CIRCOLO DIDATTICO SCAFATI IV

Transcript

1 CIRCOLO DIDATTICO SCAFATI IV COMUNE DI SCAFATI Asse II Qualità degli ambienti scolastici Obiettivo C Incrementare la qualità delle infrastrutture scolastiche, l ecosostenibilità e la sicurezza degli edifici scolastici; potenziare le strutture per garantire la partecipazione delle persone diversamente abili e quelle finalizzate alla qualità della vita degli studenti INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE DEGLI EDIFICI PUBBLICI SCOLASTICI FINANZIATI A VALERE SUL PON FESR ASSE II QUALITA' DEGLI AMBIENTI SCOLASTICI AI SENSI DELL'AVVISO CONGIUNTO MIUR-MATTM DEL 15 GIUGNO 2010 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO RELAZIONE TECNICA Giugno 2013 Progettisti Geom. C. Alfano Ing. M. Coppola Ing. D. Sicignano 1

2 RELAZIONE TECNICA Premessa Il IV circolo didattico comprende numero tre istituti: 1 - la scuola elementare di via Martiri D Ungheria situata nel centro urbano di Scafati in via Martiri D Ungheria, 2 - la scuola elementare Tenente Iorio situata nel centro urbano di Scafati in via Martiri D Ungheria, 3 - la scuola elementare di via Marra Zaffaranelli, situata in zona periferica dal centro di Scafati. Il progetto riguarda alcuni interventi puntuali di manutenzione sugli edifici sopraelencati. Gli interventi di manutenzione proposti sui tre plessi non hanno un interesse geologico, geotecnico e sismico. Infatti tali interventi di manutenzione ordinaria non modificano la struttura. Un piccolo incremento del carico si ha con l apposizione dei pannelli dell impianto fotovoltaico sulla copertura della scuola elementare via Martiri D Ungheria e Tenente Iorio. Il peso dei pannelli modesto rientra nel sovraccarico accidentale previsto per la copertura della scuola elementare. Dal punto di vista urbanistico la scuola elementare di via Martiri D Ungheria ricade nel Piano Regolatore Generale vigente in zona G2 (verde pubblico e impianto sportivo) stralcio PRG La scuola elementare Tenente Iorio ricade nel PRG in zona G1 (attrezzature edificate di livello locale), 2

3 stralcio PRG La scuola elementare di via Marra Zaffarinelli ricade nel PRG in zona G1 (attrezzature edificate di livello locale), stralcio PRG Altri vincoli non sono esistenti. Dal punto di vista archeologico non vi è interesse alcuno in quanto gli interventi proposti non riguardano scavi oltre i 30 cm di profondità Le interferenze possibili sono con la cabina Enel ed Enelgas per la scuola elementare di via Martiri D Ungheria situate all interno del lotto nella zona ovest. Dal punto di vista catastale la scuola elementare di via Martiri D Ungheria e Tenente Iorio ricadono al foglio 16 allegato A part

4 catastale La scuola elementare di Marra-Zaffarinelli si trova catastalmente al foglio 5 part

5 RELAZIONE TECNICA IMPIANTO FOTOVOLTAICO La scuola elementare di via Martiri D Ungheria è situata in una zona fortemente urbanizzata. Il contatore dell Enel della Scuola Elementare si trova internamente alla struttura sul blocco sinistro della scuola con la presenza di un interruttore magnetotermico. Il quadro generale si trova all interno nel corridoio vicino all ingresso. La scuola si trova in un contesto urbano ma il suo lastrico solare permette la realizzazione e la installazione dei pannelli fotovoltaici in quanto dista circa 10 m dai fabbricati confinanti che hanno un altezza anche maggiore. Foto aerea del lastrico solare della scuola La scuola vuole investire per l impianto fotovoltaico circa ,00 euro per lavori. La latitudine e la longitudine della scuola in Scafati provincia di Salerno sono: Latitudine : Longitudine : L impianto utilizzatore è alimentato in bassa tensione V trifase, potenza disponibile contrattuale di 11 KW, con un consumo medio di energia annuale pari a MWh. La copertura della scuola è di tipo piana. Occorre effettuare calcoli di verifica strutturale per valutare se la copertura è in grado di sopportare il peso dei moduli PV con le relative strutture di supporto e fissaggio. L energia elettrica prodotta sarà auto consumata. Non esistono vincoli paesaggistici o architettonici particolari. 5

6 Considerando un costo stimato di costruzione dell impianto fotovoltaico pari a circa 6500 euro/kw si ipotizza di produrre circa euro / 6500 euro/kw = 2.89 KW. Lo spazio disponibile sul tetto è sufficiente per un impianto da 2.89 KW e sono stati scelti moduli in silicio policristallino di potenza 160 W. Principali caratteristiche dei moduli: - potenza nominale massima Pmax : 160 W +-5% - efficienza: 12.8 % - tensione a vuoto Uoc: 28.4 V - corrente di cortocircuiti Isc: 8 A - tensione MPP (Umpp): 22.8 V - corrente MPP (Impp): 7 A - massima corrente inversa: 21.5 A - coefficiente termico della tensione: V/ C - coefficiente termico della potenza (CT): %/ C - temperatura NOCT: 45 C - tensione massima di esercizio: 1000 V - cavi di connessione: sezione (S): lunghezza (l): 4 mmq 1.5 m (polo positivo) 1.5 m (polo negativo) - Isolamento: classe II - Dimensioni: (1318 x 944 x 46) mm La copertura piana non ha muretti di recinzione. I pannelli fotovoltaici vengono disposti in file su telai metallici inclinati di 30 rispetto all orizzontale e rivolti verso Sud ed una distanza tra le fila di circa 2.65 metri l uno dall altro. Si prevedono di inserire 3 stringhe, ciascuna di 6 moduli, per un totale di 18 moduli e una potenza complessiva di 18 x 160 = 2880 W (potenza di una stringa pari a 6 x 160 = 960 W). L altezza minima del sole il 21 dicembre è pari a rispetto all orizzonte alle ore L altezza massima del sole il 21 giugno è apri a rispetto all orizzontale alle ore L altezza media il 21 marzo ed il 21 settembre è pari a La distanza delle stringhe per un angolo di 30 è pari a D/L = 1.75 dove D è la distanza tra le file ed L l altezza del modulo. L = m D = 1.75 * = 2.31 m. 6

