Laboratorio didattico di Energia solare ed eolica off-grid

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.