STUDIO DI INGEGNERIA

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1 STUDIO DI INGEGNERIA ING. MASSIMO BRUCIATI MIETTI VIA MARCONI SN FOSSOMBRONE (PU) progetto relativo al rifacimento della copertura su capannone artigianale e installazione impianto elettrico fotovoltaico della potenza di 79,20 kwp su immobile artigianale di proprietà del Comune di Frontone RELAZIONE ELETTRICA PROGETTISTA: Bruciati Mietti ing. Massimo, Via Marconi - Fossombrone Fossombrone lì, 23/09/2010 Il Progettista

2 La presente relazione riguarda un impianto di produzione di energia elettrica alimentato da fonti rinnovabili, per la precisione da pannelli solari fotovoltaici della potenza totale di 79,20 KWp in comune di Frontone per conto del Comune di Frontone I sistemi di generazione fotovoltaica collegati alla rete BT del distributore ricadono nell ambito di applicazione del decreto 22/01/2008 n.37. La normativa e le leggi di riferimento da rispettare per la progettazione e realizzazione di un sistema fotovoltaico sono: Norme di riferimento: CEI 64-8: Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua; CEI 11-20: Impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuita' collegati a reti di I e II categoria; CEI EN (CEI 82-1): Dispositivi fotovoltaici Parte 1: Misura delle caratteristiche fotovoltaiche tensione-corrente; CEI EN (CEI 82-2): Dispositivi fotovoltaici - Parte 2: Prescrizione per le celle fotovoltaiche di riferimento; CEI EN (CEI 82-3): Dispositivi fotovoltaici - Parte 3: Principi di misura per sistemi solari fotovoltaici per uso terrestre e irraggiamento spettrale di riferimento; CEI EN (CEI 82-9): Sistemi fotovoltaici (FV) - Caratteristiche dell'interfaccia di raccordo con la rete; CEI EN (CEI 82-8): Moduli fotovoltaici in silicio cristallino per applicazioni terrestri. Qualifica del progetto e omologazione del tipo; CEI EN (82-12): Moduli fotovoltaici (FV) a film sottile per usi terrestri - Qualifica del progetto e approvazione di tipo; CEI EN (CEI 82-22): Fogli informativi e dati di targa per moduli fotovoltaici; CEI 82-25: Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti elettriche di Media e Bassa tensione; CEI EN (CEI 82-24): Componenti di sistemi fotovoltaici - moduli esclusi (BOS) - Qualifica di progetto in condizioni ambientali naturali;

3 CEI EN (CEI ): Compatibilita' elettromagnetica (EMC) - Parte 3: Limiti - Sezione 2: Limiti per le emissioni di corrente armonica (apparecchiature con corrente di ingresso " = 16 A per fase); CEI EN (CEI 77-2): Disturbi nelle reti di alimentazione prodotti da apparecchi elettrodomestici e da equipaggiamenti elettrici simili - Parte 1: Definizioni; CEI EN (CEI 17-13): Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT); serie composta da: CEI EN (CEI 17-13/1): Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (ANS); CEI EN (CEI 17-13/2): Prescrizioni particolari per i condotti sbarre; CEI EN (CEI 17-13/3): Prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate di protezione e di manovra destinate ad essere installate in luoghi dove personale non addestrato ha accesso al loro uso - Quadri di distribuzione (ASD); CEI EN (CEI 16-2): Principi base e di sicurezza per l'interfaccia uomo-macchina, marcatura e identificazione - Individuazione dei morsetti e degli apparecchi e delle estremita' dei conduttori designati e regole generali per un sistema alfanumerico; CEI EN (CEI 70-1): Gradi di protezione degli involucri (codice IP); CEI EN (CEI 37-1): Scaricatori - Parte 1: Scaricatori a resistori non lineari con spinterometri per sistemi a corrente alternata CEI 20-19: Cavi isolati con gomma con tensione nominale non superiore a 450/750 V; CEI 20-20: Cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore a 450/750 V; CEI EN (CEI 81-10): Protezione contro i fulmini; serie composta da: CEI EN (CEI 81-10/1): Principi generali; CEI EN (CEI 81-10/2): Valutazione del rischio; CEI EN (CEI 81-10/3): Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone; CEI EN (CEI 81-10/4): Impianti elettrici ed elettronici interni alle strutture; CEI 81-3: Valori medi del numero di fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato; CEI 0-2: Guida per la definizione della documentazione di progetto per impianti elettrici;

