ENERGIE RINNOVABILI:

ENERGIA SOLARE


Progetto elaborato da:

Teresa Balestra

Stefania Montefiori

Zefferino Pavanelli

Fulvio Pizzigoni

Marcella Rogai

Serena Stella

 

     INDICE GENERALE

  1. FINALITÀ

  2. DEFINIZIONE DEL CONTESTO FITTIZIO

    Materie coinvolte

    Prerequisiti

    Strutture

    Esperti

    Modalità di realizzazione

    Tempi

  3. FONTI WEB  

  4. CONTENUTI

Tabella Congruenza tra argomenti e scopi condivisa sulle energie alternative, energia solare

Dettaglio Argomenti:

Utilizzo delle fonti energetiche nella storia contemporanea, a partire dall'inizio dello sviluppo industriale

Energie rinnovabili, salvaguardia dell’ambiente e sviluppo economico mondiale

Disponibilità e distribuzione delle materie prime sul pianeta

Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratt. tecniche

Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e

finanziamenti specifici

Realizzazione di un prodotto multimediale come prodotto finale del progetto

Dettaglio Attività

Utilizzo delle fonti energetiche nella storia contemporanea, a partire dall'inizio dello sviluppo industriale.

(1) LA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE COME RIVOLUZIONE TECNICO-ENERGETICA

(2) INTERDIPENDENZA TRA MODELLO DI CIVILIZZAZIONE "PROPOSTO" DALLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE E

MODELLO DI DIPENDENZA ENERGETICA

(3) LIMITI E CONTRADDIZIONI DEL MODELLO DI CIVILIZZAZIONE

(4) L'ALTERNATIVA RAPPRESENTATA DALLE ENERGIE RINNOVABILI

Energie rinnovabili, salvaguardia dell'ambiente e sviluppo economico mondiale

(1) PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI

(2) PRODUZIONE DI ENERGIA TERMOELETTRICA E NUCLEARE

(3)(4) IMPATTO AMBIENTALE

(5)(6) INFLUENZA SULLO SVILUPPO ECONOMICO MONDIALE

Disponibilita’ e distribuzione delle materie prime.

(1) INDIVIDUAZIONE DELLE MATERIE PRIME TRADIZIONALMENTE USATE NEGLI IMPIANTI TERMICI E LORO

DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA

(2) DISPONIBILITÀ IN OGNI AREA GEOGRAFICA

(3) PROBLEMATICHE CONNESSE ALLO SFRUTTAMENTO DELLE MATERIE PRIME

(4) STESURA DI PROGETTI PER LA DIMINUZIONE DEI CONSUMI E DELLE EMISSIONI MEDIANTE L'UTILIZZO DI

ENERGIA SOLARE

Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratteristiche

tecniche

(1) ANALISI DELLA TEMPERATURA DELL’ACQUA RISCALDATA IN FUNZIONE DELL’INTENSITÀ DELLA RADIAZIONE

SOLARE

(2) ANALISI DELLA SOLARITÀ MEDIA IN FUNZIONE DEL MESE E DELL’INCLINAZIONE DEL PANNELLO

(3) TIPO DEL PANNELLO FOTOVOLTAICO E RENDIMENTO DI CONVERSIONE DELL’ENERGIA SOLARE

(4) SUPERFICIE NECESSARIA PER OTTENERE n KW DI PICCO ELETTRICI

 

Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e

finanziamenti specifici.

(1) DEFINIZIONE DELL'AMBIENTE PARTICOLARE

(2) ANALISI DELLA SITUAZIONE ATTUALE RIFERITA ALL'AMBIENTE PRESCELTO

(3) RICERCHE SU LEGGI E FINANZIAMENTI

(4) STESURA DI PROGETTI PER LA DIMINUZIONE DEI CONSUMI E DELLE EMISSIONI MEDIANTE L'UTILIZZO DI

ENERGIA SOLARE

Produzione del cd dal titolo: "l’energia solare" - ricerca e documentazione del progetto didattico: "energie

rinnovabili: energia solare"

(1) PRESENTAZIONE DEL PROGETTO DIDATTICO E ATTUAZIONE DELLA FASE DECISIONALE PRELIMINARE

(2) PROGETTAZIONE DELLA STRUTTURA DEL CD IN RELAZIONE AL PERCORSO DIDATTICO

(3) PRODUZIONE DI FILES CON TECNICHE MULTIMEDIALI

(4) REALIZZAZIONE DEL CD

(5) PUBBLICIZZAZIONE DEL CD

 

FINALITÀ

 

DEFINIZIONE DEL CONTESTO FITTIZIO

Il progetto della comunità di apprendimento è rivolto agli alunni della classe quarta, in un ambiente composito, formato da tre diverse tipologie di Istituti superiori:

un liceo scientifico, una ragioneria, ed un professionale per l'industria, per la durata dell'intero anno scolastico, almeno nella prima versione, con l’idea di estendere negli anni successivi tale comunità di apprendimento anche alla quinta ed alla terza, sulla stessa tematica oppure anche su tematiche diverse (una per anno).

