Le due superfici più facilmente ed economicamente accessibili sono ciascuna di circa 25x15 = 375 metri quadrati. Si ciascuna si possono disporre circa 300 pannelli, con una potenza installata di 46 kW di picco per superficie, per un totale di 90 kW di picco (nel seguito, per il calcolo di massima, si fa indicativamente riferimento a uno specifico tipo di pannello Siemens-Shell). Nella prima fase, che deve consentire anche di mettere a punto l’organizzazione delle attività e di evidenziare i problemi di installazione, si prevede di utilizzare una sola delle due aree, per passare al raddoppio in una fase successiva, dopo che saranno state ottimizzate tutte le soluzioni durante la costruzione della prima tranche della centrale. Il sistema nasce dunque come modulare, ed è progettato, in via di principio, per l’espandibilità fino a 300 kW di picco installati;

per evitare un’impiantistica inutilmente complessa di commutazione fra Centrale So-lare e rete esterna (Enel-AEM) si prevede di lasciare le normali utilizzazioni collegate con la rete esterna, e di “vendere” l’energia della Centrale Solare alla rete pubblica senza interferenze fra i due impianti. L’energia “venduta” andrà ad abbattere i costi dei consumi interni – se non a produrre utili – senza complicazioni d’impianto. Questo approccio dovrà essere discusso con i gestori della rete pubblica e da essi condiviso, ma tecnicamente ed economicamente è da ritenersi il più conveniente, benché comporti l’installazione di contatori distinti, cosa che tuttavia non rappresenta un vero problema considerata la notevole semplificazione dell’impianto. Si può tuttavia pre-vedere una commutazione manuale, o meglio semiautomatica, capace cioè di intervenire in caso, e solo in caso, di black-out della rete pubblica.4

L’apparecchiatura necessaria per la conversione, per il controllo e per le misure della centrale può essere installata su una sola delle superfici suddette, dato che i pannelli sono montati a circa 2 metri sopra il piano calpestabile, cioè al di sopra dei lucernari esistenti della palestra, della biblioteca e dell’officina meccanica;5inoltre sul lato di via Monreale è disponibile un’area di 75 mq circa sul medesimo piano calpestabile, non coperta da lucernari — quindi di facile accesso lungo le fasce libere larghe due metri che costeggiano i lucernari stessi, e di facile utilizzazione. Si vedano i rilievi della pianta dell’area interessata nell'Appendice 1.

In un’ipotesi minimale e comunque iniziale, come già osservato, si può procedere alla realizzazione della Centrale su una sola delle due aree gemelle di 375 mq, ma prevedendo su di essa l'installazione dell’unica cabina di controllo e misura con le necessarie potenzialità di espansione.6 Lo spazio disponibile, o dal lato di via Monreale o anche dal lato del cortile interno, si presta a tutte le soluzioni.

l disegni di massima del montaggio e della disposizione dei pannelli, in due versioni, sono riportati nell’Appendice 2. In una delle due versioni proposte il telaio di supporto si adatta alla pianta dei lucernari, e si appoggia a montanti a cavalletto. La superficie interessata richiede protezione laterale adeguata solo nella parte prospiciente la via Monreale, che dovrà, in una delle ipotesi realizzative, ospitare le centraline di con-versione ed eventuali batterie di accumulatori qualora si voglia disporre di energia di emergenza anche di notte o per applicazioni particolari; quest’ultima struttura può essere economicamente realizzata in telaio di alluminio e vetro. In questa prima versione i telai dei pannelli sono fissi e dotati dell’inclinazione necessaria per lo scorrimento della pioggia e per evitare l’eventuale accumulo di neve (per il quale sono previsti anche particolari provvedimenti termici). In una seconda versione i telai dei pannelli, montati a bilanciere, sono manualmente mobili in modo da ottimizzare il rendimento nelle diverse stagioni;

