SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO "DON BOSCO" VIALE EUROPA, 9 - RAPAGNANO (FM) PROGETTO ESECUTIVO IMPORTO COMPLESSIVO ,00

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1 PROVINCIA DI FERMO SERVIZIO EDILIZIA SCOLASTICA E PATRIMONIO EDILIZIO COMUNE DI RAPAGNANO SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO "DON BOSCO" VIALE EUROPA, 9 - RAPAGNANO (FM) PROGETTO ESECUTIVO IMPORTO COMPLESSIVO ,00 ELABORATO RELAZIONE IMPIANTO FOTOVOLTAICO N. ELAB. B PROGETTISTI Dott. Geom. Sandro Vallasciani Ing. Roberto Laiolo Arch. Gino Micozzi P.I. Luigi Palestini Arch. Maria Rita Spaziani DATA GIUGNO 2015 IL RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO PROVINCIA DI FERMO - Servizio EDILIZIA SCOLASTICA E PATRIMONIO EDILIZIO - V.le Trento n Fermo

2 DESCRIZIONE LAVORO REALIZZAZIONE IMPIANTO FOTOVOLTAICO DA 50,00 Kwp sulla copertura della palestra della scuola Secondaria di 1 grado Don Bosco COMMITTENTE Committente : Indirizzo : Località : Provincia : COMUNE RAPAGNANO v.le Europa Rapagnano Fermo PROGETTO DEFINITIVO Generatore Fotovoltaico da 50,00 Kwp

3 SOMMARIO 1. RELAZIONE ILLUSTRATIVA 1.1 GENERALITA' E SCOPO DEL DOCUMENTO 1.2 AMBITO DEL PROGETTO 1.3 NORME E LEGGI DI RIFERIMENTO 1.4 TERMINOLOGIA 1.5 SOGGETTO RICHIEDENTE E SITO DI INSTALLAZIONE 2. RELAZIONE TECNICA 2.1 DATI DI PROGETTO 2.2 PRODUTTIVITA ENERGETICA DELL IMPIANTO 2.3 CONFIGURAZIONE DEll IMPIANTO 2.4 COMPONENTI E CARATTERISTICHE DEL SISTEMA 2.5 PRESTAZIONI E GARANZIE 2.6 MONITORAGGIO 3.1BENEFICI AMBIENTALI

4 1. RELAZIONE ILLUSTRATIVA 1.1 GENERALITA' E SCOPO DEL DOCUMENTO Lo scopo del presente progetto è quello di fornire le indicazioni per la realizzazione di un impianto fotovoltaico di potenza nominale pari a 50,00 kwp, GRID CONNECTED destinato allo scambio sul posto con l ente distributore. L impianto è del tipo Grid connected e l energia prodotta è riversata in rete con allaccio in bassa tensione TRIFASE. Il campo fotovoltaico sarà collocato sulla superficie della copertura della palestra della scuola secondaria di 1 grado Don Bosco sita nel Comune di Rapagnao. I pannelli fotovoltaici saranno posizionati sul tetto piano e l inclinazione è circa 3. L esigenza è stata quella di sfruttare gran parte della superficie di tetto utile per raccogliere la maggiore radiazione solare. Per quanto riguarda la stima della produttività si sono considerati i valori di insolazione della zona secondo la normativa UNI AMBITO DEL PROGETTO Gli impianti fotovoltaici non sono fonte di emissioni inquinanti, sono esenti da vibrazioni e, data la loro modularità, possono assecondare la morfologia dei siti di installazione. L impatto ambientale di un impianto alimentato a fonte solare è nullo in particolare per quanto riguarda il rilascio di inquinanti nell aria e nell acqua. Con la produzione di energia da fonte solare si contribuisce alla riduzione dei gas responsabili dell effetto serra e delle piogge acide. In relazione alle caratteristiche di irraggiamento caratterizzanti la latitudine del sito, al numero e alla tipologia di moduli fotovoltaici in progetto, si stima per il generatore fotovoltaico una produzione di energia elettrica pulita di circa 1 milione e ottocentocinquantamila kwh annui, che consentono di evitare così l emissione di circa 1 milione e mezzo di kg di CO2 ogni anno.

