1
AUDIT ENERGETICO DELL’ITIS FERMI
E DELL’IPSIA VINCI DI MANTOVA
dal 2004 al 2005
*
Settore
Campo d’azione
Servizio/soggetto
responsabile
attuazione
PROVINCIA DI MANTOVA, in collaborazione con La
Fabbrica del Sole srl (Milano) e LABTER-CREA Mantova
Descrizione
Per la descrizione generale dell’iniziativa si rimanda alla Scheda presentata da
Labter-Crea.
Nella presente scheda si segnala che per l’istituto Fermi all’esperienza partecipano
tre Classi dell’ITIS Fermi (una classe del Corso di Meccanica, una classe del Corso di
Elettronica, una classe del Corso di Elettrotecnica) e una Classe del Liceo Scientifico
Tecnologico), coordinate da 6 docenti.
Negli incontri preliminari vengono descritte le finalità dell’iniziativa,
successivamente le classi vengono introdotti agli strumenti e alle metodologie di
indagine.
Riunioni preliminari
Ogni classe sceglie, in funzione della proprie competenze la tipologia di misurazioni
di cui intende farsi carico e definisce un calendario di possibili interventi.
Studenti del Fermi in azione
Concluse le rilevazioni, le classi trasmettono i dati ottenuti a Labter-Crea, che a sua
volta li gira alla Fabbrica del Sole srl, incaricata della elaborazione delle informazioni
e della redazione della reazione finale.
Presentazione del Rapporto
La prima slide del Rapporto
La presentazione della relazione finale da parte della Fabbrica del sole srl e la
distribuzione agli studenti della pubblicazione “Libretto di risparmio energetico”
concludono l’esperienza.
Documenti tecnici, gallerie fotografiche e il rapporto finale sono raccolti da LabterCrea e riversati sul CD Rom “Audit energetico dell’ITIS Fermi e dell’IPSIA Vinci di
Mantova”. Il CD Rom viene distribuito durante gli eventi organizzati da Labter-Crea o
ai quali Labter-Crea partecipa.
Data inizio
Ottobre 2004
Data fine
Ottobre 2005
Risparmio energetico
Nessun risparmio diretto
Riduzione CO2
Nessuna riduzione diretta
Attori coinvolti
4 Classi dell’ITIS + Liceo Scientifico Tecnologico Fermi e 2
Classi dell’IPSIA Vinci di Mantova nelle operazioni di Audit
Provincia di Mantova
Labter-Crea Mantova
La Fabbrica del sole, srl (MI)
Scuole e cittadinanza mantovana
Costi
Non sono noti a IS Fermi i costi sostenuti dalla Provincia di
Mantova per l’incarico alla Fabbrica del sole srl per le
attività di formazione ed elaborazione dati e per la
redazione e per la stampa del Libretto di risparmio
energetico.
I costi a carico di Labter-Crea per l’organizzazione, il
coordinamento e la documentazione dell’esperienza si
valutano in 2.000 Euro.
Strumenti di
finanziamento
Non noti quelli a carico della Provincia di Mantova.
Monitoraggio
12 gli eventi di informazione e comunicazione effettuato
2
Fondi di finanziamento ordinari Labter-Crea da Provincia e
Comune di Mantova, Ufficio Scolastico Territoriale e
Regione Lombardia .
Corso di Formazione Docenti e
Tecnici “PROGETTAZIONE INTEGRALE
DI UN LABORATORIO DIDATTICO PER
LA PRODUZIONE, L’UTILIZZO E LO
STUDIO DEI SISTEMI A IDROGENO”
*
2005
Settore
Campo d’azione
Coinvolgimento delle scuole
Formazione docenti
Servizio/soggetto
responsabile
attuazione
LABTER-CREA
Descrizione
Sulla base del grande interesse suscitato dal Corso Idrogeno organizzato da LabterCrea nel 2004 che aveva portato alcuni docenti ad ipotizzare la creazione presso
l’ITIS Fermi di un Laboratorio Didattico a Idrogeno, da febbraio a maggio 2005
Labter-Crea organizza e coordina il Corso di Formazione per Docenti e Tecnici
“Progettazione integrale di un laboratorio didattico per la produzione, l’utilizzo e
lo studio dei sistemi a idrogeno”. Per la progettazione e per la realizzazione del
corso Labter-Crea si avvale della collaborazione di esperti di H2IT Milano, SAPIO
srl, SOL spa e ENI spa. Vengono effettuati 7 incontri di 3 ore ciascuna a cui
partecipano 10 docenti, prevalentemente dell’ITILICEO Fermi di Mantova.