4 CEI 0-3: Guida per la compilazione della dichiarazione di conformita' e relativi allegati per la legge n. 46/1990; UNI 10349: Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici; CEI EN (CEI 82-15): Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici - Linee guida per la misura, lo scambio e l'analisi dei dati; CEI 13-4: Sistemi di misura dell'energia elettrica - Composizione, precisione e verifica; CEI EN (CEI 13-43): Apparati per la misura dell'energia elettrica (c.a.) - Prescrizioni particolari - Parte 21: Contatori statici di energia attiva (classe 1 e 2); EN ed EN in corso di recepimento nazionale presso CEI; CEI EN (CEI 13-45): Apparati per la misura dell'energia elettrica (c.a.) - Prescrizioni particolari - Parte 23: Contatori statici di energia reattiva (classe 2 e 3); CEI 64-8, parte 7, sezione 712: Sistemi fotovoltaici solari (PV) di alimentazione. Nel caso di impianti fotovoltaici di potenza superiore a 3 kw e realizzati secondo le tipologie di interventi valide ai fini del riconoscimento dell'integrazione architettonica (articolo 2, comma 1, lettera b3)), in deroga alle certificazioni sopra richieste, sono ammessi moduli fotovoltaici non certificati secondo le norme CEI EN (per moduli in silicio cristallino) o CEI EN (per moduli a film sottile) nel solo caso in cui non siano commercialmente disponibili dei prodotti certificati che consentano di realizzare il tipo di integrazione progettato per lo specifico impianto. In questo caso e' richiesta una dichiarazione del costruttore che il prodotto e' progettato e realizzato per poter superare le prove richieste dalla norma CEI EN o CEI EN La dichiarazione dovra' essere supportata da certificazioni rilasciate da un laboratorio accreditato, ottenute su moduli similari, ove disponibili, oppure suffragata da una adeguata motivazione tecnica. Tale laboratorio dovra' essere accreditato EA (European Accreditation Agreement) o dovra' aver stabilito con EA accordi di mutuo riconoscimento. Si applicano inoltre, per quanto compatibili con le norme sopra elencate, i documenti tecnici emanati dai gestori di rete riportanti disposizioni applicative per la connessione di impianti fotovoltaici collegati alla rete elettrica.

5 Tipologia dei pannelli fotovoltaici I pannelli fotovoltaici dovranno essere composti da silicio policristallino conformi alle CEI EN 61215, dato che saranno posti in in aderenza alla nuova copertura. Ogni pannello (di dimensioni circa 165 cm x 98 cm) ha una potenza di 225 Wp, che consente di avere un area totale di irraggiamento abbastanza contenuta (n 352 pannelli totali per una superficie di 600 mq circa ). Caratteristiche dei moduli FV I moduli fotovoltaici utilizzati per la realizzazione degli impianti dovranno avere le seguenti caratteristiche : la garanzia fornita dal produttore sul decadimento delle prestazioni dovrà essere non superiore al 20% in 25 anni, il fornitore dei moduli fotovoltaici deve essere produttore anche dei wafer di silicio con cui gli stessi sono assemblati; sia la produzione dei wafer che l assemblaggio dei moduli devono essere realizzati in uno stato Europeo, la società produttrice dei moduli deve avere una capacità produttiva di almeno 50 MWp all anno, la società produttrice dei moduli, o il suo gruppo di controllo, deve avere negli ultimi due anni bilanci certificati ed un volume di ricavi derivante da attività svolte nel settore fotovoltaico non inferiore ai 25 milioni di euro. La proposta di utilizzo di moduli non rispondenti alle caratteristiche sopra indicate comporterà l immediata esclusione della ditta proponente. Altre caratteristiche: Telaio in alluminio anodizzato diodi bypass per minimizzare la perdita di potenza dovuta ad eventuali fenomeni di ombreggiamento e di danneggiamento (sicurezza contro l effetto hot spot ) Copertura posteriore: PYE Copertura frontale: Vetro temperato 3,2 mm Certificato TÜV IEC ( ) EN Minimo 5 anni di garanzia del prodotto da difetti di materiali e lavorazione Tolleranza rispetto alla Pmp nelle fash-list: % +/- 1 o migliore