5 1.3 NORME E LEGGI DI RIFERIMENTO L impianto fotovoltaico sarà vigente, ed, in particolare: realizzato a regola d arte in accordo con la normativa CEI 64-8 : Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 v in corrente continua CEI 11-20: Impianti di produzione di Ditta elettrica e gruppi di continuità collegati a reti di I e II categoria; CEI EN : Dispositivi fotovoltaici Parte 1: Misura delle caratteristiche fotovoltaiche tensione corrente; CEI EN : Dispositivi fotovoltaici Parte 2 Prescrizione per le celle fotovoltaiche di riferimento. CEI EN :Dispositivi fotovoltaici Parte 3: Principi di misura per sistemi solari fotovoltaici per uso terrestre e irraggiamento spettrale di riferimento. CEI EN 6172 : Sistemi fotovoltaici (FV) Caratteristiche di interfaccia con la rete; CEI EN 61215: Moduli fotovoltaici in silicio cristallino per applicazioni terrestri. Qualifica del progetto e omologazione del tipo; CEI EN : Compatibilità elettromagnetica (EMC) - Parte 3: Limiti sezione 2: Limiti per le emissioni di corrente armonica (apparecchiature con corrente di ingresso = 16 A per fase); CEI EN : Disturbi nelle reti di alimentazione prodotti da apparecchi elettrodomestici e da equipaggiamenti elettrici simili- Parte 1: definizioni. CEI Norme CEI/IEC ( in particolare le norme: EN e IEC 439 per i quadri elettrici, CEI e CEI per il contenuto di armoniche e i disturbi indotti sulla

6 rete dal gruppo di conversione, CEI per la compatibilità elettromagnetica EMC e la limitazione delle emissioni in RF) per gli aspetti elettrici ed elettronici convenzionali Norme CEI/IEC o norme JRC/ESTI215 per i moduli fotovoltaici Conformità al Marchio CE per i moduli fotovoltaici ed il gruppo di conversione (direttiva 93/68/EWG MARCHIO CE) Norme UNI/ISO per le strutture meccaniche di supporto e di ancoraggio dei moduli fotovoltaici Norme UNI e la collegata UNI 8477 per il dimensionamento del generatore fotovoltaico L. 46/90, DPR 447/91(regolamento di attuaz. L. 46/90 e succ. mod. per la sicurezza elettrica) DPR 547/55 e D.L. 626/94 e succ. mod. per la sicurezza e la prevenzione degli infortuni sul lavoro CEI per il collegamento alla rete pubblica Norme CEI EN per la misura ed acquisizione dati L. 133/99 Art. 10 comma 7 per gli aspetti fiscali Deliberazione n. 224/2000 dell Autorità per l energia elettrica ed il gas, in caso di adozione del regime di scambio dell energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici con potenza nominale non superiore a 20 kwp Quant altro previsto dalla vigente normativa di legge, ove applicabile.

7 1.4 TERMINOLOGIA Cella fotovoltaica Dispositivo semiconduttore che genera elettricità quando è esposto alla luce solare. Modulo fotovoltaico Assieme di celle fotovoltaiche elettricamente collegate e protette dagli agenti atmosferici, anteriormente mediante vetro e posteriormente con vetro e/o materiale plastico. Il bordo esterno e protetto da una cornice in alluminio anodizzato. Pannello fotovoltaico Un gruppo di moduli fissati su un supporto metallico. Stringa fotovoltaica Un gruppo di moduli elettricamente collegati in serie. La tensione di lavoro dell impianto è quella determinata dal carico elettrico equivalente visto dai morsetti della stringa Campo fotovoltaico Un insieme di stringhe collegate in parallelo e montate su strutture di supporto, generalmente realizzate con profilati in acciaio zincato. Corrente di cortocircuito di un modulo o di una stringa Corrente erogata in condizioni di cortocircuito, ad una particolare temperatura e radiazione solare. Tensione a vuoto di un modulo o di una stringa Tensione generata ai morsetti a circuito aperto, ad una particolare temperatura e radiazione solare.

