SOFTWARE PV*SOL. Programma di simulazione dinamica per calcolare dimensionamento e rendimento di impianti fotovoltaici

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1 SOFTWARE PV*SOL Programma di simulazione dinamica per calcolare dimensionamento e rendimento di impianti fotovoltaici Introduzione PV*SOL è un software per il dimensionamento e la simulazione dinamica, su base oraria, di impianti fotovoltaici con funzionamento sia in parallelo alla rete pubblica (grid connected) che autonomi, ad isola (stand alone). Consente di ottimizzare la configurazione dei sistemi più diffusi al fine di ottenere un dimensionamento corretto dell impianto. PV-Sol è distribuito in Italia da ATH Energia - Secos ed è sviluppato da Valentin GmbH, società tedesca operante da anni nel settore, che ha partecipato a numerosi programmi di ricerca governativi nel settore dell energia solare. E studiato su misura per progettisti elettrici, architetti e installatori. Il programma non effettua solo calcoli di rendimento e produttività, ma effettua anche valutazioni economiche degli investimenti e delle rese finanziarie. Il tutto tenendo conto della località in cui si trova l impianto FV, della sua sistemazione (orientamento, ombre, ecc.) e dei componenti utilizzati. Una procedura di dimensionamento rapido permette, con pochi parametri, la configurazione del campo FV e il suo adattamento agli inverter per ottenere un progetto completo. I moduli proposti PV*SOL è proposto in 3 diversi livelli/moduli: - Basic - PRO - EXPERT. Tutte le versioni garantiscono le seguenti caratteristiche: Distribuzione dei moduli in modalità manuale e automatica Accesso ai set di dati climatici provenienti da 8000 stazioni meteo internazionali (PV*SOL Pro e PV*SOL Expert) Una database componenti che contiene circa moduli e inverter (PV*SOL Pro e PV*SOL Expert) Calcolo grafico del numero dei moduli da disporre sul tetto con tipologie di tetti liberamente configurabili Analisi degli ombreggiamenti semplice o complessa (PV*SOL Expert in 3D) Riepilogo dei risultati in un semplice e dettagliato report di progetto con viste tetto e calcoli dell analisi economica 1

2 PV*SOL Basic La versione Basic, veloce e facile da utilizzare, consente, a progettisti e installatori, di progettare impianti fotovoltaici connessi alla rete. Attraverso un percorso guidato, si arriva, in brevissimo tempo, a realizzare il progetto degli impianti. Si può lavorare con impianti che comprendono fino a E studiato specificatamente per edifici residenziali e si caratterizza per l interfaccia estremamente semplice ed efficiente. La banca dati dei componenti è aggiornata automaticamente: il controllo è automatico al lancio del programma se si è connessi alla rete. Con PV*SOL Basic sarà possible: Progettare sistemi fotovoltaici connessi alla rete con un facile percorso guidato. Progettare e simulare sistemi che usufruiscono della tariffa incentivante (full feed-in) o dello scambio sul posto (net metering), quando la differenza tra l energia elettrica prodotta e quella immessa in rete, in pratica il consumo, viene scontata sulla bolletta successiva Verificare l interazione tra i moduli e l inverter. Tener conto della sezione dei cavi. Determinare il numero dei moduli utilizzando PhotoPlan oppure disegnandoli schematicamente sul tetto. Tener conto di ostacoli come i camini, i campanili, ecc. Selezionare e configurare gli inverters. Individuare e correggere eventuali errori di dimensionamento. Redigere una relazione finale di progetto, chiara e completa. Il programma e il relativo manuale in linea sono multilingue. 2