Docenti e tecnici partecipanti al Corso
I materiali teorici del Corso, comprensivi delle metodologie e dei calcoli per la
progettazione dei componenti principali dell’impianto, e la documentazione sono
raccolti da Labter-Crea nel CD Rom che porta il titolo del corso e viene distribuito in
tutte le occasioni di comunicazione e formazione sul tema energia organizzati da
Labter-Crea o ai quali Labter-Crea partecipa.
Il corso dà un impulso decisivo alle fasi iniziali di progettazione dell’Impianto
idrogeno nei laboratori dell’ITILICEO Fermi , che vedrà la realizzazione completa
negli anni 2008 e 2009 e l’inaugurazione del febbraio 2010
Data inizio
Gennaio 2005
Data fine
Maggio 2005
Risparmio energetico
Nessun risparmio
Riduzione CO2
Nessuna riduzione diretta
Attori coinvolti
Docenti ITILICEO Fermi Mantova
Esperti di H2IT Milano, SAPIO srl, SOL spa e ENI spa
Costo esperti H2IT 600,00 euro.
Gli esperti Sapio, Sol, Eni hanno effettuato la loro
prestazione gratuitamente.
Costi
I costi a carico di Labter-Crea per l’organizzazione, il
coordinamento,
documentazione
e
divulgazione
dell’esperienza si valutano in 2.500 Euro.
Strumenti di
finanziamento
Fonti di finanziamento ordinari Labter-Crea provenienti da
Provincia e Comune di Mantova, Ufficio Scolastico
Territoriale di Mantova e Regione Lombardia .
Monitoraggio
Indicatore: n° di attività di informazione/comunicazione
effettuate 15
3
LABORATORIO DELLE ENERGIE
RINNOVABILI (LER)
Settore
Campo d’azione
Servizio/soggetto
responsabile
attuazione
ISTITUTO SUPERIORE Fermi di Mantova
Descrizione
Come descritto nella parallela scheda di Labter-Crea , l’idea di realizzare un
Laboratorio delle Energie Rinnovabili (LER) nasce come indotto del processo di
realizzazione del Laboratorio di Produzione e utilizzazione di Idrogeno, avviato nel
2005.
I vari componenti costituenti il laboratorio vengono installati in tempi diversi. Nel
2008 vengono installati i due impianti fotovoltaici indicati come Fotovoltaico Scuola
e Fotovoltaico Provincia e i monitor all’ingrasso della scuola, che riporta i dati di
produzione cumulativa di energia elettrica prodotta e i dati della potenza teorica di
picco , nel 2009 è la volta dell’impianto geotermico, infine nel 2010 viene realizzato
l’Impianto Idrogeno. In parallelo viene installato il Sistema di monitoraggio
dell’energia elettrica e termica utilizzata dalla scuola.
I pannelli fotovoltaici sui tetti del Fermi
Il LER trova ospitalità in locali ristrutturati dai Laboratori di Chimica. Per l’impianto
idrogeno invece, ragioni di sicurezza inducono i docenti e l’Ufficio Tecnico della
Provincia di Mantova, ente proprietario, ad optare per la costruzione di una
struttura edilizia esterna, nel cortile adiacente i Laboratori di Chimica.
Particolare dell’impianto geotermico: la
pompa di calore
Il Laboratorio delle Energie Rinnovabili e l’Impianto Idrogeno vengono inaugurati
l’11 febbraio 2011 in una giornata articolata su due tempi: al mattino la cerimonia
inaugurale corredata da una serie di presentazioni sugli aspetti tecnici, sui costi
delle strutture realizzate e sulle prospetti vedi fruizione del LER, al pomeriggio un
incontro di formazione per docenti e presidi articolato sulla presentazione di un
ventaglio di proposte didattiche fruibili nel nuovo laboratorio.
