione dei dati.
- Trainer per lo Studio dell’Energia Eolica con Regolatore di Carica e Batteria:
- Generatore eolico con motore brushless per simulazione indoor.
- Regolatore di carica e batteria da 100Ah per sistemi ad isola.
- Inverter e moduli di misura per l’analisi delle prestazioni.
- Trainer per lo Studio dell’Energia Solare Termica:
- Simulatore di collettore solare per applicazioni di riscaldamento dell’acqua.
- Moduli di misura della temperatura e del flusso energetico.
- Sistema di accumulo e distribuzione per l’analisi dei rendimenti.
- Banco da Lavoro: Struttura robusta con piano in legno bilaminato per il supporto delle apparecchiature.
- Personal Computer All-in-One: Utilizzato per l’analisi dei dati e il controllo dei sistemi di misura.
ESEMPI DI ESERCITAZIONI PRATICHE
- Produzione di Energia Solare Fotovoltaica:
- Installazione e configurazione del modulo fotovoltaico.
- Misurazione della potenza generata in diverse condizioni di irraggiamento.
- Analisi delle prestazioni con accumulo e carico diretto.
- Analisi delle Prestazioni di una Turbina Eolica:
- Studio della velocità del vento e della produzione energetica.
- Simulazione delle condizioni di funzionamento con motore brushless.
- Efficienza della conversione dell’energia eolica in energia elettrica.
- Gestione e Accumulo dell’Energia Off Grid:
- Configurazione del sistema di accumulo con batteria.
- Analisi dell’autonomia energetica in differenti scenari di consumo.
- Ottimizzazione della gestione della carica e scarica della batteria.
- Applicazioni dell’Energia Solare Termica:
- Simulazione della produzione di acqua calda sanitaria.
- Analisi dell’efficienza del sistema di scambio termico.
- Studio dell’integrazione con altri sistemi energetici.
- Simulazione di un Impianto Off Grid Completo:
- Integrazione di fonti solari ed eoliche in un’unica rete autonoma.
- Monitoraggio e controllo del flusso energetico tra produzione, accumulo e consumo.
- Valutazione delle strategie per massimizzare l’autosufficienza energetica.
TECNOLOGIE E CONSULENZA
- Tecnologie Utilizzate: Il laboratorio integra tecnologie moderne per la formazione sulle energie rinnovabili:
- Pannelli fotovoltaici inclinabili per l’analisi delle prestazioni in diverse condizioni.
- Generatori eolici con simulazione indoor per la sperimentazione pratica.
- Sistemi di accumulo con batterie per la gestione dell’energia off grid.
- Software di acquisizione dati per monitorare l’efficienza dei sistemi.
- Consulenza: Per garantire il miglior utilizzo delle attrezzature, il laboratorio include servizi di supporto:
- Installazione e configurazione delle apparecchiature da parte di tecnici specializzati.
- Formazione per docenti sull’uso e la gestione dei sistemi.
