1 INTRODUZIONE NORMATIVA DI RIFERIMENTO DIMENSIONAMENTO, PRESTAZIONI E GARANZIE ANALISI DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO...

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1 1 INTRODUZIONE NORMATIVA DI RIFERIMENTO DIMENSIONAMENTO, PRESTAZIONI E GARANZIE ANALISI DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO GENERATORE FOTOVOLTAICO QUADRO ELETTRICO DI CAMPO SISTEMA DI CONDIZIONAMENTO DELLA POTENZA QUADRO DI INTERFACCIA QUADRO DI CONSEGNA SISTEMA DI ACQUISIZIONE DATI CALCOLO DEL FABBISOGNO STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI MODULI CAVI ELETTRICI E DI CABLAGGIO PRESCRIZIONI PARTICOLARI COLLEGAMENTO A TERRA PROTEZIONE CONTRO LE INTERFERENZA ELETTROMAGNETICHE COLLEGAMENTO DEI MODULI DOCUMENTI ALLEGATI...8

2 1 INTRODUZIONE La presente relazione ha come scopo la descrizione delle opere da eseguire per la realizzazione di un impianto fotovoltaico da 19,98 kwp a servizio della Scuola Media, sita in via G. Deledda, 25 Comune di Thiesi, Provincia di Sassari. La copertura dell edificio è a falda con rivestimento in coverlit. L intervento consiste nell installazione dei moduli fotovoltaici in silicio monocristallino ad alta efficienza, con la stessa inclinazione del tetto, in modo da ottenere la totale integrazione architettonica dell impianto. Inoltre verrà realizzata una STRUTTURA DI COPERTURA IN LAMINA DI ALLUMINIO: realizzata con il montaggio e la posa in opera di LAMINA in alluminio da 8/10 mm e di superficie pari alla superficie netta non occupata dal sistema fotovoltaico nelle falde interessate dall'intervento, avente sagoma e sviluppo come specificato negli elaborati grafici 2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO Gli impianti elettrici saranno eseguiti secondo la regola dell'arte, così come richiesto dalla legge 186 del , dal D.M. 37/08 (ex legge 46/90) e relativi decreti applicativi; dovranno inoltre essere conformi alle normative e regolamentazioni previste dalla legge Italiana in materia di prevenzione infortuni. Si elencano qui di seguito, a titolo informativo e non limitativo, le principali norme a cui ci si dovrà attenere nell'esecuzione degli impianti elettrici: Norma CEI IV edizione - fascicolo 4131 anno Impianti elettrici utilizzatori; Norma I edizione - fascicolo 3666 anno Guida per l esecuzione dell impianto di terra negli edifici per uso residenziale e terziario; Norma CEI 20 22/2 - fascicolo 2662 anno 1995 Prove d incendio su cavi elettrici. PARTE 2: Prova di non propagazione d'incendio; Norma CEI IX edizione - fascicolo Impianti di produzione, trasporto e distribuzione di energia elettrica. Norme generali; Norma CEI III edizione Ec - fascicolo 3285 anno Impianti di produzione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica. Impianti di terra; Norma CEI II edizione - fascicolo 3407 anno Impianti di produzione trasporto e di distribuzione di energia elettrica. Linee in cavo; Norma CEI I edizione - fascicolo 3703 anno Impianti di produzione trasporto e di distribuzione di energia elettrica. Dimensionamento degli impianti in relazione alle tensioni; CEI ed. III Anno Edizione Terza - Lavori su impianti elettrici Norma CEI 17-13/1 - IV edizione - fascicolo 5862 anno Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT). Parte 1: Prescrizioni per apparecchiature di serie (AS) e non di serie (ANS); Norma CEI II edizione - fascicolo 4050 anno Segni grafici per schemi. Parte 2 : Elemen ti dei segni grafici, segni grafici distintivi e segni di uso generale, Norma CEI II edizione - fascicolo 4051 anno Segni grafici per schemi. Parte 3 : Conduttori e dispositivi di connessione; 2

