COMUNE DI TRENTA (CS) PROGETTO ESECUTIVO

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1 COMUNE DI TRENTA (CS) PROGETTO ESECUTIVO PER LA REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO DA 37,18 KWP COMMITTENTE: COMUNE DI TRENTA CORSO UMBERTO TRENTA (CS) ELABORATI: Pianta; Prospetto Sud-Ovest e prospetto Sud-Est DATA 22/09/2010 IL TECNICO Ing. Giampaolo Garofalo

2 INDICE NORMATIVA E LEGGI DI RIFERIMENTO Pag. 3 DIMENSIONAMENTO, PRESTAZIONI E GARANZIE Pag. 4 ANALISI DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO Pag. 5 Elementi dell impianto Pag. 6 Specifica di sistema Pag. 6 DATI DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO Pag. 7 SITO DI INSTALLAZIONE Pag. 8 DESCRIZIONE DELL IMPIANTO Pag. 8 RADIAZIONE SOLARE E ANALISI DELLE OMBRE Pag. 9 SPECIFICHE TECNICHE DEI COMPONENTI Pag. 10 Generatore fotovoltaico Pag. 10 Gruppo di conversione Pag. 11 Quadri elettrici Pag. 12 Cavi elettrici e di cablaggio Pag. 13 IMPIANTO DI MESSA A TERRA (MAT) Pag. 14 DIMENSIONAMENTO DELL IMPIANTO Pag. 15 VERIFICA TECNICO-FUNZIONALE Pag. 17 ALCUNE CONSIDERAZIONI SUGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI Pag. 18 Varie Pag. 18 Conclusioni Pag. 18 2

3 NORMATIVE E LEGGI DI RIFERIMENTO La normativa e le leggi di riferimento adoperate per la progettazione e l installazione degli impianti fotovoltaici sono: norme CEI/IEC per la parte elettrica convenzionale; norme CEI/IEC e/o JRC/ESTI per i moduli fotovoltaici; in particolare, la CEI EN per moduli al silicio cristallino e la CEI EN per moduli a film sottile; conformità al marchio CE per i moduli fotovoltaici e per il convertitore c.c./c.a.; UNI 10349, o Atlante Europeo della Radiazione Solare, per il dimensionamento del campo fotovoltaico; UNI/ISO per le strutture meccaniche di supporto e di ancoraggio dei moduli fotovoltaici. Si richiamano, inoltre, le norme EN e IEC 439 per quanto riguarda i quadri elettrici, le norme CEI e le CEI per il contenuto di armoniche e i disturbi indotti sulla rete dal convertitore c.c./c.a., le norme CEI 110-1, le CEI e le CEI per la compatibilità elettromagnetica (EMC) e la limitazione delle emissioni in RF. Circa la sicurezza e la prevenzione degli infortuni, si ricorda: il DPR 547/55 e il D.Lgs. 81/08 e successive modificazioni e integrazioni, per la sicurezza e la prevenzione degli infortuni sul lavoro; il Decreto Ministeriale 37/08 e successive modificazioni e integrazioni, per la sicurezza elettrica. Per quanto riguarda il collegamento alla rete e l esercizio dell impianto, le scelte progettuali devono essere conformi alle seguenti normative e leggi: norma CEI per il collegamento alla rete pubblica, con particolare riferimento al paragrafo 5.1 (IV edizione, agosto 2000); norma CEI 0-16, Regole Tecniche di Connessione (RTC) per utenti attivi ed utenti passivi alle reti AT e MT delle imprese distributrici di energia elettrica; CEI 82-25, Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti di Media e Bassa tensione; decreto interministeriale del 18 dicembre 2008; Delibera AEEG n. 1/09, Attuazione dell articolo 2, comma 153, della legge n.244/07 e dell articolo 20 del decreto ministeriale 18 Dicembre 2008, in materia di incentivazione dell energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili tramite la tariffa fissa onnicomprensiva e di scambio sul posto; Delibera AEEG 74/08, Testo integrato delle modalità e delle condizioni tecnico-economiche per lo scambio sul posto (TISP); Delibera AEEG 99/08, Testo integrato delle condizioni tecniche ed economiche per la connessione alle rete elettriche con obbligo di connessione di terzi degli impianti di produzione di energia elettrica ( Testo integrato delle connessioni attive TICA); Delibera AEEG 161/08, Modificazione della deliberazione dell Autorità per l energia elettrica e il gas 13 Aprile 2007, n. 90/07, in materia di incentivazione della produzione di energia elettrica da impianti fotovoltaici. I riferimenti di cui sopra possono non essere esaustivi. Ulteriori disposizioni di legge, norme e deliberazioni in materia, anche se non espressamente richiamati, si considerano applicabili. 3