Materie coinvolte

Trattandosi di scuole diverse, saranno altrettanto differenti le competenze che entrano in gioco, fermo restando il necessario coinvolgimento dell'intero consiglio di classe, anche se non tutti i docenti entreranno nella fase di realizzazione. In particolare

- Liceo Scientifico

Fisica, matematica.

L'apporto degli studenti di liceo potrebbe essere mirato a fornire una definizione complessiva del tema trattato, andando ad esaminare la problematica generale delle fonti di energia rinnovabile, ed addentrandosi poi nello specifico della tipologia prescelta

- ITC

Economia aziendale, diritto, matematica

I ragionieri si potrebbero occupare dell'aspetto legislativo, dell'analisi di costi e dei benefici relativi all'installazione di pannelli solari o fotovoltaici, oppure fornendo piani di ammortamento comparati relativamente agli investimenti effettuati in diverse tipologie di sistemi di produzione di energie rinnovabili

Elettronica, elettrotecnica, fisica, matematica.

Gli studenti dell'IPSIA si cureranno di approfondire l'aspetto tecnico relativo allo studio del funzionamento e delle problematiche connesse alla realizzazione pratica di impianti solari.

Il tema ha risvolti in molti settori, ciascun istituto approfondisce gli aspetti più vicini al proprio indirizzo di studi rendendo la discussione più ricca tramite contributi che affrontano l'argomento da differenti angolature.

Sarà uno stimolo per gli studenti il potersi confrontare con "pari" di altri ambiti sullo stesso tema.

La scelta di realizzare il progetto nella classe IV è motivata dalla maggiore possibilità di ritagliare spazi e dal fatto che le competenze degli alunni in IV sono sviluppate in modo più duttile e declinabile nelle varie discipline, senza preoccupazioni sullo svolgimento dei programmi tipiche delle altre classi.

 

Prerequisiti

Conoscenze di base di informatica: familiarità con il PC, con strumenti di office automation, utilizzo "sensato" di motori di ricerca, programmi di disegno (cad o più semplicemente paint), posta elettronica.

Inoltre è richiesta la familiarità con la lingua inglese eventualmente necessaria per la navigazione.

Strutture

Un laboratorio multimediale completo di scanner ed eventuale masterizzatore per ciascuna scuola, con 8-10 postazioni, che permetta l'utilizzo di un PC per ogni gruppo di lavoro (3 / 4 studenti) in cui è suddivisa la classe.

Ogni postazione sarà dotata di collegamento ad Internet e del software indicato nei prerequisiti, oltre all'eventuale software dedicato per lo svolgimento dell'attività, come First Class.

Esperti

Riguardo gli insegnanti, dovrebbero essere coinvolti almeno due o tre insegnanti per ogni classe, sia dell'area tecnico-scientifica sia di quella umanistica, in modo da garantire una visione ed impostazione interdisciplinare in tale comunità di apprendimento.

Oltre ai docenti delle materie interessate, almeno un A.T. per il laboratorio di informatica, e, se disponibile, un docente di informatica o comunque competente ed in grado di risolvere i problemi tecnici e di gestire al meglio la rete (stabilendo le password, la suddivisione della memoria disponibile nei computer e le modalità di gestione).

Si potrebbero individuare due o tre docenti per classe come responsabili del progetto (con una buona base di conoscenze delle TIC), ma con l'intero consiglio di classe coinvolto e disponibile a dedicare alcune ore a questa attività.

Modalità di realizzazione

Costituzione di piccoli gruppi di 2 o 3 studenti che andranno a formare gruppi di 6-9 persone che comunicano via posta elettronica o per mezzo del software specifico. Ciascun gruppo dovrà avere la disponibilità di un computer, e sarà compito dei docenti-tutor adottare criteri per l'accertamento del contributo, da parte dei singoli partecipanti, all'attività complessiva. Sempre i docenti, nel dettaglio del progetto, si cureranno di specificare quale dovrà essere il ruolo svolto dalle diverse scuole nelle diverse fasi dello sviluppo.