8 Caratteristica corrente-tensione di un modulo o di una stringa Corrente erogata ad una particolare temperatura e radiazione, tracciata quale funzione della tensione di uscita. Potenza massima di un modulo o di una stringa Potenza erogata, ad una particolare temperatura e radiazione, nel punto della caratteristica corrente-tensione dove il prodotto corrente-tensione ha il valore massimo. Condizioni standard di funzionamento di un modulo o di una stringa Un modulo opera alle "condizioni standard" quando la temperatura delle giunzioni delle celle è 25 C, la radiazione solare e 1000 W/m² e la distribuzione spettrale della radiazione e quella standard (AM 1,5). Condizioni operative di funzionamento di un modulo o di una stringa Un modulo lavora in "condizioni operative" quando la temperatura ambiente e di 20 C, la radiazione di 800 W/m 2 e la velocità del vento di 1 m/s. Potenza di picco Potenza erogata nel punto di potenza massima alle condizioni standard. Efficienza di conversione di un modulo Rapporto tra la potenza massima del modulo ed il prodotto della sua superficie per la radiazione solare, espresso come percentuale. Quadro protezioni di sottocampo B.T. Quadro in cui vengono convogliate le terminazioni di tutte le stringhe e dove ne viene eseguita la messa in parallelo;

9 Quadro di parallelo B.T. Quadro in cui viene eseguita la connessione in parallelo di tutti gli inverter. Il quadro è fornito di protezioni all'ingresso delle linee ac dagli inverters e all'uscita in trifase o monofase con interruttore magnetotermico differenziale per la consegna in parallelo rete dell impianto. Convertitore cc/ca (Inverter) Convertitore statico in cui viene effettuata la conversione dell'energia elettrica da continua ad alternata, tramite un ponte a semiconduttori, opportune apparecchiature di controllo, che permettono di ottimizzare il rendimento del campo fotovoltaico, e un trasformatore.

10 2. RELAZIONE TECNICA 2.1 DATI DI PROGETTO Località: Rapagnano Richiedente: Proprietà: Comune di Rapagnano Orientamento: SUD-EST Latitudine : 43, Longitudine :13, Ombre / Ostacoli: Assenti Superficie disponibile nella zona interessata: 660mq Tipologia della superficie: Piana Tipologia di installazione: pannelli situati sulla superficie del tetto Contratto di fornitura elettrica: Tensione di consegna in rete: bassa tensione 400 v

11 2.2 PRODUTTIVITA ENERGETICA DELL IMPIANTO Ai fini della progettazione di massima, sulla base del valore di radiazione solare al suolo sul piano orizzontale nella località dove è posizionato l edificio, Comune di Rapagnano (Lat ) Longitudine ( ), desunto dalle tabelle irraggiamento su piano inclinato ed orientato (ENEA) Radiazione solare globale al suolo media , è stato calcolato con il metodo indicato nella norma UNI il valore della radiazione solare sul piano dei moduli, nella loro inclinazione di progetto. Dalla documentazione ENEA, si può risalire ai valori di radiazione solare nella zona di Ascoli Piceno, si possono ottenere le medie mensili e annuali è quindi possibile fare una previsione sulla produttività dell impianto. Dal sito ENEA è possibile ottenere le medie delle radiazioni solare sul sito oggetto di studio in tre modalità differenti; radiazione su un piano orizzontale, radiazione solare su un piano inclinato e radiazione solare su superficie normale. Nella tabella sotto verranno riportati i valori per un piano orizzontale in MJ/mq/giorno e in Kwh/mq /giorno, poi vengono riportati i valori su un piano inclinato a 3.Il valore della radiazione solare sul piano dei moduli costituenti i generatori fotovoltaici è pari a 1497,1 kwh/m 2 *anno.