4 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 di potenza compresa tra 1 kwp e 50 kwp 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. Per gli impianti di potenza superiore a 50 kwp ed inferiore a kwp verranno invece rispettate le seguenti condizioni: P cc > 0,85 * P nom * I / I STC In cui: P cc è la potenza in corrente continua misurata all uscita del generatore fotovoltaico, con precisione migliore del ± 2%; P nom è la potenza nominale del generatore fotovoltaico; I è l irraggiamento espresso in W/m 2 misurato sul piano dei moduli, con precisione migliore del ± 3; I STC pari a 1000 W/m 2 è l irraggiamento in condizioni di prova standard; Tale condizione sarà verificata per I >. 600 W/m 2. P ca > 0.9 * P cc In cui: P ca è la potenza attiva in corrente alternata misurata all uscita del gruppo di conversione con precisione migliore del ± 2%; 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

5 ANALISI DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO L'intervento oggetto del presente progetto esecutivo è la realizzazione di un impianto fotovoltaico (FV) la cui potenza di picco sarà di 37,18 kwp da realizzare presso un edificio di proprietà del Comune di Trenta ubicato in Corso Umberto snc, Comune di Trenta (CS). L impianto fotovoltaico è destinato a produrre energia elettrica e ad essere collegato alla rete elettrica pubblica di distribuzione, in Bassa Tensione, a corrente alternata. Il generatore fotovoltaico è posizionato su tetto a quattro falde e su due facciate di una edificio di proprietà del Comune di Trenta. La struttura di supporto dei moduli fotovoltaici è costituita da profilati in ferro zincato a caldo, con serie di profili per moduli fotovoltaici con cornice da 40 a 50 mm di altezza. ELEMENTI DELL IMPIANTO Gli elementi principali dell impianto sono: Generatore Fotovoltaico; Inverter; Struttura meccanica di supporto; Rete elettrica di distribuzione a cui è collegato l impianto. La realizzazione di questo impianto giusto finanziamento del 100% del Ministero delle attività Economiche per lo sviluppo delle energie alternative, Programma Operativo Interregionale per la linea di attività 1.3 interventi a sostegno della produzione di energia da fonti rinnovabili nell ambito dell efficientamento energetico degli edifici e utenze energetiche pubbliche o ad uso pubblico. Si ha a disposizione una copertura a falde di circa 640 m² e le facciate esposte a Ovest e Sud, che è uno spazio sufficiente per installare un impianto di 37,18 kwp. L energia che producono gli impianti fotovoltaici dipende dall energia solare che giunge nel punto di installazione dell impianto, dall efficienza della relativa conversione in energia elettrica e dal rendimento dell intero impianto, così: Er1 = Pr * Ogm * Ng [kwh/m 2 /anno] dove: - Er1 è l energia annuale resa da 1 mq di superficie captante dei moduli fotovoltaici [kwh/m2/anno]; - Pr è la potenza resa dall impianto, per 1 mq di superficie captante ed in presenza di una radiazione di 1000 W/m2, [kw]; - Ogm rappresenta il numero medio di ore di sole equivalenti al giorno, sul piano dei moduli [h/d]; - Ng rappresenta il numero di giorni di funzionamento dell impianto all anno [d]; 5

6 Il numero di ore di sole equivalenti, come è noto, rappresenta il numero di ore per le quali dovrebbe esserci una radiazione solare (cioè l energia proveniente dal sole e che giunge sulla superficie captante dell impianto) di 1000 W/ m2, per ottenere la stessa energia che si ottiene con la effettiva radiazione variabile, che si ha durante tutta la giornata. La radiazione totale (intesa come somma della radiazione diretta e di quella diffusa) media mensile sul piano orizzontale, nella località in questione (come previsto nella norma UNI10349) per ogni mese è: Radiazione giornaliera media mensile su superficie orizzontale (kwh/m 2 /giorno) gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic , Dati generali Committente Indirizzo CAP Comune (Provincia) Comune di Trenta Corso Umberto I TRENTA (CS) Latitudine Longitudine Altitudine 618 m Irradiazione solare annua sul piano orizzontale Coefficiente di ombreggiamento kwh/m² Il Generatore fotovoltaico sarà suddiviso in quattro sottocampi fotovoltaici. SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 1 Il sottocampo 1 avrà un orientamento azimutale a 50 e a -40 rispetto al sud ed un inclinazione rispetto all orizzontale di 20 (tilt). Saranno utilizzati moduli fotovoltaici in silicio Policristallino, installati in maniera tale da costituire una copertura aderente sulla superficie della falde di appoggio dei moduli stessi. Il sottocampo fotovoltaico 1 sarà costituito da 105 moduli in silicio Policristallino, che formeranno 5 stringhe da 21 moduli, per una superficie totale del campo di 170 m². Inoltre si prevede di adottare una conversione di stringa e quindi di utilizzare un numero di convertitori statici pari a 1. 6