Il locale che ospita l’Impianto Idrogeno
La sezione di elettrolisi dell’impianto Idrogeno
La cella a combustibile
Prima di riportare i componenti, specifiche tecniche e i costi degli impianti installati,
si ritiene di dover segnalarne alcune peculiarità:
1. gli impianti sono interconnessi tra loro tramite la rete elettrica dell’istituto;
questo accorgimento consente di utilizzare l’energia elettrica prodotta dagli impianti
fotovoltaici per alimentare l’Impianto Idrogeno e/o la pompa geotermica, a seconda
delle necessità e/o di riversare in rete l’eccesso di produzione;
2. le specifiche tecniche e i dati istantanei e cumulativi di produzione degli impianti
fotovoltaici sono riportati in tempo reale sia sul monitor collocato all’ingresso della
scuola (comunicazione) che sul sito web della scuola all’indirizzo
http://servizi.fermi.mn.it/fotovoltaico/ e
http://servizi.fermi.mn.it/fotovoltaico/provincia.php
3. l’impianto geotermico riscalda o raffresca, a seconda delle stagioni, il LER;
4. gli impianti fotovoltaici e l’impianto geotermico sono funzionali alla vita
dell’istituto e costruiti nell’ottica della sostenibilità energetica: progressiva
riduzione della dipendenza degli usi energetici della scuola da fonti tradizionali ed
espansione del ricorso alle energie alternative;
4. l’Impianto idrogeno si configura come un vero e proprio impianto pilota di
produzione e utilizzazione dell’ idrogeno e per complessità e dimensioni
rappresenta un unicum nel panorama della scuola secondaria italiana. La sua
costruzione risponde alla necessità culturale di affrontare lo studio di vettori
energetici innovativi (idrogeno) per usi sia residenziali che di mobilità sostenibile;
5. tutti gli impianti sono stati costruiti con finalità didattico-formative e sono fruibili
sia dagli studenti che dai docenti; si offrono come strumenti utili per la
disseminazione di una cultura della sostenibilità energetica.
6. come si può dedurre dall’elenco dei finanziatori pubblici e privati e delle somme
assegnate, il LER e il Laboratorio Idrogeno si possono considerare il frutto
dell’impegno e dell’investimento della comunità mantovana nell’educazione
tecnico-scientifica orientata a costruire un comune sviluppo sostenibile.
LABORATORIO DELLE ENERGIE RINNOVABILI
Specifiche tecniche e funzionali e costi
Impianti Fotovoltaico Scuola
Anno installazione e inizio funzionamento
Costo totale
Superficie
Potenza di picco
Produzione annua attesa
Energia totale prodotta Fotovoltaico Scuola
Tonnellate di CO2 risparmiate ad oggi
2008
45.000 euro
46 m2
6,84 kW
7.100 kWh
24.276 kWh
15,0 t
Coefficiente di conversione kg CO2 / kWh = 0,617
Impianto Fotovoltaico Provincia
Anno installazione e inizio funzionamento
2008
Costo totale
60.000 euro
Superficie
62 m2
Potenza di picco
9,18 kWh
Produzione annua attesa
9.570 kWh
Energia totale prodotta Fotovoltaico Provincia 23.381 kWh
Tonnellate di CO2 risparmiate ad oggi
14,4 t
Coefficiente di conversione kg CO2 / kWh = 0,617
Nota: La produzione complessiva dei due impianti fotovoltaici copre il 18% circa
degli usi totali di energia elettrica dell’istituto
Impianto geotermico
Anno installazione e inizio funzionamento
Costo totale
Pompa di calore geotermica
- Potenza pompa
- COP
-
Produzione annua energia
Energia totale prodotta ad oggi
Tonnellate di CO2 risparmiate ad oggi
2009
20.000 euro
10 kWt e 8 kWf
4 per riscaldamento
3 per raffrescamento
30.000 kWh *
90.000 kWh *
27 t*
Coefficiente di conversione kg CO2 / kWh = 0,3
*Valori stimati, non dedotti da misurazioni
