Scatol8® presentazione scuole

Lo Scatol8® nel Progetto sperimentale per la sensibilizzazione degli studenti al

risparmio energetico

Premessa

Che cos’è lo Scatol8® ?

Lo Scatol8® è un dispositivo che effettua la rilevazione di variabili ambientali e gestionali e trasmette i dati ad un personal computer sul quale essi vengono archiviati, elaborati e visualizzati tramite il Crusc8, per avviare un percorso di sensibilizzazione sul tema della sostenibilità .

Si può così realizzare un monitoraggio in tempo reale di ogni grandezza rilevata, oltre a valutarne l'andamento nel tempo grazie alla visualizzazione delle serie storiche.

A sua volta il personal computer è in grado di far confluire i propri dati su un server disponibile in Internet che li raccoglie e organizza in una base dati collettiva.

Il sistema può essere replicato in varie sedi, in questo modo, non solo sono pubblicate e accessibili le informazioni della singola unità che provvede al rilevamento, ma possono anche essere elaborate le informazioni di tutte le sezioni partecipanti per confronti, aggregazioni ed elaborazioni statistiche di dettaglio o di sintesi.

Premessa

Che cos’è lo Scatol8® ?

Premessa

Linee guida

• Open Source: hardware e software, si basa interamente su tecnologie libere e aperte (Open Source) in un’ottica di contenimento dei costi, di apertura e facilità di accesso, non ultimo di formazione;

• Compatibilità ambientale: tutti i dispositivi di rilevazione e di elaborazione sono inseriti in contenitori riciclati, provenienti prevalentemente dall’industria alimentare ed elettronica, trasformati e adattati per la loro nuova funzione oppure in contenitori in legno (risorsa rinnovabile) o, ancora, in cartone (100% da carta riciclata);

• Diffusione della conoscenza: lo Scatol8® non è soltanto un prodotto ma anche un’iniziativa di diffusione della conoscenza, che mira a coinvolgere i giovani nella creazione di tecnologia (e non solo nel suo utilizzo), che si accompagna a strumenti di informazione sul rapporto tra variabili rilevate e sostenibilità e che propone il riuso di componenti tramite la realizzazione concreta di sistemi attivi.

Progettato nell’ottica della sostenibilità lo Scatol8 ® si ispira nella sua realizzazione e messa in opera a diversi criteri quali:

Premessa

Chi lo ha inventato?

Scatol8® è stato ideato da Riccardo Beltramo, Direttore del Dipartimento di Scienze Merceologiche dell’Università di Torino e Professore ordinario si Sistemi di gestione e certificazione ambientale, come riflessione finale di un percorso di ricerche e progetti che riguardano l’uso ambientalmente compatibile delle risorse e punto di partenza per un nuovo approccio al tema della sostenibilità ambientale e sociale. Lo Scatol8® è in parte legato al Progetto di cooperazione internazionale V.E.T.T.A. nel quale svolge il ruolo di sistema di telerilevamento delle variabili ambientali e gestionali legate ad un rifugio alpino, ma la sua evoluzione può essere applicata a nuovi e svariati scenari.

“Lo Scatol8 ® non è un prodotto, un elettrodomestico con caratteristiche definite e chiuse, non espandibili. Al contrario, è un concetto che si trasforma in una gamma infinita di prodotti a seconda del grado di complicazione della vita di coloro che lo vogliono realizzare ed usare oppure del livello di approfondimento delle analisi che desiderano condurre. È un dispositivo che ci è di aiuto nel misurare le nostre relazioni con l’ambiente e, grazie all’interazione che si crea con esso, ci dà dei segnali che possiamo impiegare per vivere in modo più sostenibile.”

Premessa

Chi lo realizza?

A partire dal concept originario di Scatol8® ideato dal Prof. Beltramo, si è creato un team multidisciplinare che lavora per l’implementazione e la realizzazione del progetto e per la fornitura dei servizi ad esso collegati. Le competenze informatiche del Prof. Sergio Margarita, Professore associato di matematica per le Applicazioni Economiche e finanziarie presso la Facoltà di Economia dell’Università di Torino, si affiancano a quelle dell’Ingegnere informatico Paolo Cantore per lo sviluppo dell’architettura di rete e della programmazione software di Scatol8 ®, mentre Camilla Botto Poala, dottoressa in architettura, collabora nella realizzazione della componente hardware del prodotto sulla base del concetto di ecocompatibilità.