Tempi

Il progetto andrà sviluppato lungo l’intero anno scolastico, per due-tre ore la settimana, ipotizzando momenti di sospensione da concordarsi fra le scuole, avendo cura di strutturare le fasi di realizzazione in moduli per quanto possibile indipendenti.

FONTI WEB

In relazione all'argomento prescelto le risorse interessanti presenti sul web sono molte, dovendo selezionare le tre fonti ritenute più significative, sono stati scelti i siti di seguito riportati:

(ed in particolare il percorso http://enelgreenpower.enel.it/it/energia/solare.html)

(con la newsletter collegata http://www.ilsolea360gradi.it)

ed in particolare il percorso http://www.minambiente.it/Sito/settori_azione/iar/FontiRinnovabili/tecnologie/tecnici/tecnici.asp)

Inoltre, visto che uno dei componenti il nostro gruppo ha creato un sito relativo a questa tematica, segnaliamo: http://digilander.libero.it/digitalrino

I siti sopra riportati sono stati selezionati da un elenco più ampio di proposte che riportiamo di seguito per conservare nelle indicazioni di gruppo un ventaglio più ampio di possibilità.

http://www.enea.it

http://www.ingegneri-ca.net/informazione/96/info96-d.html

http://www.eurosolaritalia.org/relazion.html

http://www.assolterm.it/

http://www.elettricita.ch/new/energia_ambiente/ecologia3/ecologia3.htm

http://www.windpower.org/tour/index.htm

http://www.enel.it/it/enel/ambiente/ambiente_territorio/html

http://www.vivoscuola.it/us/rsigpp3202/solare

http://europa.eu.int/scadplus/leg/it/s14000.htm

http://www.fis.unipr.it/sustain/centri_ricerca.php

 

 

CONTENUTI

Tabella Congruenza tra argomenti e scopi condivisa sulle energie alternative, energia solare

SCOPI

 

 

 

 

ARGOMENTI

Acquisizione della capacità di inquadrare l’argomento delle energie rinnovabili nelle varie discipline, dal punto di vista storico, umanistico, filosofico, tecnico, scientifico matematico, economico e del trattamento ed elaborazione delle informazioni.

Conoscere le fonti di approvvigionamento energetico attuali, con particolare attenzione alla fonte solare. Conoscere struttura e funzionamento di un pannello solare termico, di un pannello solare fotovoltaico e di un concentratore solare.

Acquisizione della capacità di lavorare in gruppo e di utilizzare il computer ed il software sia per l’e-learning, la comunicazione e la creazione di siti Web, sia per il controllo e l’acquisizione dei dati di funzionamento dei pannelli solari

Responsabilizzazione degli studenti e

acquisizione delle capacità di riflessione critica in merito a vantaggi / svantaggi del tipo di energia di cui si studia l’utilizzazione

Saper pianificare e confrontare diverse forme di intervento, con analisi di costi in relazione a progetti di produzione di energia eolica, solare fotovoltaica, a pannelli o per mezzo di un concentratore solare e realizzazione del progetto più conveniente

Utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili nella storia contemporanea, a partire dall’inizio dello sviluppo industriale

 

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Energie rinnovabili, salvaguardia dell’ambiente e sviluppo economico mondiale

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Disponibilità e distribuzione delle materie prime sul pianeta

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Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratteristiche tecniche

 

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Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e finanziamenti specifici

 

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Realizzazione di un prodotto multimendiale come prodotto finale del progetto

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DETTAGLIO ATTIVITÀ

  1. Utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili nella storia contemporanea, a partire dall’inizio dello sviluppo industriale Fulvio Pizzigoni

    1. la rivoluzione industriale come rivoluzione tecnico-energetica

      Individuazione dei nessi esistenti tra sviluppo delle forze produttive della società e disponibilità di risorse energetiche fruibili.