7 RELAZIONE DI CALCOLO SPECIALISTICA IMPIANTO FOTOVOLTAICO SCUOLA ELEMENTARE VIA MARTIRI D UNGHERIA IV CIRCOLO. Si vuole dotare la scuola elementare di via Martiri D Ungheria del IV circolo, sita nel comune di Scafati (Sa) (latitudine N), di un impianto fotovoltaico in parallelo con la rete pubblica BT, in regime di scambio sul posto. La scuola è già allacciata alla rete BT, potenza disponibile (trifase) di 11 KW e consumo medio annuale medio di MWh. La copertura è piana e i pannelli fotovoltaici vengono poggiati su strutture in alluminio ancorate con fissaggio al solaio esistente mediante tirantini in acciaio, inclinate di 30 e superficie del lastrico solare totale pari a 1251 mq, mentre la superficie asservita dall impianto fotovoltaico è di 6.46 m x 5.67 m = mq. Il lastrico solare di copertura non è munito di parapetto. I pannelli fotovoltaici sono ancorati a delle strutture di supporto in alluminio che a sua volta sono ancorate al solaio della scuola mediante perforazione del solaio, aggancio al solaio (travetti e soletta) con tiranti di diametro 20 mm filettati, iniezione di resina epossidica e relativa impermeabilizzazione. La struttura di ogni stringa sarà collegata alla rete di Terra esistente con un cavo N07V-K giallo verde di sezione 6 mmq. I moduli devono essere disposti in modo da evitare, per quanto possibile, il loro ombreggiamento. Considerando i fabbricati viciniori i pannelli solari vengono installati a distanza di 7.57 m dal bordo del lastrico solare di via Martiri D Ungheria. I moduli sono montati su una struttura di supporto in alluminio, alla quale verranno bloccati con bulloni in acciaio inox e morsetti in alluminio. Si prevede un impianto con inverter di stringa o un impianto multi inverter. Tale ultima soluzione, adottata per potenze fino a 10 KW presenta il vantaggio di un unica uscita in c.a., mentre sul lato della c.c. tutto accade come se ogni stringa disponesse di un proprio inverter. Per gli impianti di potenza maggiore di 6 KW (allacciamento trifase alla rete BT) si può scegliere lo schema multi inverter. Gli inverter trifasi senza trasformatore di separazione hanno un rendimento maggiore. In caso di allacciamento alla rete BT il trasformatore di separazione non è obbligatorio se gli inverter hanno una potenza complessiva fino a 20 KW. 7

8 Nello studio di fattibilità per i lavori dell impianto fotovoltaico vengono previsti euro 20413,73 comprensivo di oneri per la sicurezza. Nel progetto preliminare approvato si desume che per l impianto fotovoltaico è stato destinato il capitolo C1 con la somma dei lavori pari a euro x 0.5 = (comprensivo di oneri di sicurezza) in quanto sono stati previsti n. 2 impianti fotovoltaici sia sul plesso della scuola elementare di via Martiri D Ungheria sia sul plesso di via Tenente Iorio. Il nostro progetto dovrà rapportarsi e partire da tale cifra stanziata. E prevista la garanzia di n. 10 anni su modulo pannello fotovoltaico, inverter e quadri di campo. Dati del progetto Scuola elementare via Martiri D Ungheria nel comune di Scafati Ubicazione Scafati via Martiri D Ungheria Temperature delle celle Temperatura minima -10 C Temperatura di dimensionamento 50 C Temperatura Massima 70 C Collegamento alla rete Bassa tensione 230V / 400V Tolleranza sulla tensione +-10% Immissione trifase Massimo carico asimmetrico 6 KVA I generatori sono in numero di 18 FV pannelli fotovoltaici con azimut 0, inclinazione 30. Gli inverter sono in numero di 1 con le seguenti caratteristiche: Generatore FV Picco di potenza Rapporto pot. Nominale Fatt. di utilizz. 1x KWp 91% 99.9% 1x10 8

9 FV / inverter compatibili Generatore FV1 Ingressi indipendenti Numero dei moduli di ingresso Potenza CC max (cos fi =1) = 5.10 KW Picco di potenza = KWp Tensione CC minima : 150 V Tensione fotovoltaica tipica: V Tensione fotovoltaica minima : V Tensione CC massima: 750 V Tensione fotovoltaica massima: V Corrente CC massima: A Corrente massima generatore: 8.10 A Consumo di energia all anno: KWh Rendimento energetico: KWh Immissione in rete: KWh Riferimento rete: KWh Quota di autoconsumo: 92.6 % L inverter sarà posizionato nel vano dove è situato anche il contatore attuale ENEL con quadro di campo e quadro di parallelo inverter. Quindi i pannelli fotovoltaici saranno collegati all inverter e quadro di campo nel vano contatore all interno della scuola. Dal lastrico solare vi sarà la linea sopra il terrazzo che scenderà al contatore generale esistente ENEL al piano terra mediante una tubazione verticale posta sulla facciata est della scuola elementare di via Martiri D ungheria. I moduli fotovoltaici sono ancorati al solaio mediante supporti in acciaio di fissaggio alla soletta del solaio. 9

10 VOCE DI TARIFFA Fornitura e posa in opera di impianto fotovoltaico di potenza 2.88 KW trifase, con n. 18 pannelli fotovoltaici a celle di silicio policristallino di potenza di 160 W minimo ciascuno, supporto su apposito telaio in alluminio inclinato di 30 sull orizzontale compreso agganci al solaio esistente mediante perforazioni alla soletta del solaio, iniezioni di resina epossidica e impermeabilizzazione. Il modulo fotovoltaico deve essere completo di diodi bypass e di trattamento antiriflettente e struttura BSF per migliorare l efficienza di conversione della cella. Il modulo deve essere assemblato mediante laminazione a caldo, sotto vuoto spinto. La cornice del modulo deve essere provvista di fori per il fissaggio sulle strutture di supporto assicurando tenuta ai venti superiori a 200 km/h in qualsiasi condizione atmosferica. Funzionamento e stoccaggio da -40 C a + 85 C, umidità relativa fino al 100%. Comprensivo di collegamenti e giunzione dei moduli di ciascuna stringa, cavi di collegamento per la realizzazione delle stringhe, cavi di collegamento per il parallelo sugli inverters. Struttura di sostegno per il posizionamento dello stesso su struttura orizzontale predisposta. La configurazione di installazione dei pannelli è riportata nei disegni allegati. Collegamenti mediante cavi, tubazioni e relativi fissaggi dei pannelli fotovoltaici ai quadri da posizionare nel vano contatore Enel con cavi tensione nominale 1500 Vcc, per impianti fotovoltaici e solari, isolante in gomma HEPR G7. Quadri elettrici di collegamento delle stringhe per la protezione ed il sezionamento del generatore fotovoltaico. Fornitura in opera di quadro elettrico fino a 9 stringhe composto da portafusibili sezionatore 2P, scaricatori di sovratensione 100 VDC, interruttori sezionatori e 6 diodi di blocco. Quadro trifase di interfaccia per il collegamento dell impianto fotovoltaico alla rete di distribuzione elettrica secondo la CEI Fornitura di n. 1 inverter trifase L1 L2 L3 N, quadro di campo e gruppo di misura GSE Enel con relativi collegamenti. Fornitura e posa in opera di set di connessione per effettuare la connessione fra moduli ed inverters tipo multicontact comprensivo di collegamento e quant altro occorra per la perfetta installazione degli stessi. Collegamento del quadro di campo, inverter e gruppo di misura mediante collegamenti con cavi, tubazioni al quadro di campo e al contatore Enel generale esistente al piano terra, mediante la posa 10

