PROGRAMMA DIDATTICO FORMATIVO SULL'UTILIZZO DELL'ENERGIA SOLARE
PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA O TERMICA (Anno Scolastico
2003/2004) - scarica
versione in PDF -
A cura della Cooperativa T.E.R.R.E. (Tecnologie ad Energia
Rinnovabile e Risparmio Energetico), con il patrocinio dell'Agenzia
per il Risparmio Energetico del Comune di Roma
Indicazioni generali:
Il corso è rivolto al quarto e quinto anno dei
Licei scientifici e classici, Istituiti tecnici e Istituti professionali.
La durata e i costi indicati sono da considerarsi relativi ad una
classe.
Gli incontri hanno avuto negli anni precedenti cadenza settimanale;
si consiglia di cominciare l'attività didattica nei mesi
di Gennaio o Febbraio. Per consentire un inserimento efficace all'interno
del curricolo sono previsti accordi diretti con i docenti.
La metodologia che viene adottata alterna la lezione frontale interattiva
svolta con l'ausilio di un video-proiettore, la discussione guidata,
l'uso di schede di lavoro individuali e di gruppo e l'attività
in laboratorio. In particolare quattro dei sei incontri che si svolgono
presso la scuola consistono in attività guidate di laboratorio.
Agli studenti sarà distribuito del materiale didattico consistente
in una dispensa sui contenuti del corso e in schede di lavoro.
Sono previsti inoltre due momenti di verifica formativa attraverso
prove semistrutturate che gli studenti potranno svolgere a casa
o in aula.
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Proposte didattiche
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Costi
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Tempi di attuazione
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| MODULO
1: "Il Fotovoltaico:
la generazione di energia elettrica dal sole" |
€ 750,00
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16
ore
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MODULO 2. "Il
Solare Termico: l’utilizzo termico della radiazione solare"
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€ 750,00
|
16
ore
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I costi sono da considerarsi IVA esclusa tenendo presente
che l'IVA per questo tipo di attività è al 4 %, secondo
il D.P.R. 26/10/72 n 633
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T.E.R.R.E.(Tecnologie ad Energia Rinnovabile e
Risparmio Energetico), è una piccola società cooperativa
. La cooperativa lavora nel settore della progettazione e l'installazione
di sistemi da fonti rinnovabile di energia, e nel settore della
didattica e della promozione. I soci, laureati in fisica e in
ingegneria, si sono specializzati nel settore delle tecnologie
che utilizzano fonti energetiche rinnovabili e nella didattica
e comunicazione delle scienze. In particolare la cooperativa
ha realizzato le seguenti iniziative rivolte alle scuole secondarie
inferiori e superiori: |
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- 2001/2003: "Energia solare a scuola":
corsi nell'ambito dei P.O.F. sulla tecnologia fotovoltaica
e sul solare termico con attività di laboratorio e
realizzazione di un impianto, presso 11 istituti superiori
romani.
- 2002- 2003 Nell'ambito dell'iniziativa del Comune di Roma
"Città come scuola", visite al centro
dimostrativo per scuole medie inferiori e superiori con incontri
preparatori in classe.
- 2000/2001: "Progetto energie a scuola":
Realizzazione di corsi sulla tecnologia fotovoltaica con la
realizzazione di caricabatterie solari
- 2000/2003: Interventi a carattere seminariale sull'uso appropriato
delle risorse e le conseguenze ambientali delle scelte energetiche
- 1999/2000: Concorso "1000 celle per 100 scuole"
promosso dall'associazione ISES - Italia. ";
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Per aderire al progetto o ricevere ulteriori
informazioni rivolgersi alla Cooperativa T.E.R.R.E.
Tel/fax: 06/8273542
E-mail: terrecoop@tiscalinet.it
Caratteristiche
generali dei moduli didattici
Il primo incontro mira a fornire
agli studenti una consapevolezza critica delle problematiche ambientali
ed energetiche attuali. Negli incontri successivi lo/la studente
ha la possibilità di approfondire la conoscenza della tecnologia
solare considerata.
Triennio dei Licei scientifici, Istituiti tecnici e Istituti
professionali.
Per consentire un efficace inserimento all’interno del curricolo
sono previsti accordi diretti con i docenti.
Struttura
Entrambi i moduli hanno una durata
complessiva di 16 ore.
I moduli costituiscono un percorso
didattico compiuto che si conclude con una visita di una giornata
(4 ore) presso un centro dove è possibile svolgere attività su impianti
esistenti e realizzare una microinstallazione di solare termico
o fotovoltaico.
Metodologia e strumenti
La metodologia che viene adottata
alterna la lezione frontale interattiva, la discussione guidata,
l’uso di schede di lavoro individuali e di gruppo e l’attività in
laboratorio. In particolare tre dei sei incontri che si svolgono
presso la scuola consistono in attività guidate di laboratorio.
