impianto a energie rinnovabili dellistituto e. fermi di mantova

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IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELL’ISTITUTO “E. FERMI” DI MANTOVA

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Page 1: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI

DELL’ISTITUTO “E. FERMI” DI MANTOVA

Page 2: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

ESEMPIO: IMPIANTO A IDROGENO

CONTATORE BIDIREZIONALE

RETE ENEL

UGUALE O MINOREIN ECCESSO

ENERGIA ELETTRICA ALTERNATA

FUTURO COLLEGAMENTO

ALLA RETE INTERNA

DALLA O ALLA

PRELEVATA DALLA RETE

IMMESSA IN RETE

FUNZIONAMENTO IN ASSENZA DI AUTOPRODUZIONE

GIORNONOTTE

ACCUMULO

SCAMBIO RETE

CONVERSIONE IN CORRENTE ELETTRICA

ALTERNATA

MISURA CORRENTE ELETTRICA PRODOTTA

ACCUMULO

AUTOCONSUMO

POMPA DI CALORE

FUEL CELL

PANNELLI FOTOVOLTAICI

AUTOPRODUZIONE CORRENTE ELETTRICA

CONTINUA

COMBUSTIBILI FOSSILI

MOTORE A COMBUSTIONE

INTERNA

ENERGIA MECCANICA

ESEMPIO:

MOBILITÀ

STARTLEGENDA

:ENERGIA FOTOVOLTAICA

:ENERGIA PROVENIENTE DALLE CENTRALI ENEL

:ENERGIA IMMAGAZZINATA DALL’IDROGENO

:ENERGIA SOLARE

INTERRUTTORE

PERIODO

IMPIANTO ENERGIE RINNOVABILI PRESSO L’ISTITUTO “E. FERMI MN”

INTERRUTTORE

SOLE

Page 3: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

CONTATORE BIDIREZIONALE

RETE ENEL

UGUALE O MINOREIN ECCESSO

ENERGIA ELETTRICA ALTERNATA

FUTURO COLLEGAMENTO

ALLA RETE INTERNA

DALLA O ALLA

PRELEVATA DALLA RETE

IMMESSA IN RETE

FUNZIONAMENTO IN ASSENZA DI AUTOPRODUZIONE

INTERRUTTORE

GIORNONOTTE

ACCUMULO

SCAMBIO RETE

ACCUMULO

POMPA DI CALORE

ESEMPIO: IMPIANTO A IDROGENO

FUEL CELL

COMBUSTIBILI FOSSILI

ENERGIA MECCANICA

ESEMPIO:

MOBILITÀ

INTERRUTTORE

PERIODO

STARTLEGENDA

:ENERGIA FOTOVOLTAICA

:ENERGIA PROVENIENTE DALLE CENTRALI ENEL

:ENERGIA IMMAGAZZINATA DALL’IDROGENO

:ENERGIA SOLARE

MISURA CORRENTE ELETTRICA PRODOTTA

AUTOCONSUMO

PANNELLI FOTOVOLTAICI

AUTOPRODUZIONE CORRENTE ELETTRICA

CONTINUA

IMPIANTO ENERGIE RINNOVABILI PRESSO L’ISTITUTO “E. FERMI MN”

MOTORE A COMBUSTIONE

INTERNACONVERSIONE IN

CORRENTE ELETTRICA ALTERNATA

SOLE

Page 4: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

UGUALE O MINOREIN ECCESSO

ENERGIA ELETTRICA ALTERNATA

FUTURO COLLEGAMENTO

ALLA RETE INTERNA

DALLA O ALLA

PRELEVATA DALLA RETE

IMMESSA IN RETE

GIORNONOTTE

INTERRUTTORE

PERIODO

ACCUMULO

SCAMBIO RETE

STARTLEGENDA

:ENERGIA FOTOVOLTAICA

:ENERGIA PROVENIENTE DALLE CENTRALI ENEL

:ENERGIA IMMAGAZZINATA DALL’IDROGENO

:ENERGIA SOLARE

CONTATORE BIDIREZIONALE

RETE ENEL

FUNZIONAMENTO IN ASSENZA DI AUTOPRODUZIONE

INTERRUTTORE

ACCUMULO

POMPA DI CALORE

ESEMPIO: IMPIANTO A IDROGENO

FUEL CELL

COMBUSTIBILI FOSSILI

ENERGIA MECCANICA

ESEMPIO:

MOBILITÀMISURA CORRENTE ELETTRICA PRODOTTA

AUTOCONSUMO

PANNELLI FOTOVOLTAICI

AUTOPRODUZIONE CORRENTE ELETTRICA

CONTINUA

IMPIANTO ENERGIE RINNOVABILI PRESSO L’ISTITUTO “E. FERMI MN”