11 in opera di tubazioni orizzontali e verticali in pvc. Collegamento alla rete ENEL con relative autorizzazioni. I pannelli, i quadri e gli inverter devono possedere una garanzia minima di 10 anni. Dispersori a croce in profilato di acciaio zincato lunghezza 1.50 m in n. di 2. Corda di rame nudo in opera completa di morsetti e capicorda di sezione 35 mmq. Pozzetto in materiale plastico completo di chiusino carrabile 200x200x200 mm. Importo compreso oneri per la sicurezza euro. 11

12 CALCOLO IMPIANTO Caratteristiche moduli Principali caratteristiche dei moduli: - potenza nominale massima Pmax : 160 W +-5% - efficienza: 12.8 % - tensione a vuoto Uoc: 28.4 V - corrente di cortocircuiti Isc: 8 A - tensione MPP (Umpp): 22.8 V - corrente MPP (Impp): 7 A - massima corrente inversa: 21.5 A - coefficiente termico della tensione: V/ C - coefficiente termico della potenza (CT): %/ C - temperatura NOCT: 45 C - tensione massima di esercizio: 1000 V - cavi di connessione: sezione (S): 4 mmq lunghezza (l): 1.5 m (polo positivo) 1.5 m (polo negativo) - Isolamento: classe II - Dimensioni: (1318 x 944 x 46) mm Configurazione del campo fotovoltaico Considerati la località ed il piano di posa, si ipotizzano le temperature minima e massima dei moduli di -10 C e + 70 C. Tensione a vuoto massima del modulo : (25+10) = V Tensione MPP minima del modulo : (25-70) = V Tensione MPP massima del modulo : (25+10) = V A favore della sicurezza, per la scelta dei componenti dell impianto si assume una tensione massima a vuoto del modulo pari a 1.2 x 28.4 V = V (> V). Caratteristiche elettriche della stringa: numero dei pannelli per stringa : 8 12

13 - potenza massima : 8 x 160 W = 1280 W - tensione MPP : 8 x 22.8 V = V - corrente MPP : 7 A - corrente di cortocircuito massima: 1.25 Isc = 1.25 x 8 A = 10 A - tensione a vuoto massima: 8 x V = 258 V - tensione MPP minima : 8 x V = V - tensione MPP massima : 8 x V = V Entrambi i poli c.c. sono isolati da terra. Scelta dell inverter N. 1 inverter trifase Si impiega n. 1 inverter trifase, di potenza nominale 5.58 KW. L inverter può essere alimentato da n. 2 stringhe (che formano un sottocampo), per una potenza nominale complessiva di W = 5580 W. Gli inverter sono senza trasformatore. Dati tecnici dell inverter trifase: lato c.c. - potenza massima 5.10 KW - tensione massima : 750 V c.c. - range di tensione di ingresso MPPT : ( ) V c.c. - corrente di ingresso massima : 21.0 A - numero massimo di stringhe : 2 - collegamento delle stringhe con morsetti - categoria di sovratensione : II (Uwi = 2.5 kv) - monitoraggio delle correnti di dispersione verso terra Lato c.a. - potenza nominale (massima) : 5.00 KW - tensione nominale : 230 V - frequenza nominale : 50 Hz - fattore di potenza : cos fi = 1 13

14 - collegamento alla rete con morsetti - categoria di sovratensione : II (Uwi=2.5 kv) - rendimento massimo: 91% La soluzione con n. 1 inverter trifase è più flessibile e presenta un rendimento maggiore. Verifica del corretto accoppiamento tra inverter e moduli La massima tensione a vuoto di stringa non deve superare la massima tensione tollerata dall inverter: 258 V < 750 V (condizione rispettata) La tensione MPP minima di stringa non deve essere inferiore alla minima tensione MPPT dell inverter: V > 125 V (condizione rispettata) La tensione MPP massima di stringa non deve superare la massima tensione dell MPPT dell inverter: V < La somma delle correnti MPP massime delle due stringhe che alimentano ogni inverter non deve superare la corrente in ingresso massima dell inverter: 2 x 8 A= 16 A < 25 A Cavi e quadri L inverter trifase è installato nel vano dove è collocato il contatore generale ENEL in uno spazio dedicato. Nel medesimo locale sono installati il quadro di campo, il quadro di parallelo inverter, il gruppo di misura dell energia prodotta ed il dispositivo di interfaccia. Cavi I moduli sono dotati di cavi solari, sezione 4 mmq, polo positivo e polo negativo lunghi entrambi 1.50 m, completi di connettori con grado di protezione IP65. Le stringhe sono collegate all unico quadro di campo con cavi solari di sezione 6 mmq posati (lunghezza massima 25 m): - nei profilati delle strutture di sostegno dei moduli, nei primi tratti, e poi - in due canali metallici (80mm x 80mm): un canale ogni due stringhe. 14

15 Caratteristiche del cavo solare di 6 mmq (dati del costruttore): - tensione nominale : Uo / U = 0.6 / 1KV c.a. (0.9 / 1.5 KV c.c.) - temperatura massima di funzionamento : 120 C - diametro esterno: D= 7 mm - raggio di curvatura minimo : 3 D - portata in aria libera (a 30 C) : Io = 70 A La portata Iz nella condizione di posa con nove circuiti in fascio nel medesimo canale alla temperatura di 70 C diventa: Iz = k1 x k2 x 0.9 x Io = 0.74 x 0.50 x 0.9 x 70 A = 23.3 A K1 = 0.74 fattore di correzione relativo alla temperatura ambiente di 70 C, anziché 30 C K2 = 0.50 fattore di correzione per nove circuiti in fascio 0.9 per posa in canale La portata Iz è maggiore della corrente di cortocircuito massima delle stringhe (1.25 x Isc = 10 A). Il quadro di campo è collegato a tre inverter con cavi FG7R 0.6/1 kv di sezione 10 mmq, posati in una canalina isolante con portata 48 A secondo CEI UNEL 35024/1. Protezione dalle sovracorrenti La massima corrente che può interessare un stringa è pari alla somma delle correnti di cortocircuito massime delle altre due stringhe che compongono ciascun sottocampo (2 x 1.25 Isc = 20 A). Tale corrente è minore sia della portata dei cavi che collegano le stringhe al quadro di campo (23.3 A), sia della massima corrente inversa dei moduli. Non occorre quindi alcuna protezione contro le sovracorrenti sulle stringhe. Caduta di tensione Per valutare la caduta di tensione si fa riferimento alla lunghezza media dei cavi che collegano le stringhe agli inverter, attraverso il quadro di campo: - connessioni tra i moduli che compongono la stringa (cavo di sezione S1=4 mmq): 15