Premessa

Che cosa fa?

Strumento composito, realizzato con un’anima hardware e software, è racchiuso in una confezione scaturita da imballaggi comuni riciclati, residuo a fine vita di prodotti di largo consumo, a seconda dei materiali e delle fogge scelte risponde al concetto dinamico dello Scatol8® che si esplicita anche nella personalizzazione infinita del suo abito. É un dispositivo a supporto della conoscenza, per riconoscere e misurare le relazioni che le attività quotidiane hanno con l’ambiente e grazie all’interazione che si crea con esso, trasmette dei segnali che possono essere impiegati per vivere in modo più sostenibile. Il sistema può rappresentare uno strumento didattico per l’educazione verso la sostenibilità. Lo Scatol8® è un concetto che si trasforma in una gamma infinita di soluzioni a seconda dello stile di vita e del desiderio di approfondimento di coloro che lo vogliono realizzare ed utilizzare. La possibilità di rilevare parametri collegati con le quotidiane attività che si svolgono in un edificio scolastico o all’interno della propria abitazione, pone lo Scatol8® come elemento iniziale di un percorso che vede il perfezionamento nell’interazione tra docenti e studenti per l’analisi dei dati, per l’erogazione di informazioni, per la crescita professionale e per lo stimolo alla riflessione ed alla discussione al fine di apprendere dall’esperienza quotidiana la complessità insita nel concetto di sviluppo sostenibile.

Scatol8®, fornisce dati che si inquadrano nel concetto originario di Sostenibilità, legato strettamente a quello di ecocompatibilità.

Premessa

…e il risparmio energetico

Che cosa fa?

… e il risparmio energetico

Rilevazione consumi elettrici

Monitorare i consumi energetici in rapporto con le attività svolte all’interno di un sistema, che siano le azioni svolte da un nucleo famigliare, o in un ufficio, in un’impresa, uno stabilimento industriale, ecc, permette di visualizzare l’impatto energetico. Tramite il calcolo della quantità di energia elettrica utilizzata dalle varie apparecchiature necessarie per le normali attività, per l’illuminazione,ecc. ed il loro raffronto in una scala temporale, è possibile avere chiara la quantità di energia elettrica consumata in ogni lasso temporale e per ogni attività svolta. Il dato preciso può essere collegato ai consumi economici connessi permettendo di verificare possibili malfunzionamenti o perdite di tensione delle apparecchiature. Infine il monitoraggio costante e la sua immediata visualizzazione può portare verso una sensibilizzazione sull’utilizzo effettivo dell’energia elettrica, rendendo evidenti possibili sprechi e dispersioni, che potrebbero essere contenuti o evitati. Per un’impresa rapportare i consumi energetici con la produzione, in un dato periodo, può fornire utili indici per indicatori ambientali, come ad esempio l’intensità energetica.



Ci si è posti come obiettivo quello di poter monitorare il consumo di un apparecchio elettrico nel modo meno invasivo e più standardizzato possibile. Soluzioni che richiedessero interventi sugli apparecchi da monitorare non erano pertanto accettabili. Si voleva, inoltre, avere un sistema che permettesse di verificare il consumo di un singolo apparecchio utilizzatore: ciò ha portato all’esclusione di modelli che si interfacciassero con il contatore di rete (che peraltro non è sempre presente). La scelta più ragionevole è sembrata quella di un sensore amperometrico che, posizionato attorno ad un polo del cavo di alimentazione dell’utilizzatore, restituisce una tensione proporzionale alla corrente che passa nel cavo stesso.


Rilevazione temperatura e umidità Il dato relativo alla temperatura di un ambiente, esterno o interno, è di fondamentale importanza per poter trarre delle considerazioni sulle relazioni intercorrenti tra:

•  Temperatura e sistema edilizio (coibentazioni, trasmittanza dei materiali costruttivi, ponti termici, edifici passivi,ecc..) •  Temperatura e gestione (porta aperta/chiusa, dispersioni, ecc…) •  Temperatura e uso di combustibili •  Temperatura e confort microclimatico (distribuzione del calore, discomfort locale, valore massimo di temperatura dell’aria ammissibile in un ambiente interno secondo i riferimenti Normativi, ecc..)