2 Sonde geotermiche verticali, profondità 93 m
Impianto di rilevamento dell’energia termica e dell’energia elettrica
utilizzata dalla scuola
Anno di installazione e inizio funzionamento
Costo totale (parte del costo dell’impianto fotovoltaico
Della Provincia)
Sensori e apparecchiature elettroniche (PLC)
-
2009
Dati forniti dall’inverter del fotovoltaico
Misuratori di corrente e potenza sui vari contatori elettrici della scuola
Misuratori di potenza termica erogata nella centrale termica
Impianto di Produzione e di utilizzazione di idrogeno
Installazione e inizio attività
Costo totale
Sezioni:
- Trattamento acqua con osmosi inversa
- Elettrolizzatore
- Serbatoio idrogeno,
capacità 700 litri
pressione H2 di esercizio 6 bar
pressione H2 nominale 16 bar
- Cella a combustibile
- Produzione N2 da aria
2010
70.000 Euro
1 Nm3 H2/h
0,8 kW
Monitor per la visualizzazione dei dati energetici degli impianti fotovoltaici
Il monitor situato all’ingresso della scuola
Modello didattico fotovoltaico (vedi schede successive)
Il modello didattico
Kit e modellini di macchine per la didattica dell’idrogeno
Il kit didattico, corredato
dagli strumenti di rilevamento dei parametri di funzionamento
Per informazioni dettagliate, immagini e video relativi agli impianti si
rimanda al sito web dell’Istituto Superiore Fermi all’indirizzo
http://www.fermimn.gov.it/?action=articolo&newsid=333
Data inizio
2005
Data fine
Febbraio 2011
Risparmio energetico
(Energia prodotta da
fonti rinnovabili)
24.276 kWh
23.381 kWh
90.000 kWh
Fotovoltaico Scuola
Fotovoltaico Provincia
Impianto geotermico
Riduzione CO2
Attori coinvolti
Costi
Strumenti di
finanziamento
Monitoraggio
4
15,0
14,6
27,0
t
t
t
Fotovoltaico Scuola
Fotovoltaico Provincia
Impianto geotermico
Docenti e tecnici di IS Fermi MN
Provincia di Mantova, Assessorati Istruzione e Ambiente e
Ufficio Tecnico
Regione Lombardia
AGIRE Mantova
Fondazione della Comunità Mantovana
Fondazione Banca Agricola Mantovana
Camera di Commercio
Polimeri Europa
Vallan
240.000 euro, costo totale del Laboratorio delle Energie
Rinnovabili LER e dell’impianto Idrogeno.
Contributi:
70.000 euro Provincia di Mantova
50.000 euro Regione Lombardia/Provincia di MN/AGIRE
50.000 euro Fondazione Comunità Mantovana
22.000 euro Camera di Commercio
22.000 euro Campus Enrico Fermi
15.000 euro Fondazione Banca Agricola Mantovana
6.000 euro Vallan
5.000 euro Polimeri Europa
Vedi casella sovrastante
Numero di attori sociali contribuenti alla realizzazione: 15
LA GIORNATA DI INAUGURAZIONE
DEL LABORATORIO DELLE ENERGIE
RINNOVABILI (LER)
*
Settore
Campo d’azione
Servizio/soggetto
responsabile
attuazione
ISTITUTO SUPERIORE FERMI MANTOVA
Descrizione
Si è deciso di inserire la presente scheda perché la giornata in oggetto, articolata su
due attività distinte , va considerata come un momento di grande efficacia
comunicativa per la penetrazione delle energie nella scuola a fini funzionali e
didattici e come momento di formazione per docenti e presidi sulle potenzialità
didattiche del LER; in definitiva una giornata costruita per promuove la cultura delle
energie rinnovabili.
Come detto nella scheda precedente, il Laboratorio delle Energie Rinnovabili (LER),
comprensivo dell’impianto idrogeno, viene inaugurato il 10 febbraio 2011 con un
evento strutturato su due tempi: al mattino la cerimonia inaugurale e al pomeriggio
l’incontro di formazione per presidi e docenti su esempi di didattica centrata sule
energie rinnovabili e sull’idrogeno, visto come vettore energetico.