16 L1 = 8x( ) = 24 m - collegamento tra stringa e quadro di campo (cavo di sezione S2 = 6 mmq): L2 = 17 m - collegamento tra quadro di campo e inverter (cavo di sezione S3 = 10 mmq): 5.0 m La caduta di tensione media DU% fino al quadro di campo, quando i moduli erogano la potenza massima Pmax = 1240 W (con tensione di stringa U = 8 Umpp = 8x 22.8 = V), risulta: resistività del rame : r1 = Ohm mmq / m a 70 C r2 = Ohm mmq / m a 30 C DU % = 100 (r1 x L1/ S1 + r2 x L2 / S2) Pmax / U^2 = 100 x (0.021 x 24 / x 17 / 6) 1240 / 182.4^2 = 0.66% La caduta di tensione media DU% dal quadro di campo all inverter, con Pmax = 2 x 1240 = 2480 W, vale: DU% = 100 x (r2 x L3/S3) Pmax / U^2 = 100 x (0.018 x 5 / 10) x 2480 / 182.4^2 = 0.07% Complessivamente la caduta di tensione e quindi le perdite per effetto Joule sul lato c.c. risultano pari allo 0.73%. Quadro di campo Nell unico quadro di campo, conforme alla norma EN (CEI 17-13/I), sono installati i dispositivi di sezionamento e protezione dei singoli sottocampi. Per le due stringhe di ogni sottocampo sono previsti: - due diodi di blocco, installati sul polo positivo a monte della morsettiera di parallelo delle stringhe; - un interruttore di manovra sezionatore e tre SPD collegati a Y, a valle di tale morsettiera. I diodi di blocco hanno le seguenti caratteristiche: - tensione nominale di 1000 V, superiore al doppio della tensione a vuoto di stringa, pari a 2 x 8 x 28.4 V = V - corrente nominale di 40 A > 2 x 1.25 Isc = 20 A L interruttore di manovra sezionatore quadri polare, conforme alla norma CEI EN ed idoneo per la corrente continua, presenta le seguenti caratteristiche: 16

17 - tensione nominale 800 V c.c. - corrente nominale di impiego 40 A (categoria di utilizzazione DC-22 A). Gli SPD, del tipo a limitazione di tensione, di classe II (tipo 2), presentano le seguenti caratteristiche: - tensione di esercizio continuativo : Uc = 350 V (c.c.) - corrente nominale di scarica In = 20 ka (8/20 ms) - corrente massima di scarica Imax = 40 ka (8/20 ms) - livello di protezione Up < 1.4 kv - capacità di estinguere una corrente di cortocircuito c.c. fino a 50 A. La tensione di esercizio continuativa (Uc = 350 V) degli SPD è minore di 1.25 Uoc (603.5 V), occorre quindi installare gli SPD con collegamento a Y. La serie degli SPD ha una Uc = 700 V idonea (> V), e presenta un livello di protezione Up > 2.8 kv. Il livello di protezione di un singolo SPD (Up = 1.4 kv) è riferito alla corrente nominale di scarica (In = 20 ka). Il costruttore dichiara a catalogo che la tensione residua ai capi dell SPD, se il dispositivo è attraversato da una corrente di 5kA, è pari a 1.1 kv. Tenuto conto di quanto detto agli SPD in serie è possibile associare un livello di protezione pari a 2.2 kv idoneo per la protezione dell inverter. Gli SPD sono idonei anche per la protezione dei moduli (Uwm = 4000 V), infatti la massima distanza tra SPD e moduli (< 100 m) è inferiore a quella di protezione offerta dagli SPD (200 m). Quadro di parallelo inverter La linea in uscita dall inverter, costituita da un cavo posato in proprio tubo protettivo bipolare FG7OR 0.6/1 kv 3x16 mmq, lunghezza (media) di 2 m, portata di 64 A secondo tabella CEI UNEL 35024/1, è protetta da un interruttore automatico magnetotermico differenziale quadripolare, corrente nominale 50, Icn 6kA, Idn=0.03 A (tipo A a favore della sicurezza). Tali interruttori sono installati in un unico quadro di parallelo inverter. Le linee tra inverter e quadro di parallelo sono posate in due canaline di materiale isolante. La massa di ogni inverter è messa a terra con cavo N07V-K giallo-verde da 16 mmq. Il cablaggio del quadro è realizzato di modo che su ogni fase risulta attestato un solo inverter. 17

18 Misura dell energia prodotta Il gruppo di misura dell energia prodotta è installato dal Distributore, su richiesta del committente, nelle immediate vicinanze del quadro parallelo inverter. Il collegamento tra il quadro di parallelo inverter ed il gruppo di misura è in cavo FG7OR 0.6/1kV 4x35mmq, lunghezza 2 m portata di 128 A, posato in proprio tubo protettivo. Il collegamento tra il gruppo di misura e il dispositivo di interfaccia, ubicato immediatamente a valle, è in cavo FG7OR 0.6/1kV 3(1x35)+(1x25) mmq, portata 128 A. In entrambe le linee, il conduttore di protezione è costituito da un cavo N07V-K giallo verde da 16 mmq. Dispositivo di interfaccia e collegamento alla rete Il dispositivo di interfaccia installato in un apposito quadretto metallico è costituito da un contattore tripolare con Ic = 120 A, categoria di utilizzazione AC-1, bobina a 230 V c.a., associato ad un relè di protezione di interfaccia, dotato delle necessarie certificazioni, il quale preleva i segnali direttamente dalla sbarra BT del quadro. La protezione di interfaccia è costituita dai relè 27,59,81 con le tarature indicate di seguito: Relè Taratura Tempo di intervento Massima frequenza (81>) 50.3 Hz istantaneo (0.05s) Minima frequenza (81<) 49.7 Hz istantaneo (0.05s) Minima tensione (27) 0.8Un 0.1s Massima tensione (59) 1.2Un 0.2s Tali relè agiscono sulla bobina a mancanza di tensione del contattore. Nel medesimo quadro a valle del contatore (senso dell energia dal generatore PV verso la rete), è installato un interruttore differenziale quadri polare senza sgancia tori di sovracorrente (puro) di tipo B, In= 125 A, Idn = 0.3 A. Da tale interruttore differenziale è derivata la linea che collega l impianto PV al quadro generale BT, costituita da un cavo FG7OR 0.6/1kV 3x50+1x25 mmq, posato in passerella metallica, portata 192 A. A protezione di tale linea, nel quadro generale BT è previsto un interruttore automatico magnetotermico In=160 A (regolato a 100 A), il quale provvede anche alla protezione contro cortocircuito del contattore. 18