7 SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 2 Il sottocampo 2 avrà un orientamento azimutale a 50 rispetto al sud ed un inclinazione rispetto all orizzontale di 30 (tilt). Saranno utilizzati moduli fotovoltaici in silicio Policristallino, installati su facciata Ovest in maniera tale da costituire una copertura delle finestre FRANGISOLE di tre piani vedi elaborati grafici. Il sottocampo fotovoltaico 2 sarà costituito da 22 moduli in silicio Policristallino, che formeranno 2 stringhe da 11 moduli, per una superficie totale del campo di 36 m². Inoltre si prevede di adottare una conversione di stringa e quindi di utilizzare un numero di convertitori statici pari a 1. SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 3 Il sottocampo 3 avrà un orientamento azimutale a 50 rispetto al sud ed un inclinazione rispetto all orizzontale di 30 (tilt). Saranno utilizzati moduli fotovoltaici in silicio Policristallino, installati su facciata Ovest in maniera tale da costituire una copertura delle finestre di tre piani FRANGISOLE. Il sottocampo fotovoltaico 3 sarà costituito da 22 moduli in silicio Policristallino, che formeranno 2 stringhe da 11 moduli, per una superficie totale del campo di 36 m². Inoltre si prevede di adottare una conversione di stringa e quindi di utilizzare un numero di convertitori statici pari a 1. SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 4 Il sottocampo 4 avrà un orientamento azimutale a -40 rispetto al sud ed un inclinazione rispetto all orizzontale di 30 (tilt). Saranno utilizzati moduli fotovoltaici in silicio Policristallino, installati su facciata Sud in maniera tale da costituire una copertura delle finestre di tre piani FRANGISOLE. Il sottocampo fotovoltaico 4 sarà costituito da 20 moduli in silicio Policristallino, che formeranno 2 stringhe da 10 moduli, per una superficie totale del campo di 33 m². Inoltre si prevede di adottare una conversione di stringa e quindi di utilizzare un numero di convertitori statici pari a 1. 7

8 SPECIFICA DI SISTEMA L'impianto fotovoltaico viene connesso elettricamente alla rete di proprietà dell'utente a valle del dispositivo generale di utente di controllo e misura, di proprietà del distributore della rete, ed a monte del dispositivo di protezione della rete di utente. Il generatore FV è gestito come sistema IT, cioè con nessun polo connesso a terra. INVERTER Il gruppo di conversione è composto n.4 componenti principali "inverter" e da un insieme di componenti, quali filtri e dispositivi di sezionamento protezione e controllo (quasi sempre integrati nell inverter stesso), che rendono il sistema idoneo al trasferimento della potenza dal generatore alla rete, in conformità ai requisiti normativi, tecnici e di sicurezza applicabili. NON SONO PRESENTI Nell impianto non sono presenti generatori, motori elettrici di potenza, sistemi di rifasamento e trasformatori. DATI 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. Dati relativi al committente Committente: Indirizzo: Codice fiscale / Partita IVA: Comune di Trenta Corso Umberto Trenta (CS) Località di realizzazione dell intervento Indirizzo: Destinazione d uso dell immobile: Potenza contrattuale: Corso Umberto Trenta (CS) Uffici scuola elementare guardia medica 15Kw 8