3 Norma CEI II edizione - fascicolo 4052 anno Segni grafici per schemi. Parte 6 : Produzione trasformazione e conversione dell energia elettrica; Norma CEI II edizione - fascicolo 4411 anno Segni grafici per schemi. Parte 7 : Apparecchiature e dispositivi di commando e di protezione. Norma CEI II edizione - fascicolo 4412 anno Segni grafici per schemi. Parte 8 : Strume nti di misura, lampade e dispositivi di segnalazione; Norma CEI II edizione - fascicolo 3227C anno Gradi di protezione degli involucri (Codice IP); CEI EN : "Protezione delle strutture contro i fulmini. Parte 1: Principi Generali" - Marzo 2006; CEI EN : "Protezione delle strutture contro i fulmini. Parte 2: Gestione del rischio" - Marzo 2006; CEI EN : "Protezione delle strutture contro i fulmini. Parte 3: Danno fisico e pericolo di vita" - Marzo 2006; CEI EN : "Protezione delle strutture contro i fulmini. Parte 4: Impianti elettrici ed elettronici interni alle strutture" -Marzo 2006; CEI 81-3 : "Valori medi del numero dei fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato dei Comuni d'italia, in ordine alfabetico." - Maggio CEI/IEC 1215 o JRC 503 per i moduli fotovoltaici; IEC 904/1-2-3 per i moduli fotovoltaici; CEI 110-6/7 per la compatibilità elettromagnetica delle apparecchiature; Guida per le connessioni alla rete elettrica di enel distribuzione ed. I - dicembre Di tutte le norme anche non espressamente citate sarà considerato valido l'ultimo aggiornamento, compresi gli eventuali supplementi. Nell esecuzione dei lavori si dovranno altresì ottemperare alle: prescrizioni dell'ente erogatore dell'energia elettrica ENEL; prescrizioni del locale Comando dei Vigili del fuoco; richieste della A.S.L. competente. 3 DIMENSIONAMENTO, PRESTAZIONI E GARANZIE La quantità di energia elettrica producibile sarà calcolata sulla base dei dati radiometrici di cui alla norma UNI (o dell Atlante Europeo della Radiazione Solare) e utilizzando i metodi di calcolo illustrati nella norma UNI Gli impianti verranno progettati per avere una potenza attiva, lato corrente alternata, superiore al 75% del valore della potenza nominale dell impianto fotovoltaico, riferita alle condizioni STC. Inoltre dovrà essere verificata la condizione: P ca > 0.9 * P cc In cui: P ca è la potenza attiva in corrente alternata misurata all uscita del gruppo di conversione; 3

4 Tale condizione sarà verificata per P ca > 90% della potenza di targa del gruppo di conversione. Non sarà ammesso il parallelo di stringhe non perfettamente identiche tra loro per esposizione, e/o marca, e/o modello, e/o numero dei moduli impiegati. Ciascun modulo, infine, sarà dotato di diodo di by-pass. 4 ANALISI DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO Il presente progetto è relativo alla realizzazione di un impianto di produzione di energia elettrica tramite conversione fotovoltaica, avente una potenza di picco pari a Wp. Indirizzo: Destinazione d uso dell immobile: Tipologia fornitura: Posizionamento del generatore FV: Angolo di azimut del generatore FV: 30 Angolo di tilt del generatore FV: 10 Fattore di albedo: Fattore di riduzione delle ombre K ombre : 0,90 Località di realizzazione dell intervento VIA GRAZIA DELEDDA, THIESI (SS) EDIFICIO SCUOLA MEDIA TRIFASE Dati relativi al posizionamento del generatore FV Installazione su tetto a falda Superfici chiare di edifici (mattoni chiari, vernici chiare) L impianto produce energia elettrica in collegamento alla rete di bassa tensione in corrente alternata di tipo trifase. L impianto è costituito dai seguenti componenti principali (vedi tavole allegate): generatore fotovoltaico quadro di campo sistema di condizionamento della potenza quadro di consegna sistema di acquisizione dati. 4.1 GENERATORE FOTOVOLTAICO Il generatore è composto da 3 sottocampi: costituiti da 3 stringhe di 12 moduli ciascuna; in totale si hanno 108 moduli suddivisi in n 9 stringhe.per una potenza d i picco installata pari a Wp. L area coperta è di circa 130 m 2. ed ha una inclinazione pari a 10 circa. Caratteristiche dei moduli fotovoltaici da 185 Wp o similare, aventi le seguenti specifiche tecniche: Potenza nominale (Pmpp) 185 Wp Tolleranza di potenza (D Pmpp) +5% Potenza minima garantita(pmpp min) 185 W Tensione nominale (Umpp) 36,80 V Corrente nominale (Impp) 5,03 A Tensione a vuoto (Uoc) 43,6 V Corrente di conrtocircuito (Isc) 5,64 A Efficienza celle 17,3% Grado di efficienza del Modulo 14,5% 4