Agli studenti sarà distribuito
del materiale didattico consistente in una dispensa sui contenuti
del corso e in alcune schede di lavoro.
Sono previsti inoltre due momenti
di verifica formativa attraverso prove semistrutturate che gli studenti
potranno svolgere a casa.
Di seguito vengono descritte nel dettaglio le due proposte.
Modulo 1:
"Il Fotovoltaico: la generazione di elettricità dal sole"
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Incontro
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Argomento
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Metodologia
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Durata (ore)
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1
|
L’utilizzo dei combustibili fossili
e il cambiamento climatico
L’aumento dei consumi energetici nel mondo
e la limitatezza degli idrocarburi.
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Lezione frontale interattiva con lucidi e schede
di lavoro.
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2
|
|
2
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Le fonti rinnovabili di energia: vantaggi e limiti
del loro utilizzo. Le diverse tecnologie per l'uso delle
fonti rinnovabili.
La risorsa Sole: aspetti geometrici ed energetici
|
Lezione frontale interattiva con lucidi, proiezione
di diapositive, modello tridimensionale del sistema Terra-Sole.
|
2
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|
3
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Il corso del sole e il calcolo della radiazione incidente
su un piano
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Attività in laboratorio di informatica con foglio
di calcolo da svolgere in gruppi
|
2
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4
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Generazione di elettricità dal sole: le tappe dello
sviluppo della tecnologia. I semiconduttori e l'effetto
fotovoltaico. La cella come generatore: elementi di teoria
dei circuiti in corrente continua. Dipendenza delle caratteristiche
elettriche della cella dall' area.
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Attività in laboratorio di fisica e Lezione frontale
interattiva con proiettore/lucidi, lavagna, silicio grezzo,
vari tipi di celle.
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2
|
|
5
|
Le diverse tecnologie costruttive. Il ruolo dell'irraggiamento
nella generazione della cella. Collegamento serie e parallelo.
|
Attività in laboratorio di fisica
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2
|
|
6
|
La curva caratteristica di una cella: efficienza e condizioni
di lavoro. Alimentazione di semplici dispositivi con celle
fotovoltaiche.
|
Attività in laboratorio di fisica
|
2
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|
Visita al centro dimostrativo
|
Dalla cella al modulo. Tipologie di impianti. Visita
agli impianti presenti nel centro.
Assemblaggio di un piccolo impianto isolato
e misure della potenza prodotta.
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Sia la visita che la microinstallazione saranno condotte
attraverso attività di soluzione di problemi da svolgere
in gruppi.
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4 (mattina o pomeriggio)
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Modulo
2:"Il Solare Termico:
l'utilizzo termico dell’energia solare"
|
Incontro
|
Argomento
|
Metodologia
|
Durata (ore)
|
|
1
|
L’utilizzo dei combustibili fossili
e il cambiamento climatico
L’aumento dei consumi energetici nel mondo
e la limitatezza degli idrocarburi
|
Lezione frontale interattiva con lucidi e schede
di lavoro.
|
2
|
|
2
|
Le fonti rinnovabili di energia: vantaggi e limiti del
loro utilizzo. Le tecnologie per l'uso delle fonti rinnovabili.La
risorsa Sole: aspetti geometrici ed energetici
|
Lezione frontale interattiva con lucidi, proiezione
di diapositive, modello tridimensionale del sistema Terra-Sole.
|
2
|
|
3
|
Il corso del sole e il calcolo della radiazione incidente
su un piano
|
Attività in laboratorio di informatica con foglio
di calcolo (excel) da svolgere in gruppi
|
2
|
|
4
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I principi fisici alla base di generazione e trasmissione
del calore Le tipologie di collettori solari esistenti e
i materiali di costruzione Il collettore piano: misure sulla
circolazione naturaleParallelo
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Lezione frontale interattiva con proiettore/lucidi, lavagna;Attività
di laboratorio da svolgersi all'aperto: Prime misure su
un modello di collettore piano
|
2
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|
5
|
La retta d’efficienza dei collettori piani
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Lezione frontale con proiettore/lucidi Attività
in laboratorio di informatica con foglio di calcolo (excel)
da svolgere in gruppi
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2
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6
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Gli impieghi del solare termico . Produzione di acqua calda
ad uso sanitario e condizionamento di ambientiTutti i componenti
di un impianto per la produzione di acs
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Lezione frontale interattiva con proiettore/lucidi. Attività
di laboratorio da svolgersi all'aperto: I componenti di
un impianto per la produzione di acqua calda
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2
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Visita al centro dimostrativo
|
Visita ad impianti solari termici e misura delle prestazioni
raggiuntePanoramica dei criteri di progettazione di diverse
tecnologie solari.
Panoramica dei criteri di progettazione di diverse
tecnologie solari
|
Sia la visita che le misurazioni saranno condotte attraverso
attività di soluzione di problemi da svolgere in
gruppi.
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4 (mattina o pomeriggio)
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