9 Dati relativi al posizionamento del generatore FV Posizionamento del generatore FV: Installazione su copertura a falde e facciate. Angolo di azimut del generatore FV: 50 e -40 Angolo di tilt del generatore FV: 20 e 30 Fattore di albedo: Superfici chiare Fattore di riduzione delle ombre K ombre : 0,90 SITO DI INSTALLAZIONE Il Generatore fotovoltaico avrà un orientamento azimutale a 50 e a -40 rispetto al sud il ed avrà un inclinazione rispetto all orizzontale di 20 e 30 (tilt). Tale esposizione è la più idonea al fine di massimizzare l energia producibile. L impianto sarà installato in un edificio non soggetto a vincoli paesaggistici. E stato scelto un fattore di riduzione delle ombre del 0,90, garantendo così che le perdite di energia derivanti da fenomeni di ombreggiamento non siano superiori al 5% su base annua. DESCRIZIONE DELL IMPIANTO Il Generatore fotovoltaico sarà costituito da 169 moduli in silicio policristallino, composti da 5 stringhe da 21 moduli, 4 stringhe da 11 e 2 stringhe da 10 per una superficie totale dell impianto di 273 m². Inoltre si prevede di adottare una conversione di stringa e quindi di utilizzare un numero di convertitori statici pari a 4. 9

10 RADIAZIONE SOLARE E ANALISI DELLE OMBRE In base alla Norma UNI la località che meglio identifica quanto sopra esposto è Trenta. E stato scelto un fattore di riduzione delle ombre pari a 0,90. Irraggiamento solare a Trenta in base alla norma UNI e calcolato su moduli esposti a 50 e a -40 rispetto al Sud ed inclinati rispetto all orizzontale di 20 e a 30. Fattore di albedo scelto: Superfici chiare Mese Radiazione Media sul piano dei moduli Radiazione Radiazione Radiazione Radiazione Radiazione Media Media Media Media Media sul piano sul piano sul piano sul piano sul piano dei moduli dei moduli dei moduli dei moduli orizzontale Sottocampo1 Sottocampo2 Sottocampo3 Sottocampo4 (kwh/m 2 ) (kwh/m 2 ) (kwh/m 2 ) (kwh/m 2 ) (kwh/m 2 ) Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Totale annuale 1846, , , , ,85 10

11 SPECIFICHE TECNICHE DEI COMPONENTI SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 1 Il sottocampo fotovoltaico 1 si comporrà di moduli del tipo policristallino potenza di 220 Wp in condizioni standard con una vita utile stimata di oltre 25 anni senza degrado significativo delle prestazioni o al max del 80%. Le altre caratteristiche del generatore fotovoltaico sono: Numero moduli: 105 Potenza nominale 220 Wp Celle: Silicio Policristallino Tensione circuito aperto V OC 36,60 V Corrente di corto circuito I SC 8,01 A Tensione V MP 30,60 V Corrente I MP 7,19 A Grado di efficienza: 13,63 % Dimensioni: 1630 mm x 990 mm x 46 mm La potenza complessiva da raggiungere sarà di 105 x 220 Wp = Wp. Pertanto il campo fotovoltaico sarà così configurato: Numero di stringhe 5 Numero di moduli per stringa 21 Tensione V MP a 25 C 357 V Corrente I MP a 25 C 7,19 A Superficie complessiva moduli 1630 mm x 990 mm x 105 = 169,43 m². SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 2 Il sottocampo fotovoltaico 2 si comporrà di moduli del tipo policristallino potenza di 220 Wp in condizioni standard con una vita utile stimata di oltre 25 anni senza degrado significativo delle prestazioni. Le altre caratteristiche del generatore fotovoltaico sono: Numero moduli: Potenza nominale 220 Wp Celle: Silicio Policristallino 11

12 Tensione circuito aperto V OC 36,60 V Corrente di corto circuito I SC 8,01 A Tensione V MP 30,60 V Corrente I MP 7,19 A Grado di efficienza: 13,63 % Dimensioni: 1630 mm x 990 mm x 46 mm La potenza complessiva da raggiungere sarà di 22 x 220 Wp = Wp. Pertanto il campo fotovoltaico sarà così configurato: Numero di stringhe 2 Numero di moduli per stringa 11 Tensione V MP a 25 C 232 V Corrente I MP a 25 C 7,19 A Superficie complessiva moduli 1630 mm x 990 mm x 22 = 36,80 m². SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 3 Il sottocampo fotovoltaico 3 si comporrà di moduli del tipo policristallino potenza di 220 Wp in condizioni standard con una vita utile stimata di oltre 25 anni senza degrado significativo delle prestazioni. Le altre caratteristiche del generatore fotovoltaico sono: Numero moduli: Potenza nominale 220 Wp Celle: Silicio Policristallino Tensione circuito aperto V OC 36,60 V Corrente di corto circuito I SC 8,01 A Tensione V MP 30,60 V Corrente I MP 7,19 A Grado di efficienza: 13,63 % Dimensioni: 1630 mm x 990 mm x 46 mm La potenza complessiva da raggiungere sarà di 22 x 220 Wp = Wp. Pertanto il campo fotovoltaico sarà così configurato: Numero di stringhe 2 12