MOTORE A COMBUSTIONE

INTERNA

SOLE

CONVERSIONE IN CORRENTE ELETTRICA

ALTERNATA

Page 5: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

FUEL CELL

ELETTROLIZZATORE

INGRESSO ACQUA

SERBATOIO DI IDROGENO

CELLA A COMBUSTIBILE

CORRENTE ELETTRICAUTILIZZATORE

USCITA ACQUA

SFIATO OSSIGENO

ARIA

GENERATORE DI AZOTO

SFIATO IDROGENO

TRATTAMENTO ACQUA CON

OSMOSI INVERSA

GRUPPO

FRIGORIFERO

Page 6: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

SCHEMA IMPIANTO GEOTERMICO CON POMPA DI CALORE A TRASCINAMENTO ELETTRICO

POMPA DI CALORE

FLUIDO VETTORE ACQUA GLICOLATA

POZZO CON SONDA

GEOTERMICA

ESTATEINVERNO

CESSIONE DI CALORE

ALL’AMBIENTE

VENTILCONVETTORE

PRELIEVO CALORE

DALL’AMBIENTE

PRELIEVO CALORE DAL SOTTOSUOLO

CESSIONE CALORE NEL

SOTTOSUOLO

ENERGIA ELETTRICA

ENERGIA ELETTRICA

1 1

3

3

4

4LEGENDA

I NUMERI INDICANO IN UNITÀ ARBITRARIE LA QUANTITÀ DI ENERGIA UTILIZZATA O TRASPORTATA

Page 7: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

PANNELLI FOTOVOLTAICIPOTENZA DI PICCO: 6,84 kW

Page 8: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

ANALISI PANNELLI FOTOVOLTAICI

START

LEGENDA

STRATO POSITIVO

STRATO NEGATIVO

BIOSSIDO DI SILICIO (SiO2)

STRATO ANTI-RIFLETTENTE

FOTONE

ELETTRONE

CORRENTE

SEZIONE DI UN PANNELLO FOTOVOLTAICO

I

I

I

I

+

-

Page 9: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

INVERTER

Page 10: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

POMPA DI CALOREPOMPA DI CALORE GEOTERMICA 10kWt E 8 kWf

DUE SONDE GEOTERMICHE VERTICALI OGNUNA DI PROFONDITÀ CIRCA 100 m

PERFORAZIONE DI DIAMETRO 200 mm

BOIACCA CEMENTIZIA

DUE TUBI DI DIAMETRO 40 mm

93 m DI PROFODITÀ

SONDA GEOTERMICA

LITOSTRATIGRAFIA

Page 11: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

LITOSTRATIGRAFIATERRENO

ARGILLA

SABBIA CON LENTI ARGILLOSE

ARGILLA CON TORBA

90,00 m PROFONDITÀ CIRCUITO SONDE

93,00 m PROFONDITÀ PERFORAZIONE

SABBIA GROSSA

SABBIA GROSSA CON STRATO DI GHIAIA

SABBIA FINE

ARGILLA E SABBIA

SABBIA CON LENTI ARGILLO-TORBOSE

0 m1 m

10 m

39 m

44 m

57 m

62 m

70 m

77 m

87 m

93 m

Page 12: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UNA

POMPA DI CALORELEGENDA

GRADIENTE TERMICO DELL’ARIA

ARIACALDA

ARIAFREDDA

STANZA CON ARIA CALDA STANZA CON ARIA FREDDA

START

Page 13: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

Pozz

o 2

Pozz

o 1

Pompa di

calore

scambiatore

evap

ora

tore

con

den

sato

re

C

25°C

10°C

18°C

7°C

12° C

Flusso di falda

12°C costanti

ventilconvettore

ev.

cond.

Page 14: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

Pompa di

calore

Pozz

o 2

Flusso di falda

12°C costanti

Pozz

o 1

ventilconvettore

scambiatore

evap

ora

tore

con

den

sato

re

C

0°C

42°C

5°C

45°C

40° C

Page 15: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

TRATTAMENTO ACQUA CON OSMOSI INVERSA

Page 16: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

+ -

ELETTROLIZZATORE

LEGENDA

ANODO (ELETTRODO POSITIVO)

CATODO (ELETTRODO NEGATIVO)

BATTERIA

ACQUA (H2O)

+

-

START

O2

OSSIGENOH2

IDROGENO

ELETTROLIZZATORE:1Nmc/h (“Normal metro cubo per ora”)

Page 17: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

SERBATOIO DI IDROGENOSERBATOIO:

•CAPACITÀ: 750 l

•PRESSIONE DI STOCCAGGIO: 6 atm

•PRESSIONE NOMINALE: 15,8 atm

Page 18: IMPIANTO A ENERGIE RINNOVABILI DELLISTITUTO E. FERMI DI MANTOVA

ANALISI CELLA A COMBUSTIBILE

H H O OH H++

LEGENDA

ATOMO DI IDROGENO

ATOMO DI OSSIGENO

PROTONE (H+)

ELETTRONE (e-)

MOLECOLA D’ACQUA

H

H

OH

H

e

O

e e

H H H H++

e e

OOH

H OH

H

START

ELETTROLITA

FUEL-CELL: 0,8 kW