    2. interdipendenza tra modello di civilizzazione "proposto" dalla rivoluzione industriale e modello di dipendenza energetica

    1.3 limiti e contraddizioni del modello di civilizzazione

    1.4 l'alternativa rappresentata dalle energie rinnovabili

  2. Energie rinnovabili, salvaguardia dell’ambiente e sviluppo economico mondiale

    Stefania Montefiori

    2.1 produzione di energia da fonti rinnovabili

    2.2 produzione di energia termoelettrica e nucleare

    2.3-4 impatto ambientale

    Inquinamento atmosferico

    Inquinamento delle acque

    Problemi di smaltimento delle scorie

    2.5-6 influenza sullo sviluppo economico mondiale

    Disponibilità e distribuzione di risorse sul pianeta

    Investimenti necessari

    Effetti sull'economia e sui rapporti fra Stati

  3. Disponibilità e distribuzione delle materie prime sul pianeta Teresa Balestra

    3.1 individuazione delle materie prime tradizionalmente usate negli impianti termici e loro distribuzione geografica

    Individuazione delle materie prime da prendere in esame

    Studio della loro distribuzione geografica

    3.2 disponibilità in ogni area geografica

    Quantità presente in natura

    Quantità disponibile sul mercato

    3.3 problematiche connesse allo sfruttamento delle materie prime

    Costi di produzione

    Costi di trasporto

    Problematiche politiche ed ambientali legate al trasporto

    3.4 stesura di progetti per la diminuzione dei consumi e delle emissioni mediante l'utilizzo di energia solare

    Progetto tecnico e relazione illustrativa

    Analisi dei costi e del loro ammortamento

    Analisi dei vantaggi economici ed ambientali

  4. Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratteristiche tecniche Zefferino Pavanelli

    4.1 analisi della temperatura dell’acqua riscaldata in funzione dell’intensità della radiazione solare

    4.2 analisi della solarità media in funzione del mese e dell’inclinazione del pannello

    4.3 tipo del pannello fotovoltaico e rendimento di conversione dell’energia solare

    4.4 superficie necessaria per ottenere n kw di picco elettrici

  5. Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e finanziamenti specifici Serena Stella

    5.1 Definizione Dell'ambiente Particolare

    Scelta dell'ambiente cui riferire il progetto

    Studio dell'irraggiamento solare degli ultimi anni in relazione all'ambiente prescelto

    5.2 Analisi Della Situazione Attuale Riferita All'ambiente Prescelto

    Consumi energetici negli ultimi anni

    Costi sostenuti

    Inquinamento prodotto dall'utilizzo delle attuali fonti di energia

    5.3 Ricerche Su Leggi E Finanziamenti

    Leggi specifiche

    Possibili finanziamenti

    5.4 Stesura Di Progetti Per La Diminuzione Dei Consumi E Delle Emissioni Mediante L'utilizzo Di Energia Solare

    Progetto tecnico e relazione illustrativa

    Analisi dei costi e del loro ammortamento

    Analisi dei vantaggi economici ed ambientali

  6. Realizzazione di un prodotto multimediale come prodotto finale del progetto Marcella Rogai

6.1 Stesura della mappa concettuale e ideazione della struttura del CD

Presentazione degli obiettivi, della metodologia e dei criteri di valutazione

Elaborazione di una mappa concettuale condivisa e suddivisione dei compiti

6.2 Progettazione del CD: architettura, selezione e integrazione del materiale utilizzato

Architettura principale del CD: definizione dell'indice e struttura delle cartelle (bozza)

Definizione dei criteri di selezione del materiale prodotto in itinere e di conservazione dei materiali di scarto e di approfondimento

Scelta dello stile di rappresentazione

Stesura di un ipertesto su materiale di lavoro prodotto da uno dei gruppi

6.3 Modi e strumenti per realizzare un ipertesto ed un prodotto multimediale

Architettura principale del CD: definizione dell'indice e struttura delle cartelle (bozza)

Definizione dei criteri di selezione del materiale prodotto in itinere e di conservazione dei materiali di scarto e di approfondimento

Scelta dello stile di rappresentazione

Stesura di un ipertesto su materiale di lavoro prodotto da uno dei gruppi

6.4 Realizzazione fisica del CD

Discussione in rete dei lavori parziali prodotti

Proposte di modifica e integrazione

Stesura dell’introduzione

Assemblaggio definitivo nella struttura unitaria del CD

Revisione ed eventuale correzione per gruppi in AO

Eventuale riscrittura

6.5 Pubblicizzazione del prodotto

Presentazione del CD ai responsabili del progetto

Predisposizione di una lista di soggetti esterni interessati

Preparazione di un dépliant di invito

Invito alla presentazione del CD via e-mail con dépliant allegato

Masterizzazione delle copie del CD necessarie

Incontro finale in presenza , visualizzazione e distribuzione del CD

Presentazione verbale del percorso e dei suoi punti nodali, culturali e tecnici, da parte di due alunni per classe e del referente d’Istituto

Spedizione postale del CD