19 Sul quadro generale BT sono installati SPD di classe II (tipo 2), tra conduttori attivi e terra con le seguenti caratteristiche: - tensione di esercizio continuativa Uc = 275 V - livello di protezione Up = 1.1 kv - corrente nominale di scarica In = 10 ka (8/20 ms) - corrente massima di scarica Imax = 20 ka (8/20 ms) - capacità di estinguere una corrente di cortocircuito di 25 ka in abbinamento ad un fusibile gg da 100 A. Tali SPD consentono di proteggere gli inverter (tensione di tenuta ad impulso Uwi = 2.5 kv sul lato c.a.), poiché Up < 0.9 Uwi / 2 (1.1 < 1.125). Producibilità dell impianto. Per l analisi di producibilità si utilizza il valore di radiazione solare globale media annuale su superficie orizzontale, in provincia di Salerno pari 1419 kwh/mq. Considerati l orientamento a sud e l inclinazione rispetto all orizzontale di 30 dei moduli si ricava un coefficiente di maggiorazione pari a Per il campo PV di potenza nominale 2.89 kw, si ottiene così una produzione annua lorda di energia di : 2.89 x 1.13 x 1419 = 4634 kwh. Considerando le perdite per: - effetto della temperatura (7%) - mismatch (dissimmetria) 3% - ombreggiamenti e bassa radiazione 3% - riflessione 2% - caduta di tensione nei circuiti in c.c. 0.6% - perdite negli inverter 2.3% la perdita complessiva del campo fotovoltaico è del 17.9%. L energia prodotta ogni anno si riduce a x 4634 = 3804 kwh, pari al 19% del consumo medio annuale. 19

20 20

21 21

22 22

23 23

24 24

25 RELAZIONE TECNICA IMPIANTO FOTOVOLTAICO La scuola elementare Tenente Iorio di via Martiri D Ungheria di Scafati è situata in una zona fortemente urbanizzata. Il contatore dell Enel della Scuola Media si trova internamente alla struttura nel sottoscala sul lato nord della scuola in un quadro in pvc con la presenza di un interruttore magnetotermico. Il quadro generale si trova all interno nel corridoio vicino all ingresso. La scuola si trova in un contesto urbano ma il suo lastrico solare permette la realizzazione e la installazione dei pannelli fotovoltaici in quanto dista circa 10 m dai fabbricati confinanti che hanno un altezza anche maggiore. Foto aerea del lastrico solare della scuola La scuola vuole investire per l impianto fotovoltaico circa ,00 per lavori. La latitudine e la longitudine della scuola in Scafati provincia di Salerno sono: Latitudine : Longitudine : L impianto utilizzatore è alimentato in bassa tensione V, potenza disponibile contrattuale di 6.6 KW, con un consumo medio di energia annuale pari a 10.8 MWh. La copertura della scuola è di tipo piana. Occorre effettuare calcoli di verifica strutturale per valutare se la copertura è in grado di sopportare il peso dei moduli PV con le relative strutture di supporto e fissaggio. 25

26 L energia elettrica prodotta sarà auto consumata. Non esistono vincoli paesaggistici o architettonici particolari. Considerando un costo stimato di costruzione dell impianto fotovoltaico pari a circa 6500 euro/kw si ipotizza di produrre circa euro / 6500 euro/kw = 2.89 KW. Lo spazio disponibile sul tetto è sufficiente per un impianto da 2.89 KW e sono stati scelti moduli in silicio policristallino di potenza 160 W. Principali caratteristiche dei moduli: - potenza nominale massima Pmax : 160 W +-5% - efficienza: 12.8 % - tensione a vuoto Uoc: 28.4 V - corrente di cortocircuiti Isc: 8 A - tensione MPP (Umpp): 22.8 V - corrente MPP (Impp): 7 A - massima corrente inversa: 21.5 A - coefficiente termico della tensione: V/ C - coefficiente termico della potenza (CT): %/ C - temperatura NOCT: 45 C - tensione massima di esercizio: 1000 V - cavi di connessione: sezione (S): lunghezza (l): 4 mmq 1.5 m (polo positivo) 1.5 m (polo negativo) - Isolamento: classe II - Dimensioni: (1318 x 944 x 46) mm La copertura piana ha muretti di recinzione. I pannelli fotovoltaici vengono disposti in file su telai metallici inclinati di 30 rispetto all orizzontale e rivolti verso Sud ed una distanza tra le fila di circa 2.65 metri l uno dall altro. Si prevedono di inserire 3 stringhe, ciascuna di 6 moduli, per un totale di 18 moduli e una potenza complessiva di 18 x 160 = 2880 W (potenza di una stringa pari a 6 x 160 = 960 W). L altezza minima del sole il 21 dicembre è pari a rispetto all orizzonte alle ore L altezza massima del sole il 21 giugno è apri a rispetto all orizzontale alle ore L altezza media il 21 marzo ed il 21 settembre è pari a La distanza delle stringhe per un angolo di 30 è pari a D/L = 1.75 dove D è la distanza tra le file ed L l altezza del modulo. L = m D = 1.75 * = 2.31 m. 26

27 RELAZIONE DI CALCOLO SPECIALISTICA IMPIANTO FOTOVOLTAICO SCUOLA ELEMENTARE TENENTE IORIO IV CIRCOLO. Si vuole dotare la scuola elementare Tenente Iorio del IV circolo, sita nel comune di Scafati (Sa) (latitudine N), di un impianto fotovoltaico in parallelo con la rete pubblica BT, in regime di scambio sul posto. La scuola è già allacciata alla rete BT, potenza disponibile (trifase) di 6.6 KW e consumo medio annuale medio di 10.8 MWh. La copertura è piana e i pannelli fotovoltaici vengono poggiati su strutture in alluminio ancorate con fissaggio al solaio esistente mediante tirantini in acciaio, inclinate di 30 e superficie del lastrico solare totale pari a 317 mq, mentre la superficie asservita dall impianto fotovoltaico è di 6.46 m x 5.67 m = mq. Il lastrico solare di copertura ed è munito di parapetto alto cm. I pannelli fotovoltaici sono ancorati a delle strutture di supporto in alluminio che a sua volta sono ancorate al solaio della scuola mediante perforazione del solaio, aggancio al solaio (travetti e soletta) con tiranti di diametro 20 mm filettati, iniezione di resina epossidica e relativa impermeabilizzazione. La struttura di ogni stringa sarà collegata alla rete di Terra esistente con un cavo N07V-K giallo verde di sezione 6 mmq. I moduli devono essere disposti in modo da evitare, per quanto possibile, il loro ombreggiamento. Considerando i fabbricati viciniori i pannelli solari vengono installati a distanza di 6.14 dal bordo del muretto di recinzione lato sud del lastrico solare. I moduli sono montati su una struttura di supporto in alluminio, alla quale verranno bloccati con bulloni in acciaio inox e morsetti in alluminio. Si prevede un impianto con inverter di stringa o un impianto multi inverter. Tale ultima soluzione, adottata per potenze fino a 10 KW presenta il vantaggio di un unica uscita in c.a., mentre sul lato della c.c. tutto accade come se ogni stringa disponesse di un proprio inverter. Per gli impianti di potenza maggiore di 6 KW (allacciamento trifase alla rete BT) si può scegliere lo schema multi inverter. Gli inverter trifasi senza trasformatore di separazione hanno un rendimento maggiore. In caso di allacciamento alla rete BT il trasformatore di separazione non è obbligatorio se gli inverter hanno una potenza complessiva fino a 20 KW. 27