13 Numero di moduli per stringa 11 Tensione V MP a 25 C 232 V Corrente I MP a 25 C 7,19 A Superficie complessiva moduli 1630 mm x 990 mm x 22 = 36,80 m². SOTTOCAMPO FOTOVOLTAICO 4 Il sottocampo fotovoltaico 2 si comporrà di moduli del tipo policristallino potenza di 220 Wp in condizioni standard con una vita utile stimata di oltre 25 anni senza degrado significativo delle prestazioni. Le altre caratteristiche del generatore fotovoltaico sono: Numero moduli: Potenza nominale 220 Wp Celle: Silicio Policristallino Tensione circuito aperto V OC 36,60 V Corrente di corto circuito I SC 8,01 A Tensione V MP 30,60 V Corrente I MP 7,19 A Grado di efficienza: 13,63 % Dimensioni: 1630 mm x 990 mm x 46 mm La potenza complessiva da raggiungere sarà di 20 x 220 Wp = Wp. Pertanto il campo fotovoltaico sarà così configurato: Numero di stringhe 2 Numero di moduli per stringa 10 Tensione V MP a 25 C 225 V Corrente I MP a 25 C 7,19 A Superficie complessiva moduli 1630 mm x 990 mm x 20 = 32,27 m². STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI MODULI Il piano dei moduli è inclinato rispetto all orizzontale di 20 e 30 (tilt) e ha un orientamento azimutale a 50 e a -40 rispetto al sud. I moduli verranno montati su dei supporti in acciaio zincato aderenti al piano della copertura, avranno tutti la medesima esposizione. Gli ancoraggi della struttura saranno praticati 13

14 avendo cura di recare danni alla 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 installazione su tetto inclinato e sulle facciate. GRUPPO DI CONVERSIONE Il gruppo di conversione è composto da n.4 convertitori statici (Inverter). I convertitori c.c./c.a. utilizzati sono idonei al trasferimento della potenza dal campo fotovoltaico alla rete del distributore, in conformità ai requisiti normativi tecnici e di sicurezza applicabili. I valori della tensione e della corrente di ingresso di questa apparecchiatura sono compatibili con quelli del rispettivo campo fotovoltaico, mentre i valori della tensione e della frequenza in uscita sono compatibili con quelli della rete alla quale viene connesso l impianto Le caratteristiche principali del gruppo di conversione sono: Inverter a commutazione forzata con tecnica PWM (pulse-width modulation), senza clock e/o riferimenti interni di tensione o di corrente, assimilabile a "sistema non idoneo a sostenere la tensione e frequenza nel campo normale", in conformità a quanto prescritto per i sistemi di produzione dalla norma CEI e dotato di funzione MPPT (inseguimento della massima potenza) Ingresso lato cc da generatore fotovoltaico gestibile con poli non connessi a terra, ovvero con sistema IT. Rispondenza alle norme generali su EMC e limitazione delle emissioni RF: conformità norme CEI 110-1, CEI 110-6, CEI Protezioni per la sconnessione dalla rete per valori fuori soglia di tensione e frequenza della rete e per sovracorrente di guasto in conformità alle prescrizioni delle norme CEI ed a quelle specificate dal distributore elettrico locale. Reset automatico delle protezioni per predisposizione ad avviamento automatico. Conformità marchio CE. Grado di protezione adeguato all'ubicazione in prossimità del campo fotovoltaico (IP65). Dichiarazione di conformità del prodotto alle normative tecniche applicabili, rilasciato dal costruttore, con riferimento a prove di tipo effettuate sul componente presso un organismo di certificazione abilitato e riconosciuto. Campo di tensione di ingresso adeguato alla tensione di uscita del generatore FV. Efficienza massima 90 % al 70% della potenza nominale. 14