A fianco della temperatura, il secondo valore che è quindi necessario quantificare è quello dell’umidità relativa, sia per comprendere e prevedere i dati meteorologici nel tempo, sia per poter valutare il grado di benessere per l’organismo umano di un ambiente. Un’atmosfera con una temperatura elevata ed umida limita il raffreddamento periferico del corpo umano; mentre una temperatura bassa ed un’umidità elevata determinano squilibri: dati dal velo invisibile di acqua che si deposita sulla cute, sottraendo calore all’organismo. In entrambi i casi è importante notare come l’umidità rivesta un ruolo fondamentale nella percezione dello stato di benessere, sia che si tratti di un ambiente interno che esterno.


Per effettuare la misurazione della temperatura sono stati scelti due tipi di sensori:

analogico (LM35) e digitale (sensirion SHT15). Il primo, caratterizzato principalmente da un basso costo d’acquisto e dalla facilità di interfacciamento con un qualsiasi microcontrollore, ha fornito risultati non particolarmente precisi a causa delle incertezze, già analizzate in precedenza, riguardanti i sensori analogici. L’SHT15 è stato scelto perché offre una lettura digitale si standard 2-wire, ovvero facilmente interfacciabile con il microcontrollore.

La misura dell’umidità è stata demandata ad un sensore sensorio SHT1, che svolge anche la funzione di termometro digitale.

Rilevazione temperatura e umidità


Rilevazione temperatura

e umidità


Il metodo più semplice per quantificare la porzione di rifiuti che vengono prodotti è quello di quantificare la loro massa. Sapere quanti rifiuti sono stati prodotti nelle attività quotidiane a diverse scale, dalla produzione giornaliera di rifiuti da parte di un nucleo famigliare, alla produzione di rifiuti speciali derivanti dalle attività industriali, è fondamentale nell’ottica di riciclare, riutilizzare, trasformare in nuova energia ed infine smaltire “qualsiasi sostanza od oggetto il cui detentore si disfi o abbia deciso o abbia l’obbligo di disfarsi”. Oltre ad agevolare una sensibilizzazione per portare ad una diminuzione dei rifiuti prodotti (per una famiglia monitorare di settimana in settima il peso dei rifiuti prodotti è uno strumento utile per aumentare le quote di rifiuto differenziato a scapito della porzione di indifferenziato), conoscere quanti rifiuti sono stati prodotti diviene fondamentale per un loro efficace smaltimento. Pesare esattamente i rifiuti prodotti dalla singola utenza domestica diviene così il modo più preciso, a fianco di altri metodi come la stima del volume valutato sul numero di sacchi o sul conteggio dello svuotamento dei contenitori per determinare la tariffa relativa all’effettiva quota di rifiuti prodotta dall’utenza. La determinazione della produzione dei rifiuti, passando dalla stima su basi statistiche e coefficienti, alla quantificazione reale con dati puntuali, concreti e immediati, è il passaggio necessario per diminuire l’impatto ambientale dei consumi e delle attività, partendo proprio dalle mura domestiche.

Rilevazione quantità di rifiuti


Rilevazione quantità di rifiuti

La scelta è ricaduta su una piattaforma di pesatura PCE-PB 60 e l’interfacciamento verso il microcontrollore avviene tramite porta seriale.

La proposta

Tutti in gara per la sostenibilità con lo Scatol8®!

La disponibilità di dati, visualizzati sul Crusc8 delle sei Scuole e su un sito internet appositamente allestito, fornisce spunti per un’attività didattica, concordata con i docenti delle Scuole, volta ad approfondire parti del programma scolastico; inoltre é un riferimento concreto sul quale basare incontri periodici per esaminare i comportamenti registrati e mettere a punto delle Buone pratiche il cui esito verrà verificato, di volta in volta. La competizione sull’energia che si desidera alimentare ha la funzione di stimolare la creatività degli allievi nel discutere di sostenibilità e perfino nell’individuare soluzioni migliorative del profilo energetico della propria scuola.