28 Nello studio di fattibilità per i lavori dell impianto fotovoltaico vengono previsti euro 20413,73 comprensivo di oneri per la sicurezza. Nel progetto preliminare approvato si desume che per l impianto fotovoltaico è stato destinato il capitolo C1 con la somma dei lavori pari a euro x 0.5 = (comprensivo di oneri di sicurezza) in quanto sono stati previsti n. 2 impianti fotovoltaici sia sul plesso della scuola elementare di via Martiri D Ungheria sia sul plesso di via Tenente Iorio. Il nostro progetto dovrà rapportarsi e partire da tale cifra stanziata. E prevista la garanzia di n. 10 anni su modulo pannello fotovoltaico, inverter e quadri di campo. Dati del progetto Scuola elementare Tenente Iorio - IV circolo nel comune di Scafati Ubicazione Scafati via Martiri D Ungheria Temperature delle celle Temperatura minima -10 C Temperatura di dimensionamento 50 C Temperatura Massima 70 C Collegamento alla rete Bassa tensione 230V / 400V Tolleranza sulla tensione +-10% Immissione trifase Massimo carico asimmetrico 6 KVA I generatori sono in numero di 18 FV pannelli fotovoltaici con azimut 0, inclinazione 30. Gli inverter sono in numero di 1 con le seguenti caratteristiche: Generatore FV Picco di potenza Rapporto pot. Nominale Fatt. di utilizz. 3x KWp 92% 99.9% 28

29 FV / inverter compatibili Generatore FV1 Ingressi indipendenti 1 Numero dei moduli di ingresso 18 Potenza CC max (cos fi =1) = 2.65 KW Picco di potenza = 2.88 KWp Tensione CC minima : 125 V Tensione fotovoltaica tipica: 186 V Tensione fotovoltaica minima : 165 V Tensione CC massima: 750 V Tensione fotovoltaica massima: 301 V Corrente CC massima: 15.0 A Corrente massima generatore: 13.6 A Consumo di energia all anno: KWh Rendimento energetico: KWh Immissione in rete: KWh Riferimento rete: KWh Quota di autoconsumo: 84.6 % L inverter sarà posizionato nel torrino scala con quadro di campo e quadro di parallelo inverter, mentre il contatore Enel è situato nel vano sottoscala della scuola. Quindi i pannelli fotovoltaici saranno collegati all inverter e quadro di campo nel torrino scala sul lastrico solare della scuola. Dal lastrico solare vi sarà la linea sopra il terrazzo che scenderà al contatore generale esistente ENEL al piano seminterrato nel vano sottoscala mediante una tubazione verticale posta sulla facciata nord della scuola elementare. I moduli fotovoltaici sono ancorati al solaio mediante supporti in acciaio di fissaggio alla soletta del solaio. 29

30 VOCE DI TARIFFA Fornitura e posa in opera di impianto fotovoltaico di potenza 2.89 KW monofase, con n. 18 pannelli fotovoltaici a celle di silicio policristallino di potenza di 160 W minimo ciascuno, supporto su apposito telaio in alluminio inclinato di 30 sull orizzontale compreso agganci al solaio esistente mediante perforazioni alla soletta del solaio, iniezioni di resina epossidica e impermeabilizzazione. Il modulo fotovoltaico deve essere completo di diodi bypass e di trattamento antiriflettente e struttura BSF per migliorare l efficienza di conversione della cella. Il modulo deve essere assemblato mediante laminazione a caldo, sotto vuoto spinto. La cornice del modulo deve essere provvista di fori per il fissaggio sulle strutture di supporto assicurando tenuta ai venti superiori a 200 km/h in qualsiasi condizione atmosferica. Funzionamento e stoccaggio da -40 C a + 85 C, umidità relativa fino al 100%. Comprensivo di collegamenti e giunzione dei moduli di ciascuna stringa, cavi di collegamento per la realizzazione delle stringhe, cavi di collegamento per il parallelo sugli inverters. Struttura di sostegno per il posizionamento dello stesso su struttura orizzontale predisposta. La configurazione di installazione dei pannelli è riportata nei disegni allegati. Collegamenti mediante cavi, tubazioni e relativi fissaggi dei pannelli fotovoltaici ai quadri da posizionare nel vano contatore Enel con cavi tensione nominale 1500 Vcc, per impianti fotovoltaici e solari, isolante in gomma HEPR G7. Quadri elettrici di collegamento delle stringhe per la protezione ed il sezionamento del generatore fotovoltaico. Fornitura in opera di quadro elettrico fino a 9 stringhe composto da portafusibili sezionatore 2P, scaricatori di sovratensione 100 VDC, interruttori sezionatori e 6 diodi di blocco. Quadro monofase di interfaccia per il collegamento dell impianto fotovoltaico alla rete di distribuzione elettrica secondo la CEI Fornitura di n. 1 inverter monofase L1 N, quadro di campo e gruppo di misura GSE Enel con relativi collegamenti. Fornitura e posa in opera di set di connessione per effettuare la connessione fra moduli ed inverters tipo multicontact comprensivo di collegamento e quant altro occorra per la perfetta installazione degli stessi. Collegamento del quadro di campo, inverter e gruppo di misura mediante collegamenti con cavi, tubazioni al quadro di campo e al contatore Enel generale esistente al piano terra, mediante la posa 30

31 in opera di tubazioni orizzontali e verticali in pvc. Collegamento alla rete ENEL con relative autorizzazioni. I pannelli, i quadri e gli inverter devono possedere una garanzia minima di 10 anni. Dispersori a croce in profilato di acciaio zincato lunghezza 1.50 m in n. di 2. Corda di rame nudo in opera completa di morsetti e capicorda di sezione 35 mmq. Pozzetto in materiale plastico completo di chiusino carrabile 200x200x200 mm. Importo compreso oneri per la sicurezza euro. 31