15 Sottocampo fotovoltaico 1 Il gruppo di conversione sarà composto da n 1 inverter tipo INGETEAM INGECON SUN 25 o similari. Le caratteristiche tecniche dell inverter scelto sono le seguenti: INGETEAM INGECON SUN 25 o similari : Ingresso max: Wp Tensioni in ingresso consentite: V Corrente massima in ingresso: 71 A Efficienza: 95,60% Peso: 32,35 kg Sottocampo fotovoltaico 2 Il gruppo di conversione sarà composto da n 1 inverter tipo INGETEAM INGECON SUN 4,6 TL o similari. Le caratteristiche tecniche dell inverter scelto sono le seguenti: INGETEAM INGECON SUN 4,6 TL o similari : Ingresso max: 5000 Wp Tensioni in ingresso consentite: V Corrente massima in ingresso: 24,20 A Efficienza: 97% Peso: 28 kg Sottocampo fotovoltaico 3 Il gruppo di conversione sarà composto da n 1 inverter tipo INGETEAM INGECON SUN 4,6 TL o similari. Le caratteristiche tecniche dell inverter scelto sono le seguenti: INGETEAM INGECON SUN 4,6 TL o similari : Ingresso max: 5000 Wp 15

16 Tensioni in ingresso consentite: V Corrente massima in ingresso: 24,20 A Efficienza: 97% Peso: 28 kg Sottocampo fotovoltaico 4 Il gruppo di conversione sarà composto da n 1 inverter tipo INGETEAM INGECON SUN 4,6 TL o similari. Le caratteristiche tecniche dell inverter scelto sono le seguenti: INGETEAM INGECON SUN 4,6 TL o similari : Ingresso max: 5000 Wp Tensioni in ingresso consentite: V Corrente massima in ingresso: 24,20 A Efficienza: 97% Peso: 28 kg QUADRI ELETTRICI Quadro lato corrente continua Si prevede di installare un quadro sul lato DC di ogni convertitore per il sezionamento e la protezione delle stringhe. CAVI ELETTRICI E DI CABLAGGIO Il cablaggio elettrico avverrà per mezzo di cavi con conduttori isolati in rame con le seguenti prescrizioni: Sezione delle anime in rame in ragione di 1,5mm x 1 A Tipo FG7 se in esterno o in cavidotti su percorsi interrati tipo N07V-K se all interno di cavidotti di edifici Inoltre i cavi saranno a norma CEI 20-13, CEI20-22II e CEI I, marchiatura I.M.Q., colorazione delle anime secondo norme UNEL, grado d'isolamento di 4 kv. Per non compromettere la sicurezza di chi opera sull impianto durante la verifica o l adeguamento o la manutenzione, i conduttori avranno la seguente colorazione: 16

17 Conduttori di protezione: Conduttore di neutro: Conduttore di fase: Conduttore per circuiti in C.C.: giallo-verde (obbligatorio) blu chiaro (obbligatorio) grigio / marrone chiaramente siglato con indicazione del positivo con + e del negativo con Come è possibile notare dalle prescrizioni sopra esposte, le sezioni dei conduttori degli impianti fotovoltaici sono sicuramente sovradimensionate per le correnti e le limitate distanze in gioco. Con tali sezioni la caduta di potenziale viene contenuta entro il 2% del valore misurato da qualsiasi modulo posato al gruppo di conversione. IMPIANTO DI MESSA A TERRA (MAT) Il campo fotovoltaico sarà gestito come sistema IT, ovvero con nessun polo connesso a terra. La stringa sarà, costituita dalla serie di singoli moduli fotovoltaici e singolarmente sezionabili, provvista di diodo di blocco e di protezioni contro le sovratensioni. Deve essere prevista la separazione galvanica tra la parte in corrente continua dell impianto e la rete; tale separazione può essere sostituita da una protezione sensibile alla corrente continua solo nel caso di impianti monofase. Soluzioni tecniche diverse da quelle sopra suggerite, sono adottabili, purché nel rispetto delle norme vigenti e della buona regola dell arte. Ai fini della sicurezza, se la rete di utente o parte di essa è ritenuta non idonea a sopportare la maggiore intensità di corrente disponibile (dovuta al contributo dell impianto fotovoltaico), la rete stessa o la parte interessata dovrà essere opportunamente protetta. La struttura di sostegno, collegata elettricamente fra di loro, verrà regolarmente collegata all impianto di terra già esistente dell edificio o da realizzare a regola d arte. 17