12 ANALISI CLI NOMETRICA Calcolo irraggiamento su piano inclinato ed orientato (UNI ) Località: Rapagnano Latitudine 43,09 Nord IRRAGGIAMENTO MJ/mq/giorno kwh/mq/giorno kwh/mq/giorno Piano Orizzontale Piano Orizzontale Azimut= 340 Tilt= 3 GENNAIO 0,2 5,60 1,56 1,66 FEBBRAIO 0,2 9,40 2,61 2,75 MARZO 0,2 14,20 3,94 4,08 APRILE 0,2 17,30 4,81 4,88 MAGGIO 0,2 21,40 5,94 5,97 GIUGNO 0,2 22,60 6,28 6,28 LUGLIO 0,2 23,20 6,44 6,46 AGOSTO 0,2 21,00 5,83 5,90 SETTEMBRE 0,2 15,20 4,22 4,33 OTTOBRE 0,2 11,10 3,08 3,23 NOVEMBRE 0,2 7,10 1,97 2,11 DICEMBRE 0,2 5,30 1,47 1,59 Irrag. Medio giorno 14,45 4,01 4,10 Irrag. Medio anno 5274, , , CONFIGURAZIONE DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO L impianto sarà dimensionato in modo tale da costituire un campo fotovoltaico della potenza di 50,00 KWp. La taglia del generatore fotovoltaico è stata definita in base alla superficie disponibile e alle esigenze del committente. Il modulo fotovoltaico scelto per la realizzazione dell impianto è in silicio policristallino, ed ha una potenza di picco di 250 w (P max 250 w) e delle dimensioni pari a 1640 x 990 x 40 mm. I moduli sono disposti sul tetto della palestra secondo lo schema esposto sulla scheda tecnica allegata insieme alla relazione.

13 2.4 COMPONENTI E CARATTERISTICHE DEL SISTEMA MODULI FOTOVOLTAICI I moduli presi in considerazione per la costituzione del generatore fotovoltaico sono costruiti dalla SUNERG modello XP 60/ Ogni modulo, ha una potenza nominale massima di picco pari a 250 Wp. Il modulo, è costituito da 60 celle da 156 x 156 mm collegate in serie in silicio policristallino; incapsulate tra un vetro temperato ad alta trasmittanza ed un insieme di materiali polimerici (EVA) impermeabile agli agenti atmosferici e stabile alle radiazioni U.V., con l applicazione di una cornice in alluminio anodizzato provvista di fori di fissaggio e dello spessore di 40 mm. Ciascun modulo sarà dotato, sul retro, di n 1 scatola di giunzione a tenuta stagna contenente tutti i terminali elettrici ed i relativi contatti per la realizzazione dei cablaggi; all interno di ciascuna scatola saranno installati diodi di by-pass e costruiti in conformità alle norme CEI/IEC o JRC/ESTI e TUV. Le caratteristiche costruttive e funzionali sono rispondenti alle Normative CEE. Le caratteristiche elettriche e termiche dei moduli sono le seguenti: Potenza di picco massima Pm 250 W Tensione alla massima potenza Vmp 29,9 V Corrente alla massima potenza Imp 8,36 A Tensione a circuito aperto Voc 37,3 V Corrente a circuito aperto Isc 8,81A Coefficiente di Temperatura Pm -0,45 %/C Coefficiente di temperatura Isc 3,76 %/C Coefficiente di temperatura Voc -0,11 %/C La potenza resa di ogni singolo modulo è garantita per il mantenimento del 90% della potenza nominale dopo 12 anni e dell 80% per un periodo di 25 anni.