Cerimonia inaugurale (attività di comunicazione) (mattino)
La cerimonia inaugurale si svolge al mattino, alla presenza di numerosi esponenti
istituzionali locali e regionali e del mondo della produzione, del commercio e
dell’artigianato locale, tra i quali i principali finanziatori delle strutture realizzate,
nonché del mondo della scuola: docenti del Fermi e dirigenti e docenti di altre
scuole mantovane e non.
Un momento dell’inaugurazione
Dal sito web del Fermi, all’indirizzo
http://www.fermimn.gov.it/?action=articolo&newsid=333 si può scaricare la
locandina dell’evento
Programma del 10 febbraio: giornata inaugurale di studio-formazione
[ locandina_10_2.pdf - Dimensione 3 M ]
Icona della locandina contenente il Programma
Esaurita la sequenza degli interventi rituali (ringraziamenti da parte della scuola e
congratulazioni da parte degli enti e delle agenzie compartecipi della realizzazione
delle strutture), viene dato spazio a due presentazioni: l prima, a cura di LABTERCREA, prende in esame la genesi del LER, le problematiche incontrate dalla scuola e
dai partner nel processo realizzativo e le strategie elaborate per superarli; la
seconda, a cura del Prof. Renato Mischi, referente della scuola per il progetto,
descrive le varie sezioni su cu si articola il LER, evidenziandone le specifiche tecniche
e funzionali, ma soprattutto il legame di interconnessione energetica che le
caratterizza nell’ottica della sostenibilità della vita dell’istituto. Concludono la
mattinata la cerimonia del taglio del nastro e la visita guidata al LER gestita da
tecnici e docenti della scuola.
Dal sito web del Fermi, all’indirizzo
http://www.fermimn.gov.it/?action=articolo&newsid=333 si possono scaricare
interventi della dirigente del la scuola, di Labter-Crea e del Prof. Mischi
Quant'è costato? Le ditte esecutrici. [ bonaglia_presentazione_aziende.pptx Dimensione 3 M ]
Una storia che viene da lontano [ sutti.ppt - Dimensione 10 M ]
Impianto a energie rinnovabili [ mischi_impianto.ppt - Dimensione 6 M ]
Proposte didattiche per docenti e presidi nel Laboratorio delle Energie Rinnovabili
L’attività pomeridiana si incentra sulla presentazione e sulla discussione di alcuni
esempi delle molte attività didattiche che si possono attuare nel LER. Le
presentazioni , a cura di docenti e di due allievi della scuola, si riportano di seguito e
sono scaricabili dal suo sito web all’indirizzo
http://www.fermimn.gov.it/?action=articolo&newsid=333 :
Banco prova motori [ motta.pptx - Dimensione 7 M ]
Cella a combustibile [ baraldi.ppt - Dimensione 5 M ]
Il laboratorio [ garilli.ppt - Dimensione 3 M ]
Impianto a energie rinnovabili [ mischi_impianto.ppt - Dimensione 6 M ]
Laboratorio energie rinnovabili [ mischi.pptx - Dimensione 1 M ]
L'energia solare [ carli_vincenzi.ppt - Dimensione 10 M ]
L'impianto.. [ ancellotti.ppt - Dimensione 4 M ]
Programma del 10 febbraio: giornata inaugurale di studio-formazione
[ locandina_10_2.pdf - Dimensione 3 M ]
Sito web del laboratorio [ pierotti.ppt - Dimensione 3 M ]
Concludono l’incontro commenti, richieste di chiarimento e una discussione sulle
ulteriori proposte didattiche.