32 CALCOLO IMPIANTO Caratteristiche moduli Principali caratteristiche dei moduli: - potenza nominale massima Pmax : 160 W +-5% - efficienza: 12.8 % - tensione a vuoto Uoc: 28.4 V - corrente di cortocircuiti Isc: 8 A - tensione MPP (Umpp): 22.8 V - corrente MPP (Impp): 7 A - massima corrente inversa: 21.5 A - coefficiente termico della tensione: V/ C - coefficiente termico della potenza (CT): %/ C - temperatura NOCT: 45 C - tensione massima di esercizio: 1000 V - cavi di connessione: sezione (S): 4 mmq lunghezza (l): 1.5 m (polo positivo) 1.5 m (polo negativo) - Isolamento: classe II - Dimensioni: (1318 x 944 x 46) mm Configurazione del campo fotovoltaico Considerati la località ed il piano di posa, si ipotizzano le temperature minima e massima dei moduli di -10 C e + 70 C. Tensione a vuoto massima del modulo : (25+10) = V Tensione MPP minima del modulo : (25-70) = V Tensione MPP massima del modulo : (25+10) = V A favore della sicurezza, per la scelta dei componenti dell impianto si assume una tensione massima a vuoto del modulo pari a 1.2 x 28.4 V = V (> V). Caratteristiche elettriche della stringa: numero dei pannelli per stringa : 18 - potenza massima : 18 x 160 W = 2880 W 32

33 - tensione MPP : 18 x 22.8 V = V - corrente MPP : 7 A - corrente di cortocircuito massima: 1.25 Isc = 1.25 x 8 A = 10 A - tensione a vuoto massima: 18 x V = V - tensione MPP minima : 18 x V = V - tensione MPP massima : 18 x V = V Entrambi i poli c.c. sono isolati da terra. Scelta dell inverter N. 1 inverter monofase Si impiegano n. 1 inverter monofase, di potenza nominale 2.65 KW. L inverter è alimentato da n. 1 stringa, per una potenza nominale complessiva di 18 x 160 W = 2880 W. L inverter è senza trasformatore. Dati tecnici dell inverter monofase: lato c.c. - potenza massima 2650 W - tensione massima : 750 V c.c. - range di tensione di ingresso MPPT : ( ) V c.c. - corrente di ingresso massima : 15.0 A - numero massimo di stringhe : 1 - collegamento delle stringhe con morsetti - categoria di sovratensione : II (Uwi = 2.5 kv) - monitoraggio delle correnti di dispersione verso terra Lato c.a. - potenza nominale (massima) : 2.50 KW - tensione nominale : 230 V - frequenza nominale : 50 Hz - fattore di potenza : cos fi = 1 - collegamento alla rete con morsetti 33

34 - categoria di sovratensione : II (Uwi=2.5 kv) - rendimento massimo: 98% La soluzione con n. 1 inverter monofase è più flessibile e presenta un rendimento maggiore. Verifica del corretto accoppiamento tra inverter e moduli La massima tensione a vuoto di stringa non deve superare la massima tensione tollerata dall inverter : V < 750 V (condizione rispettata) La tensione MPP minima di stringa non deve essere inferiore alla minima tensione MPPT dell inverter : V > 300 V (condizione rispettata) La tensione MPP massima di stringa non deve superare la massima tensione dell MPPT dell inverter : V < 600 V (condizione rispettata) La corrente MPP massima della stringa che alimenta l inverter non deve superare la corrente in ingresso massima dell inverter : 8 A < 15 A Cavi e quadri L inverter è installato all interno del torrino del vano scala in uno spazio dedicato. Nel medesimo locale sono installati il quadro di campo, il quadro di parallelo inverter, il gruppo di misura dell energia prodotta ed il dispositivo di interfaccia. Cavi I moduli sono dotati di cavi solari, sezione 4 mmq, polo positivo e polo negativo lunghi entrambi 1.50 m, completi di connettori con grado di protezione IP65. Le stringhe sono collegate all unico quadro di campo con cavi solari di sezione 6 mmq posati (lunghezza massima 25 m): - nei profilati delle strutture di sostegno dei moduli, nei primi tratti, e poi - in due canali metallici (80mm x 80mm): un canale ogni due stringhe. Caratteristiche del cavo solare di 6 mmq (dati del costruttore): - tensione nominale : Uo / U = 0.6 / 1KV c.a. (0.9 / 1.5 KV c.c.) 34

35 - temperatura massima di funzionamento : 120 C - diametro esterno: D= 7 mm - raggio di curvatura minimo : 3 D - portata in aria libera (a 30 C) : Io = 70 A La portata Iz nella condizione di posa con nove circuiti in fascio nel medesimo canale alla temperatura di 70 C diventa: Iz = k1 x k2 x 0.9 x Io = 0.74 x 0.50 x 0.9 x 70 A = 23.3 A K1 = 0.74 fattore di correzione relativo alla temperatura ambiente di 70 C, anziché 30 C K2 = 0.50 fattore di correzione per nove circuiti in fascio 0.9 per posa in canale La portata Iz è maggiore della corrente di cortocircuito massima delle stringhe (1.25 x Isc = 10 A). Il quadro di campo è collegato ad un inverter con cavi FG7R 0.6/1 kv di sezione 10 mmq, posati in una canalina isolante con portata 48 A secondo CEI UNEL 35024/1. Protezione dalle sovracorrenti La massima corrente che può interessare una stringa è pari alla somma delle correnti di cortocircuito massime delle altre due stringhe che compongono ciascun sottocampo (2 x 1.25 Isc = 20 A). Tale corrente è minore sia della portata dei cavi che collegano le stringhe al quadro di campo (23.3 A), sia della massima corrente inversa dei moduli. Non occorre quindi alcuna protezione contro le sovracorrenti sulle stringhe. Caduta di tensione Per valutare la caduta di tensione si fa riferimento alla lunghezza media dei cavi che collegano le stringhe agli inverter, attraverso il quadro di campo: - connessioni tra i moduli che compongono la stringa (cavo di sezione S1=4 mmq): L1 = 6x( ) = 18 m - collegamento tra stringa e quadro di campo (cavo di sezione S2 = 6 mmq): L2 = 17 m 35

36 - collegamento tra quadro di campo e inverter (cavo di sezione S3 = 10 mmq): 1.0 m La caduta di tensione media DU% fino al quadro di campo, quando i moduli erogano la potenza massima Pmax = 2880 W (con tensione di stringa U = 18 Umpp = 18 x 22.8 = V), risulta: resistività del rame : r1 = Ohm mmq / m a 70 C r2 = Ohm mmq / m a 30 C DU % = 100 (r1 x L1/ S1 + r2 x L2 / S2) Pmax / U^2 = 100 x (0.021 x 18 / x 17 / 6) 2880 / 410.4^2 = 0.25% La caduta di tensione media DU% dal quadro di campo all inverter, con Pmax = 2880 W, vale: DU% = 100 x (r2 x L3/S3) Pmax / U^2 = 100 x (0.018 x 1 / 10) x 2480 / 182.4^2 = 0.002% Complessivamente la caduta di tensione e quindi le perdite per effetto Joule sul lato c.c. risultano pari allo 0.252%. Quadro di campo Nell unico quadro di campo, conforme alla norma EN (CEI 17-13/I), sono installati i dispositivi di sezionamento e protezione dei singoli sottocampi. Per la stringa dei pannelli del sottocampo sono previsti: - due diodi di blocco, installati sul polo positivo a monte della morsettiera di parallelo delle stringhe; - un interruttore di manovra sezionatore e tre SPD collegati a Y, a valle di tale morsettiera. I diodi di blocco hanno le seguenti caratteristiche: - tensione nominale di 1000 V, superiore al doppio della tensione a vuoto di stringa, pari a 2 x 8 x 28.4 V = V - corrente nominale di 40 A > 2 x 1.25 Isc = 20 A L interruttore di manovra sezionatore bi polare, conforme alla norma CEI EN ed idoneo per la corrente continua, presenta le seguenti caratteristiche: - tensione nominale 800 V c.c. - corrente nominale di impiego 40 A (categoria di utilizzazione DC-22 A). 36