18 DIMENSIONAMENTO DELL IMPIANTO In base alle norme UNI e UNI 10349, l irraggiamento calcolato su moduli esposti a 50 e a -40 rispetto al Sud ed inclinati rispetto all orizzontale di 20 e 30. La potenza alle condizioni STC (irraggiamento dei moduli di 1000 W/m² a 25 C di temperatura) risulta essere: P SOTTOCAMPO 1 = P MODULO X N MODULI SILICIO POLICRISTALLINO P SOTTOCAMPO 2 = P MODULO X N MODULI SILICIO POLICRISTALLINO P SOTTOCAMPO 3 = P MODULO X N MODULI SILICIO POLICRISTALLINO P SOTTOCAMPO 4 = P MODULO X N MODULI SILICIO POLICRISTALLINO = 220 X 105 = W = 220 X 22 = W = 220 X 22 = W = 220 X 20 = W Considerando un efficienza del B.O.S. (Balance of system) del 85% che tiene conto delle perdite dovute a diversi fattori quali: maggiori temperature, superfici dei moduli polverose, differenze di rendimento tra i moduli, perdite dovute al sistema di conversione la potenza sul lato c.a. sarà uguale a: P CA1= (P SOTTOCAMPO 1 x 85% ) = Wp P CA2= (P SOTTOCAMPO 2 x 85% ) = Wp P CA3= (P SOTTOCAMPO 3 x 85% ) = Wp P CA4= (P SOTTOCAMPO 4 x 85% ) = Wp L energia producibile su base annua dal sistema fotovoltaico è data da: E [kwh/anno) = (I x A x K ombre x R MODULI x R BOS ) In cui: I1 = irraggiamento medio annuo = 1765,91 kwh/m² I2 = irraggiamento medio annuo = 1771,41 kwh/m² I3 = irraggiamento medio annuo = 1771,41 kwh/m² I4 = irraggiamento medio annuo = 1806,85 kwh/m² 18

19 A1 campo fv = superficie totale dei moduli = 169,43 m² A2 campo fv = superficie totale dei moduli = 36,80 m² A3 campo fv = superficie totale dei moduli = 36,80 m² A4 campo fv = superficie totale dei moduli = 32,27 m² K ombre = Fattore di riduzione delle ombre = 0,90. R MODULI STC2 = rendimento di conversione dei moduli = 13,63% R BOS = rendimento del B.O.S. = 85% Pertanto, applicando la formula abbiamo: E1 = (1765,91 x 169,43 x 0,90 x 13,63% x 85% ) = ,23 kwh/anno E2 = (1771,41 x 36,80 x 0,90 x 13,63% x 85% ) = 6.797,10 kwh/anno E3 = (1771,41 x 36,80 x 0,90 x 13,63% x 85% ) = 6.797,10 kwh/anno E4 = (1806,85 x 32,27 x 0,90 x 13,63% x 85% ) = 6.079,64 kwh/anno TOTALE = ,07 kwh/anno Il valore di kwh/anno è l energia che il sistema fotovoltaico produrrà in un anno, se non vi sono interruzioni nel servizio. I misuratori di energia prodotta saranno due: un misuratore dell energia totale prodotta dal sistema fotovoltaico un contatore di energia di tipo elettromeccanico con visualizzazione della quantità di energia ceduta alla rete elettrica esterna, e sarà posto a cura del Distributore di Energia Elettrica. VERIFICA TECNICO-FUNZIONALE Al termine dei lavori l installatore dell impianto effettuerà le seguenti verifiche tecnico-funzionali: corretto funzionamento dell impianto fotovoltaico nelle diverse condizioni di potenza generata e nelle varie modalità previste dal gruppo di conversione (accensione, spegnimento, mancanza rete, ecc.); continuità elettrica e connessioni tra moduli; messa a terra di masse e scaricatori; isolamento dei circuiti elettrici dalle masse; L impianto deve essere realizzato con componenti che assicurino l'osservanza delle due seguenti condizioni: a) condizione da verificare: P cc > 0,85*P nom *I / I STC ; in cui: 19