5 Coefficiente di temperatura a (Pmpp) -0,5 %/ C Coefficiente di temperatura b (Isc) +0,5 %/ C Coefficiente di temperatura c (Uoc) -0,34 %/ C Temperatura nominale operativa della cella (NOCT) 47 C (+/-2 C Tensione massima del sistema secondo Classe II 1000 V Tensione massima del sistema secondo IEC V. Dimensioni esterne: 1.580x808x50 mm Telaio: allumino anodizzato 4.2 QUADRO ELETTRICO DI CAMPO Il quadro elettrico di campo è contenuto in un centralino e vi sono convogliate le terminazioni delle stringhe per la loro connessione in parallelo. In esso sono sistemati anche i dispositivi per il sezionamento La linea elettrica proveniente dai moduli fotovoltaici è messa a terra mediante appositi scaricatori, sistemati in questo quadro, di sovratensione con indicazione visiva di fuori servizio, al fine di garantire la protezione dalle scariche di origine atmosferica (vedi tavole allegate). Le stringhe in cui è suddiviso il generatore fotovoltaico sono raccolte in parallelo tra loro e singolarmente sezionabili all interno del quadro di campo. All interno del quadro di campo il parallelo avviene su tre sbarre, dalle quali ciascuna delle tre stringhe connesse può essere separata elettricamente tramite un sezionatore sotto carico. I terminali positivi delle stringhe sono connessi ad opportuni diodi di blocco, prima di essere collegati in parallelo tra loro. Il collegamento elettrico tra il quadro di campo e la "sezione cc" del quadro elettrico è stato realizzato tramite sezionatori con fusibili, per realizzare l opportuna protezione. Il quadro è del tipo per esterno, con grado di protezione IP 65, realizzato in poliestere rinforzato in fibra di vetro, conforme alle norme EN e IEC SISTEMA DI CONDIZIONAMENTO DELLA POTENZA Il sistema di condizionamento della potenza è costituito N 3 convertitori statici c.c./a.c.,o inverte r, monofasi e da un insieme di apparecchiature di comando, misura, controllo e protezione affinché l energia trasferita alla rete abbia i necessari requisiti di qualità e sicurezza. I dispositivi utilizzati sono del tipo Sunny Mini Central, o similare, le cui specifiche tecniche principali sono le seguenti: Potenza 7,0 kw Ingresso in cc Potenza CC max. 7200W Tensione CC max. 700 V Intervallo di tensione-fv, MPPT (inseguimento del punto di massima potenza) V Corrente d ingresso max. 22 A Numero di inseguitori del punto di massima potenza 1 Numero massimo di stringhe (parallele) 4 Uscita in ca 5

6 Potenza nominale in CA 7000 W Potenza CA max W Corrente d?uscita max. 31 A Tensione nominale / intervallo V / V Frequenza di rete CA (autoregolato) / intervallo 50 Hz / ± 4,5 Hz Fattore di potenza (cos fi) 1 Allacciamento CA / compensazione della potenza monofase/si Grado di efficienza Grado di efficienza max. 98% Euro-eta 97,7% Dispositivi di protezione Protezione contro l'inversione di polarità CC Interruttore sezionatore del carico in corrente continua ESS Resistenza ai corto circuiti CA Rivelatore di guasto a terra Controllo rete (SMA grid guard 2) Con separazione galvanica Dati generali Dimensioni (larghezza x altezza x profondità) in mm 468x613x242 Peso 32 kg Intervallo temperatura di esercizio -25 C +60 C Consumo: funzionamento (standby) / notturno 410 W /0,25 W Tipologia senza trasformatore Tecnologia raffreddamento apticoal Luogo d'installazione: interno / esterno (IP65) Dotazione Allacciamento CC MC4 Allacciamento CA: morsetto a vite Display LCD Interfacce RS232/RS484/Radio opzionali Garanzia: 5 anni. 4.4 QUADRO DI INTERFACCIA Il quadro elettrico di interfaccia è contenuto in un centralino e vi sono sistemati i dispositivi per la protezione dei singoli inverter monofasi; da questi viene poi ricostruito il sistema trifase, prottetto da un opportuno interruttore automatico e collegato al contatore di energia prodotta dell Ente Fornitore. (vedi tavole allegate). 4.5 QUADRO DI CONSEGNA Il quadro di consegna è il quadro elettrico dove vengono effettuate le connessioni dal sistema di condizionamento della potenza alla rete elettrica 6