Data inizio
10 febbraio 2011
Data fine
10 febbraio 2011
Risparmio energetico
Nessun risparmio energetico associato
Riduzione CO2
Nessun risparmio energetico associato
Attori coinvolti
Docenti, studenti e tecnici di IS Fermi MN
Provincia di Mantova, Assessorati Istruzione e Ambiente e
Ufficio Tecnico
Regione Lombardia
AGIRE Mantova
Fondazione della Comunità Mantovana
Fondazione Banca Agricola Mantovana
Camera di Commercio
Polimeri Europa
Vallan
Nessun costo diretto
Costi indiretti rilevanti, se si quantificano le ore di
Costi
Strumenti di
finanziamento
Monitoraggio
5
impegno di docenti e tecnici e della dirigenza della scuola
per la preparazione della giornata
Ordinari della scuola
Indicatore:
numero partecipanti alla cerimonia di inaugurazione: 100
numero di partecipanti all’incontro sulla didattica 20
numero di presentazioni effettuate all’incontro sulla
didattica 9
ENERGIA A SCUOLA
Strumenti didattici per l’utilizzo del
Laboratorio per le Energie
Rinnovabili (LER)
*
Settore
Campo d’azione
Servizio/soggetto
responsabile
attuazione
ISTITUTO SUPERIORE FERMI MANTOVA
Descrizione
Come detto nelle schede precedenti, il Laboratorio delle Energie Rinnovabili è stato
ideato e realizzato per orientare alla sostenibilità gli usi energetici della scuola, ma
soprattutto per disporre di uno strumento efficace di studio e di didattica delle
energie rinnovabili e più in generale di formazione alla cultura dell’energia basata
sull’adozione di tecnologie innovative capaci di ottimizzare lo sfruttamento delle
energie rinnovabili, disponibili sul territorio mantovano. I più immediati fruitori del
LER sono in primis i docenti, gli studenti e i tecnici della scuola che lo ha realizzato.
Ma per le strutture tecnologiche avanzate che presenta e per l’impegno finanziario
che ha richiesto, possibile solo col concorso di un’intera comunità, il Laboratorio
delle Energie Rinnovabili è risorsa tropo rara e preziosa per rimanere appannaggio di
una sola scuola; poiché i costi della sua realizzazione sono stati supportati da
istituzioni pubbliche e da attori privati, tutti gli interventi della cerimonia inaugurale
hanno rimarcato l’auspicio che il LER si apra alla fruizione delle scuole mantovane,
delle scuole lombarde e più in generale delle scuole italiane, ma anche a quella della
cittadinanza.
Un gruppo di docenti della scuola (Paolo Garilli, Federica Motta, Romano Pierotti,
Renato Mischi, Mauro Grandi, Monica Valli, Claudio Baraldi) raccoglie questo
auspicio e nel giro di qualche mese produce il fascicolo ENERGIA A SCUOLA,
Strumenti didattici per l’utilizzo de Laboratorio per le Energie Rinnovabili (LER)
La copertina del fascicolo
Come scrive Labter-Crea nella presentazione del fascicolo “La visita al laboratorio
può costituire un “contatto ravvicinato del terzo tipo” col mondo delle energie
rinnovabili e delle tecnologie che le supportano e innescare curiosità e il desiderio di
saperne di più e meglio in merito a temi cruciali per noi e per il nostro pianeta:
l’energia, la sostenibilità, la qualità della vita. Affinché questo avvenga, i docenti
delle scuole interessate a visitare il laboratorio con le loro classi sono invitati ad
utilizzare la presente pubblicazione, appositamente redatta per loro dai colleghi del
Fermi: vi troveranno alcune definizioni e descrizioni generali delle fonti e dei vettori
energetici, insieme con descrizioni e immagini concernenti gli strumenti, le
apparecchiature, gli impianti e i processi che essi ospitano.
L’uso di tutta la pubblicazione o di parti di essa in classe, in dipendenza del livello
scolare, viene consigliato dai docenti del Fermi come propedeutico alla visita al
laboratorio, perché essa possa risultare un momento efficace di formazione e di
crescita delle giovani generazioni sui temi dell’energia.”
La pubblicazione è disponibile sia in formato di stampa che in versione digitale.
Data inizio
Ottobre 2011
Data fine
Marzo 2012
Risparmio energetico
Nessun risparmio energetico associato
Riduzione CO2
Nessun risparmio energetico associato
Attori coinvolti
Costi
Strumenti di
finanziamento
Monitoraggio
Docenti della scuola
Labter-Crea
Nessun costo diretto
Costi indiretti rilevanti, se si quantificano le ore di
impegno di docenti per la preparazione e per la redazione
dei singoli capitoli
Informazione non reperita
Indicatori:
numero docenti partecipanti alla stesura e alla redazione
del fascicolo: 7
numero di libretti distribuiti: 100