La proposta


1 - Informazione, formazione Si prevede di contribuire all’organizzazione e di partecipare ad una riunione per illustrare il sistema Scatol8® agli insegnanti che saranno di riferimento nelle scuole aderenti al progetto, per concordare le variabili da monitorare e per verificare aspetti tecnici connessi alla tipologia di locali ed alla collocazione degli elementi del sistema (2 gg). Si prevede di organizzare e partecipare a sei riunioni (una per ogni Scuola) per presentare Scatol8® e le attività del progetto, per l’installazione e la messa a punto del sistema, della durata variabile tra 2 e 3 gg (12-18gg), di contribuire all’organizzazione e di partecipare a sei riunioni - (una per ogni Scuola) per il monitoraggio dei risultati conseguiti durante l’evento finale (12 gg).

La proposta


2 - Allestimento del Sistema Scatol8® Hardware. Allo stato attuale, si ritengono significative le variabili temperatura/umidità, consumi elettrici e quantità di rifiuti per le relazioni che hanno con gli aspetti dell’energia. Pertanto si formula un preventivo che consideri la seguente configurazione: n. 6 unità centrali; n. 18 unità periferiche; n. 6 sensori per la rilevazione dei consumi energetici; n. 6 sensori per la rilevazione di temperatura/umidità; n. 6 sensori per la rilevazione della quantità di rifiuti. nell’individuazione dei componenti del sistema, si ipotizza che le Scuole abbiano un collegamento internet. Software. Nella voce software si prevede la fornitura del sw necessario al funzionamento del sistema e di quello per l’allestimento dei sito Internet per la visualizzazione del Crusc8 e per la comparazione delle prestazioni delle sei Scuole.

La proposta


3 - Comunicazione Le azioni di diffusione consistono nella divulgazione di notizie, concordate con il soggetto organizzatore dell’iniziativa e con le Scuole, attraverso il sito www.scatol8.net, con i mezzi resi disponibili dall’Ateneo e con le risorse del Dipartimento proponente.

Tabella riassuntiva

Hardware

Il sistema Scatol8 così composto 1 unità centrale 3 unità periferiche 1 sensori consumo elettrico 1 sensori temperatura 1 piattaforma pesatura rifiuti

Software

Sw necessario per funzionamento nodi; Sw del Crusc8 per ogni scuola; Sw del sito internet per la comparazione delle performance delle tre Scuole.

Comunicazione

Divulgazione delle notizie concordate con il soggetto organizzatore dell’iniziativa e con le Scuole, attraverso il sito www.scatol8.net; supporto per la preparazione della Guida alle buone pratiche

Partnership

Attualmente la progettazione di diffusione della sostenibilità ambientale nelle scuole con Scatol8 ha intrapreso la creazione delle seguenti partnership:

ITI Ettore Majorana di Grugliasco

ANISN Associazione Nazionale Insegnanti di Scienze Naturali

Ar:KID:lab

"  Open source

"   Compatibilità ambientale

"   Diffusione della conoscenza

"   Modularità

"  Facilità di aggiornamento

"   Compatibilità ambientale

Linee guida di Scatol8®

Variabili

Linee guida di Scatol8®

La rete di telerilevamento in locale

La rete di telerilevamento in remoto

Il Crusc8

Rifugio Città di Novara configurazione

Livello neve

Anemometro

Direzione vento

Pluviometro

Temperatura cucina e camere

Umidità cucina e camere

Gas

Flusso liquidi

Scatol8 in rifugio

Città di Novara installazione test

Scatol8 in rifugio

Rifugio Andolla configurazione Produzione solare

Illuminamento esterno

Temperatura e umidità esterne

Consumo elettrico stufetta

Temperatura e umidità interne

Produzione rifiuti

Gas

Flusso liquidi

Scatol8 in rifugio

Andolla installazione test

Scatol8 in rifugio

Capanna Enrico Castiglioni configurazione Intrusione

Consumo elettrico

Gas

Illuminamento

Flusso liquidi

Umidità esterna e interna

Temperatura esterna

Temperatura interna a diverse altezze

Scatol8 in rifugio

Castiglioni installazione test

15:05:12

Scatol8 in rifugio

Dip. Scienze Merceologiche configurazione

Scatol8 in dipartimento

Scatol8 in dipartimento

Un interrogativo:

Quale vestito per lo Scatol8® nelle scuole? - Autoprodotto con materiali di recupero

- Fornito dal DSM

- Proposta Ferrero Nutella

Scatol8® presentazione scuole

Education

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