7 Il punto di allaccio alla rete di distribuzione è stato effettuato nel quadro elettrico esistente dell edificio, attraverso interruttore automatico quadripolare da installare all interno del quadro stesso. 4.6 SISTEMA DI ACQUISIZIONE DATI È previsto un sistema di acquisizione dati, con l obiettivo di monitorare le prestazioni del sistema; il data logger è del tipo Schuco Sunalyser, o similare. 4.7 CALCOLO DEL FABBISOGNO L utente negli ultimi tre anni ha consumato mediamente kwh. Tale calcolo è stato eseguito sulla base dei consumi fatturati dal Distributore dell Energia Elettrica. 4.8 STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI MODULI I moduli verranno montati su dei supporti in acciaio zincato aderenti al piano di copertura, avranno tutti la medesima esposizione. Gli ancoraggi della struttura saranno praticati avendo cura di ripristinare la tenuta stagna dell'attuale copertura, e dovranno resistere a raffiche di vento fino alla velocità di 120 km/h. La scelta della tipologia della struttura di sostegno è stata effettuata in funzione dell ubicazione dei moduli che sarà in Integrazione con tetto a falda (Integrato architettonicamente in Edificio nuovo). 4.9 CAVI ELETTRICI E DI CABLAGGIO Il cablaggio elettrico avverrà per mezzo di cavi con conduttori isolati in rame. Le sezioni dei cavi sono riportate negli schemi unifilari allegati. I cavi utilizzati devono rispondere alle norme CEI 20-13, CEI 20-22II e CEI I, marchiatura I.M.Q., colorazione delle anime secondo norme UNEL, grado d'isolamento di 4 kv. La linea elettrica che collega l uscita di ogni apparato di conversione della potenza (direttamente o tramite un quadro elettrico di parallelo) alle apparecchiature di misura dell energia elettrica prodotta deve essere costituita da un unico cavo multipolare, schermato o a neutro concentrico o da cavi unipolari schermati. 5 PRESCRIZIONI PARTICOLARI 5.1 COLLEGAMENTO A TERRA Il collegamento a terra dei conduttori attivi del lato in continua dell impianto è permesso a patto che esista una separazione, mediante almeno isolamento principale, fra lato in alternata e lato in continua, e che la connessione a terra venga effettuata elettricamente per evitare problemi di corrosione. Eventuali conduttori equipotenziali devono essere installati in parallelo ed il più vicino possibile ai cavi c.c. e c.a. (fig. 1) 5.2 PROTEZIONE CONTRO LE INTERFERENZA ELETTROMAGNETICHE Allo scopo di ridurre al minimo le tensioni indotte da fulmini, la superficie di tutti gli anelli formati dalle condutture deve essere la più piccola possibile. 7

8 5.3 COLLEGAMENTO DEI MODULI Poiché il modulo fotovoltaico può essere assimilato ad un generatore di tensione permanente, alimentato dalla luce del sole, per i cablaggi dei circuiti occorre ai fini della sicurezza, seguire la seguente procedura: eseguire i collegamenti utilizzando appositi attrezzi di lavoro sotto tensione; collegare in serie i moduli fotovoltaici lasciando aperta la stringa in un punto (ad esempio il collegamento del modulo centrale) collegare successivamente gli estremi della stringa (polo positivo e polo negativo) al relativo sezionatore del quadro di sottocampo CC, avendo cura di lasciare aperto il sezionatore in oggetto infine completare il collegamento del modulo lasciato scollegato precedentemente. Per formare le stringhe, i moduli fotovoltaici devono essere collegati in serie di 12 moduli con spezzoni intestati di cavo flessibile unipolare in rame, da 2,5 mm 2 o superiore del tipo HO7RN o in alternativa FG7R. Le polarità estreme delle stringhe devono essere collegate ai rispettivi quadri di sottocampo CC, mediante cavi unipolari in rame da 2.5 mm 2 o superiore del tipo o in alternativa FG7R. Le terminazioni elettriche del modulo sono contenute nella scatola di derivazione posta sul retro. L uscita dei cavi di collegamento della cassetta di derivazione avviene tramite due pressa cavi a tenuta stagna forniti di serie con i moduli. La connessione elettrica ai morsetti del modulo deve essere eseguita a perfetta regola d arte impiegando terminazioni ad occhiello o a forcella con portata elettrica e caratteristiche dei materiali adeguate ai morsetti istallati nelle scatole di terminazione dei moduli. Si consiglia che i cordoni di cavo elettrico usati per il collegamento modulo-modulo siano tagliati a misura e muniti di terminali in officina in modo da garantire una migliore qualità e rendere più rapide le operazioni di collegamento elettrico in sito. La disposizione dei cavi di collegamento dei moduli deve essere tale da evitare (a mezzo colo d oca) il convogliamento dell acqua piovana verso i pressa cavi. La posa dei cavi elettrici fino la quadro CC, nell ambito della stessa struttura di sostegno, è in esterno, con fissaggio eseguito a giorno mediante fascette da esterno di lunghezza e larghezza adeguate sui profili della carpenteria. Nel caso in cui occorra passare i cavi tra una struttura e l altra, occorrerà utilizzare guaina spiralata per posa pesante o tubo in PVC autoestinguente appositamente fissato e protetto da eventuali azioni meccaniche. 6 DOCUMENTI ALLEGATI In allegato schemi unifilari. 8