37 Gli SPD, del tipo a limitazione di tensione, di classe II (tipo 2), presentano le seguenti caratteristiche: - tensione di esercizio continuativo : Uc = 350 V (c.c.) - corrente nominale di scarica In = 20 ka (8/20 ms) - corrente massima di scarica Imax = 40 ka (8/20 ms) - livello di protezione Up < 1.4 kv - capacità di estinguere una corrente di cortocircuito c.c. fino a 50 A. La tensione di esercizio continuativa (Uc = 350 V) degli SPD è minore di 1.25 Uoc (603.5 V), occorre quindi installare gli SPD con collegamento a Y. La serie degli SPD ha una Uc = 700 V idonea (> V), e presenta un livello di protezione Up > 2.8 kv. Il livello di protezione di un singolo SPD (Up = 1.4 kv) è riferito alla corrente nominale di scarica (In = 20 ka). Il costruttore dichiara a catalogo che la tensione residua ai capi dell SPD, se il dispositivo è attraversato da una corrente di 5kA, è pari a 1.1 kv. Tenuto conto di quanto detto agli SPD in serie è possibile associare un livello di protezione pari a 2.2 kv idoneo per la protezione dell inverter. Gli SPD sono idonei anche per la protezione dei moduli (Uwm = 4000 V), infatti la massima distanza tra SPD e moduli (< 100 m) è inferiore a quella di protezione offerta dagli SPD (200 m). Quadro di parallelo inverter La linea in uscita dall inverter, costituita da un cavo posato in proprio tubo protettivo bipolare FG7OR 0.6/1 kv 2x16 mmq, lunghezza (media) di 2 m, portata di 64 A secondo tabella CEI UNEL 35024/1, è protetta da un interruttore automatico magnetotermico differenziale bipolare, corrente nominale 50, Icn 6kA, Idn=0.03 A (tipo A a favore della sicurezza). Tali interruttori sono installati in un unico quadro di parallelo inverter. Le linee tra inverter e quadro di parallelo sono posate in due canaline di materiale isolante. La massa di ogni inverter è messa a terra con cavo N07V-K giallo-verde da 16 mmq. Il cablaggio del quadro è realizzato di modo che su ogni fase risulta attestato un solo inverter. Misura dell energia prodotta 37

38 Il gruppo di misura dell energia prodotta è installato dal Distributore, su richiesta del committente, nelle immediate vicinanze del quadro parallelo inverter. Il collegamento tra il quadro di parallelo inverter ed il gruppo di misura è in cavo FG7OR 0.6/1kV 2x35mmq, lunghezza 2 m portata di 128 A, posato in proprio tubo protettivo. Il collegamento tra il gruppo di misura e il dispositivo di interfaccia, ubicato immediatamente a valle, è in cavo FG7OR 0.6/1kV 2(1x35)+(1x25) mmq, portata 128 A. In entrambe le linee, il conduttore di protezione è costituito da un cavo N07V-K giallo verde da 16 mmq. Dispositivo di interfaccia e collegamento alla rete Il dispositivo di interfaccia installato in un apposito quadretto metallico è costituito da un contattore bipolare con Ic = 120 A, categoria di utilizzazione AC-1, bobina a 230 V c.a., associato ad un relè di protezione di interfaccia, dotato delle necessarie certificazioni, il quale preleva i segnali direttamente dalla sbarra BT del quadro. La protezione di interfaccia è costituita dai relè 27,59,81 con le tarature indicate di seguito: Relè Taratura Tempo di intervento Massima frequenza (81>) 50.3 Hz istantaneo (0.05s) Minima frequenza (81<) 49.7 Hz istantaneo (0.05s) Minima tensione (27) 0.8Un 0.1s Massima tensione (59) 1.2Un 0.2s Tali relè agiscono sulla bobina a mancanza di tensione del contattore. Nel medesimo quadro a valle del contatore (senso dell energia dal generatore PV verso la rete), è installato un interruttore differenziale quadri polare senza sgancia tori di sovracorrente (puro) di tipo B, In= 125 A, Idn = 0.3 A. Da tale interruttore differenziale è derivata la linea che collega l impianto PV al quadro generale BT, costituita da un cavo FG7OR 0.6/1kV 2x50+1x25 mmq, posato in passerella metallica, portata 192 A. A protezione di tale linea, nel quadro generale BT è previsto un interruttore automatico magnetotermico In=160 A (regolato a 100 A), il quale provvede anche alla protezione contro cortocircuito del contattore. Sul quadro generale BT sono installati SPD di classe II (tipo 2), tra conduttori attivi e terra con le seguenti caratteristiche: 38

39 - tensione di esercizio continuativa Uc = 275 V - livello di protezione Up = 1.1 kv - corrente nominale di scarica In = 10 ka (8/20 ms) - corrente massima di scarica Imax = 20 ka (8/20 ms) - capacità di estinguere una corrente di cortocircuito di 25 ka in abbinamento ad un fusibile gg da 100 A. Tali SPD consentono di proteggere gli inverter (tensione di tenuta ad impulso Uwi = 2.5 kv sul lato c.a.), poiché Up < 0.9 Uwi / 2 (1.1 < 1.125). Producibilità dell impianto. Per l analisi di producibilità si utilizza il valore di radiazione solare globale media annuale su superficie orizzontale, in provincia di Salerno pari 1419 kwh/mq. Considerati l orientamento a sud e l inclinazione rispetto all orizzontale di 30 dei moduli si ricava un coefficiente di maggiorazione pari a Per il campo PV di potenza nominale 2.89 kw, si ottiene così una produzione annua lorda di energia di : 2.89 x 1.13 x 1419 = 4634 kwh. Considerando le perdite per: - effetto della temperatura (7%) - mismatch (dissimmetria) 3% - ombreggiamenti e bassa radiazione 3% - riflessione 2% - caduta di tensione nei circuiti in c.c. 0.6% - perdite negli inverter 2.3% la perdita complessiva del campo fotovoltaico è del 17.9%. L energia prodotta ogni anno si riduce a x 4634 = 3804 kwh, pari al 19% del consumo medio annuale. 39

40 40

41 41

42 42

43 43

44 Giugno 2013 I progettisti Geom. C. Alfano Ing. M. Coppola Ing. D. Sicignano 44