20 P cc è la potenza in corrente continua misurata all'uscita del generatore fotovoltaico, con precisione migliore del ± 2%; P nom è la potenza nominale del generatore fotovoltaico; I è l'irraggiamento [W/m²] misurato sul piano dei moduli, con precisione migliore del ± 3%; I STC, pari a 1000 W/m², è l'irraggiamento in condizioni di prova standard; Tale condizione deve essere verificata per I > 600 W/m². b) condizione da verificare: P ca > 0,9*P cc. in cui: P ca è la potenza attiva in corrente alternata misurata all'uscita del gruppo di conversione della corrente generata dai moduli fotovoltaici continua in corrente alternata, con precisione migliore del 2%. La misura della potenza P cc e della potenza P ca deve essere effettuata in condizioni di irraggiamento (I) sul piano dei moduli superiore a 600 W/m². Qualora nel corso di detta misura venga rilevata una temperatura di lavoro dei moduli, misurata sulla faccia posteriore dei medesimi, superiore a 40 C, è ammessa la correzione in temperatura della potenza stessa. In questo caso la condizione a) precedente diventa: a') P cc > (1 - P tpv - 0,08) * P nom * I / I STC b') Ove P tpv indica le perdite termiche del generatore fotovoltaico (desunte dai fogli di dati dei moduli), mentre tutte le altre perdite del generatore stesso (ottiche, resistive, caduta sui diodi, difetti di accoppiamento) sono tipicamente assunte pari all'8%. Le perdite termiche del generatore fotovoltaico P tpv, nota la temperatura delle celle fotovoltaiche T cel, possono essere determinate da: P tpv = (T ce l - 25) * γ / 100 oppure, nota la temperatura ambiente T amb da: P tpv = [T amb (NOCT - 20) * I / 800] * γ / 100 in cui: γ: Coefficiente di temperatura di potenza (parametro, fornito dal costruttore, per moduli in silicio cristallino è tipicamente pari a 0,4 0,5 %/ C). NOCT: Temperatura nominale di lavoro della cella (parametro, fornito dal costruttore, è tipicamente pari a C, ma può arrivare a 60 C per moduli in vetrocamera). T amb : Temperatura ambiente; nel caso di impianti in cui una faccia del modulo sia esposta all esterno e l altra faccia sia esposta all interno di un edificio (come accade nei lucernai a tetto), la temperatura da considerare sarà la media tra le due temperature. 20

21 T cel :è la temperatura delle celle di un modulo fotovoltaico; può essere misurata mediante un sensore termoresistivo (PT100) attaccato sul retro del modulo. ALCUNE CONSIDERAZIONI SUGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI La produzione di energia elettrica per conversione fotovoltaica dell energia solare non causa immissione di sostanze inquinanti nell atmosfera ed ogni kwh prodotto con fonte fotovoltaica consente di evitare l'emissione nell'atmosfera di 0,3-0,5 kg di CO 2 (gas responsabile dell effetto serra, prodotto con la tradizionale produzione termoelettrica che, in Italia, rappresenta l 80% circa della generazione elettrica nazionale). VARIE Sarà applicata, in fase di lavori, la seguente cartellonistica : QUADRO ELETTRICO GENERALE PERICOLO QUADRO ELETTRICO NON USARE ACQUA PER SPEGNERE INCENDI IL TECNICO Ing. Giampaolo Garofalo 21

22 PRESCRIZIONI DA RISPETTARE IN OSSEQUIO DEL PROGETTO DA 37,18 Kwp DA ISTALLARE SUL COMUNE DI TRENTA (CS). ( si fa presente, giusto prescrizioni sul capitolato generale di appalto parte 2 art. 3, che tutti i componenti saranno visionati ed approvati dalla stazione appaltante prima dell inizio dei lavori e dovranno avere i seguenti requisiti, pena l allontanamento dal cantiere dei componenti e/o materiali non approvati.) 1. MODULI FOTOVOLTAICI : Oltre alle prescrizioni meramente tecniche contenute nella relazione tecnica specialistica si specifica inoltre quanto segue. - I pannelli dovranno essere fabbricati in Italia e/o in un paese della C.E.. - La garanzia sul prodotto dovrà essere di 10 anni sui difetti dei materiali o di fabbricazione in base alla norma IEC-61215; - La dimensione delle celle in silicio dovrà essere di 156x156 mm - Il NOCT min. dovrà essere 47 (+/- 1,5%); - L efficienza dovrà essere min. 13,60% ; - La temperatura operativa dovrà variare tra -40 C e +85 C. 2. INVERTER -Gli inverter trifase (che saranno preferiti) dovranno essere dotati di trasformatore di isolamento interno. -Gli inverter monofase devono essere forniti con isolamento tra CA e CC. -La vita utile dovrà essere maggiore di venti anni; la garanzia, degli stessi, dovrà essere maggiore o uguale a cinque anni sui difetti dei materiali e/o di fabbricazione. 3. CAVI La caduta di tensione massima lungo i percorsi deve essere inferiore o uguale all 1% della tensione nominale di funzionamento. 4. STRUTTURE DI SOSTEGNO Devono essere fornite con il sistema solar-lock. Il progettista Ing. Giampaolo Garofalo 22