Il tipo di pannello suggerito è il tipo SP150 della Siemens Solar (ora Shell Solar). Sette pannelli di questo tipo possono fornire 1 kW occupando circa 9 mq di superficie. Il collegamento fra i pannelli e con gli inverter è agevolato dall’altezza del telaio, che consente di lavorare comodamente e in sicurezza sotto i pannelli stessi su un piano comunemente praticabile;

Per la regolazione di corrente, nel caso si richieda l’installazione di batterie di accu-mulatori, si prevede di utilizzare il regolatore FRD 30A della Siemens Solar;

Per la conversione in AC si prevede di utilizzare il convertitore statico DC/AC della SMA (modello Sunny Boy 3000 da 3 kW, grid connection; nell’offerta in appendice è indicato il modello da 2.5 kW, di caratteristiche analoghe, in numero di 13 inverter per l’intera sottocentrale. Questo tipo di convertitore può essere collegato in qualunque punto della rete e rende l’impianto completamente modulare.

Il contatore utilizzato è un normale contatore unidirezionale dell’azienda elettrica pubblica (Enel ora AEM), dal momento che, con la configurazione di connessione proposta, le letture sono di sua competenza e responsabilità essendo in detrazione rispetto ai prelievi dell’Istituto Conti dalla rete pubblica;

Il cablaggio di potenza verso la cabina della rete pubblica può essere installato senza difficoltà grazie alla superficie piana e altrimenti inutilizzata su cui sorgerà la Centrale. Tale superficie dispone di due corridoi laterali e di uno centrale di due metri circa di larghezza che danno accesso allo spazio sovrastante il cortile interno e quindi con-sentono di raggiungere con facilità i cunicoli già utilizzati per la distribuzione di energia agli edifici dell’Istituto;

Lavori accessori: dal lato del cortile interno della superficie della centrale solare è disponibile un’area — in gran parte già coperta da un ponte che collega i due corpi dei laboratori che fiancheggiano la superficie interessata — di circa 100 mq, che può essere recuperata (mediante struttura in alluminio e vetro come le centraline di con-versione) e riutilizzata per far frutto dell’esposizione particolarmente favorevole. La costruzione, infatti, degli ingressi alla Centrale Solare rende tale area facilmente ac-cessibile e quindi pienamente riutilizzabile. La destinazione naturale di tale area è per l’espansione delle sale di archiviazione e di lettura dell’attuale biblioteca, o per usi affini. Nei prospetti dell’Appendice 2 l’area in questione è ben indicata con i suoi accessi;

Per il montaggio dei pannelli si prevede di utilizzare una struttura reticolare che formi una tettoia al di sopra dei lucernari. L’installazione è facilitata dagli ampi piani su cui sorgono i lucernari, piani sui quali i montanti del telaio possono essere fissati senza particolari difficoltà, fornendo peraltro una protezione ai locali sottostanti illuminati ma anche surriscaldati, nei mesi estivi, dai lucernari (biblioteca e palestra per la sotto-centrale SC1, laboratorio meccanico per la sottocentrale SC2) pur non privandoli di luce.

Nei mesi estivi — in cui l’Istituto consuma energia in entità molto modesta essendo attiva quasi solo la segreteria, — che sono i mesi di maggiore insolazione, in pratica tutta l’energia prodotta è “venduta” alla rete pubblica.

L’installazione dei pannelli risolve anche il problema del surriscaldamento delle aree sottostanti durante i mesi primaverili, estivi e autunnali, attraverso i lucernari. Tali aree – in particolare la biblioteca – esigono costi addizionali di condizionamento, e comunque protezioni apposite, proprio a causa dell’irraggiamento diretto e dell'effetto serra.

Potenzialmente, la superficie della centrale può raggiungere i 3000 mq circa, con una potenza installata, perciò, di circa 300 kW con i pannelli meno costosi a rendimento medio indicativamente scelti per i calcoli di questo progetto.