14 INVERTER Il gruppo di conversione è costituito da 1 Inverter della ABB pvi -55, avente le seguenti caratteristiche:

15 DIMENSIONAMENTO DELLE STRINGHE Numero moduli Tensione Vmp a 25 C Corrente Imp a 25 C Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 Stringa ,36 VERIFICA DI CONFIGURAZIONE CAMPO FV-INVERTER Andando a considerare la variazione della tensione a circuito aperto di ogni modulo in dipendenza della variazione della temperatura pari a 0,11 V/ C QUADRO SEZIONE ARRIVI Contenete apparecchiature di sezionamento e protezione delle linee elettriche di ogni singolo sottocampo ed un sistema di sbarre al quale faranno capo tutte le uscite dei sottocampi convogliandole verso un unico sistema trifase. Un interruttore generale bipolare provvederà ad alimentare il lato BT del trasformatore per predisporre la consegna in rete 1) Quadro sezione misure Acquisizione dati Sistema interfaccia rete Contenente tutte le apparecchiature di misura e controllo dell impianto, la registrazione e la visione di tutti i parametri di ogni inverter tramite il sistema di acquisizione dati ed il sistema di interfaccia rete conforme alle norme CEI 11-20, CEI 021 ed alle specifiche ENEL DK5950 di Febbraio 2002.

16 2.4.5 COLLEGAMENTI ELETTRICI Tutti i collegamenti elettrici saranno realizzati per mezzo di cavi a doppio isolamento (conduttore in rame, isolante e guaina in PVC) con grado di isolamento pari a 1kV. Le stringhe di moduli saranno realizzate con cavi interposti fra le scatole di terminazione di ciascun modulo e staffati sulle strutture di sostegno. Il collegamento fra moduli e fra stringa ed inverters saranno realizzate con cavo a doppio isolamento tipo H07RN-F sez. 1x4 mmq. Il sistema di cablaggio dell impianto comprenderà tutti i materiali accessori quali: canaline, tubi portacavi, cassette e scatole viadotto interrato, opere edili e tutto quanto occorrente per dare l opera completa e realizzata a regola d arte. Tutti gli organi di manovra sono interni e garantiscono il distacco automatico con sezionamento in caso di mancanza rete ed il riallaccio automatico al ripristino della rete. L equipotenzialità dei componenti il sistema sarà garantita mediante giunzioni meccaniche e cavallotti di messa a terra. Gli elementi saranno collegati alla rete di terra esistente mediante corda di rame di opportuna sezione STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI MODULI Per quanto riguarda la sistemazione e l ancoraggio dei moduli costituenti il generatore fotovoltaico, verranno utilizzate strutture in alluminio ancorate al tetto tramite stop che perforano la tegola e che agganciano direttamente sul solaio. L impermeabilità della struttura è mantenuta grazie all utilizzo di opportune resine. 2.5 PRESTAZIONI E GARANZIE L impianto è progettato per rispondere ai seguenti requisiti : Potenza lato corrente continua superiore al 90% della potenza nominale del generatore fotovoltaico, riferita alle particolari condizioni di soleggiamento; Potenza attiva, lato corrente alternata, superiore al 90% della potenza lato corrente continua (efficienza del gruppo di conversione);

17 Pertanto la potenza attiva, lato corrente alternata, sarà superiore al 80% della potenza nominale dell impianto fotovoltaico, riferita alle particolari condizioni di soleggiamento. Tutti i componenti degli impianti saranno forniti di garanzia tecnica per il periodo di anni due a partire dalla data di collaudo. I moduli fotovoltaici, del tipo omologato da un laboratorio autorizzato secondo le specifiche CEI/IEC 1215, avranno garanzia minima a far data di collaudo, per almeno 12 anni ed, in particolare, il decadimento delle loro prestazioni (potenza nominale) sarà non superiore al 10 % nell arco di 12 anni e non superiore al 20% in 25 anni 4. BENEFICI AMBIENTALI La realizzazione del progetto determina una serie di benefici di tipo energetico ambientale e socio economico di seguito riassunti: Contenimento della spesa energetica e quindi dei costi di esercizio della struttura per almeno 25/30 anni dal completamento dell opera. Sviluppo del settore degli installatori e manutentori locali. Riduzione inquinamento atmosferico. Tecnico di Progettazione Arch. Patrizia Iualè