3 PV*SOL Pro Con la versione Pro è possibile eseguire, tutte le operazioni necessarie per ottimizzare e calcolare le prestazioni sia dei sistemi connessi alla rete (con PV*SOL Pro Gridcon), ma anche dei sistemi ad isola (PV*SOL Pro SET che comprende i due sistemi). Con PV*SOL Pro è possibile: Calcolare inverters multi-stringhe con il corrispondente valore di MPPT e varie configurazioni di collegamento delle stringhe. Progettare velocemente e facilmente impianti connessi alla rete, verificando la correttezza di tutti i parametri ( resa, tensione corrente, ecc.). Determinare il numero dei moduli per ciascuna serie, visualizzando la loro disposizione sul tetto. L interfaccia utente, semplice e guidato, consente di disegnare facilmente lo schema del tetto, individuando sia le aree utilizzabili che quelle inutilizzabili. Per i tetti piani è possibile posizionare i moduli in ogni direzione. Il riempimento (copertura) potrà essere calcolato automaticamente in funzione del pannello fotovoltaico utilizzato. L ultima versione di PV*SOL Pro contiene una opzione che permette l uso della funzione Photoplan per creare visualizzazioni ancor più realistiche delle aree del tetto. Con la foto del tetto a disposizione e con pochi elementi di riferimento dimensionali, sarà possibile creare la rappresentazione del sito con l integrazione dell impianto fotovoltaico. PV*SOL Expert Oltre alle funzionalità dei precedenti moduli, PV*SOL Expert consente il trattamento delle ombre con visualizzazione 3D e la progettazione del percorso cavi. Per effettuare calcoli precisi è necessario avere la possibilità di effettuare delle simulazioni realistiche che comprendano anche l andamento delle ombreggiature derivanti dalle condizioni ambientali circostanti. Con PV*SOL Expert è possibile visualizzare i pannelli fotovoltaici integrati o montati sopra i tetti, con il terreno circostante, fino a moduli, in modalità 3D! Il menu di navigazione consente di creare il terreno circostante, gli oggetti che circondano l impianto (alberi, costruzioni, ecc.), la posizione e il montaggio dei moduli fotovoltaici (sul tetto o sul terreno) e il percorso dei cavi di collegamento. 3

4 I moduli possono anche essere installati nelle facciate verticali. Si possono installare moduli fotovoltaici su più orientamenti: Il software verifica e visualizza il percorso dell ombra riportata sui pannelli dagli ostacoli circostanti. La visualizzazione grafica del percorso dinamico delle ombre consentirà al progettista di trovare la soluzione più conveniente per la disposizione dei moduli. 4

5 I dati meteorologici Le simulazioni sono effettuate su una serie di dati meteorologici su base oraria. Il programma dispone anche dei dati meteo relativi a irraggiamento e temperatura dell aria per tutte le province italiane (dalla UNI 10349), per circa 150 località in Germania, 470 circa in Europa e centinaia nel mondo, rilevati con cadenza oraria e riferiti a un intero anno. Con il modulo integrato Meteosyn si ha la possibilità di interpolare i dati per le località non presenti. Inoltre è possibile importare i file TRY (del servizio meteorologico tedesco) e, attraverso il modulo supplementare Meteonorm, generare, a partire da valori mensili, i propri dati meteo nazionali o internazionali utilizzabili poi sia con PV*SOL, sia con T*SOL. L editor di ombreggiamento PV*SOL consente di indicare, per ogni generatore parziale, previo inserimento dei dati corrispondenti, l ombreggiamento causato dall orizzonte, oppure da alberi e/o edifici. 5

6 La simulazione Il calcolo si basa su un bilancio orario, mentre il rendimento dell impianto FV, rilevato mediante la simulazione su di un anno, si basa su un modello matematico che permette un'esatta rappresentazione della curva caratteristica di ogni modulo FV contenuto nella banca dati. In questo modo è possibile calcolare, con la massima precisione, anche il rendimento dei moduli a film sottile. Se l'impianto fotovoltaico comprende diverse tipologie di modulo, o moduli con diverso orientamento, ai fini del calcolo i moduli vengono raggruppati in cosiddetti generatori FV parziali. Il modello di calcolo consente anche di considerare curve di funzionamento non standard. Ciò significa che il software è in grado di calcolare pannelli con film sottile. Ecco un impianto su tetto con edificio vicino e la simulazione dell ombra: Valutazioni preliminari negli impianti ad isola Il dimensionamento preliminare del sistema sarà effettuato con l inserimento di pochi parametri. La potenza del generatore e la capacità degli accumulatori saranno scelti sulla base di un profilo di utilizzo standard. Il fabbisogno di energia sarà successivamente definito con più precisione dopo che saranno stati inseriti il profilo di carico, i dati climatici e le caratteristiche, tecniche e di posa, del sistema. Il programma calcola anche, per un determinato profilo, la durata delle batterie e i tempi di rigenerazione. 6

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