6 Coefficiente di temperatura della corrente di corto circuito circuito α: 0,085 %/ C Coeffiiente di temperatura della tensione di circuito aperto β -0,33 %/ C Coeffciente di temperatura della potenza massima δ -0,4 W/ C Noct 44,18 C Certifcazione IEC 61215, TÜV Safety Class II 1000 VDC Effcienza complessiva del modulo % 13,90 o migliore Tipologia ed alloggiamento inverter e trasformatore di isolamento Gli inverter e il trasforamatore di isolamento saranno ubicati all interno del vano tecnico previsto a lato del capannone. Il contatore ENEL sarà posto in apposita nicchia su richesta ENEL. Gli inverter dovranno essere in n 5 da Watt e n 3 da 5000 Watt Gli inverter dovranno essere conformi alle norme CEI alle directive ENEL DK 5940 ed alle norme vigenti in materia di compatibilità elettromagnetica e armoniche Gli inverter saranno del tipo senza trasformatore. Il massimo rendimento non dovrà essere inferiore al 94 % (inteso come rendimento inverter + trasformatore) Caratterstiche inverter 5000 W 10000W INGRESSO (CC) Potenza CC max 5300 W W Tensione CC max 550V 700V Range di tensione FV, MMPT 125V 440 V 333 V -500 V Corrente max ingresso 2 x 15 A 31 A Numero di inseguitori MMP 2 1 Numero max stringe parallelo 2 x 2 5 USCITA (CA) Potenza CA 4600 W W Pontenza max CA 5000 W W Tensione nominale CA V V Range di tensione FV, MMPT 125V 440 V 333 V -500 V Corrente max uscita 22 A 44 A

7 Collegamento CA monofase monofase Rendimento max 97,00% 98,00 % Rendimento europeo 96,50% 97,00 % Protezione contro inversione polarità CC si si Sezionatore CC ESS si si Resistenza al cortocircuito lato CA si si Monitoraggio dispersione verso terra si si Monitoraggio della rete si si Monitoraggio correnti di guasto si si Garanzia minima 5 anni 5 anni Trasformatore di isolamento Caratteristiche minime del trasformatore di isolamento da installare all interno del vano tecnico: trasformatore trifase di isolamento in aria potenza 90 KVA Vi: 400 Vac + N Vu : 400 Vac + N Freq.: 50 Hz Classe isolamento F/H V isol. 5K RENDIMENTO 97,90% Avvolgimenti: Cu Vcc 4% Nucleo Lam. Magn. Basse perdite Tremostato bimetallo contatto NA 230Vac C x arresto impianto Peso circa 400 kg Garanzia 24 mesi Posa cavi I cavi saranno fissati su passerelle a vista sulla copertura. Saranno realizzati dei quadri di campo IP65 atti a raccogliere le stringhe.

8 Le dorsali che raccoglieranno le uscita dei quadri di campo saranno costituite da tubi in PVC. Criteri di dimensionamento dei cavi di energia Le condutture elettriche saranno dimensionate soddisfacendo le tre condizioni seguenti: dimensionamento in base alla caduta di tensione massima ammissibile; dimensionamento in base alle correnti di corto circuito; dimensionamento in base alle correnti di sovraccarico. I cavi da impiegare per la connessione tra i vari moduli fotovoltaici saranno del tipo H07RN-F in ogni caso con idonee caratteristiche tecniche necessarie per l'installazione in ambienti esterni come negli impianti fotovoltaici mentre la linea di collegamento tra il campo fotovoltaico ed i convertitori statici saranno del tipo FG7OR La colorazione delle guaine dei cavi e dei conduttori dovrà essere rispondente alla seguente tabella derivata dalla tabella CEI UNEL CAVO FUNZIONE COLORE DELL'ANIMA ISOLANTE Unipolare Fase R Nero Fase S Grigio Fase T Marrone Neutro Blu chiaro Terra Giallo/verde Multipolare Fase R Nero Fase S Nero Fase T Marrone Neutro Blu chiaro Terra Giallo/verde I cavi solari saranno del tipo FG21M21, i cavi per il collegamento da quadri di campo a vano tecnico (inverter) saranno FG07R4 da 16 mmq, i cavi di collegamento da vano tecnico a contatore ENEL saranno 3x35 + neutro. Quadri e dispositivi di sezionamento protezione e controllo: Criteri di dimensionamento e selezione dei quadri Il sistema di protezione sarà scelto e coordinato in modo che:

9 Sia garantita la sicurezza dell'impianto e delle persone anche nel caso di guasto a terra. Sia assicurato un sufficiente grado di protezione contro i danni derivanti agli equipaggiamenti da corti circuiti interni ed esterni, e dalle possibili scariche atmosferiche. Sia assicurata la continuità di esercizio nelle parti dell'impianto non interessate dal guasto. La selettività delle protezioni dovrà essere il più possibile totale e garantire la massima efficienza dell'impianto elettrico. Scelta del sistema di protezione Il criterio suggerito per assicurare protezione su tutto l'impianto elettrico di chi è chiamato a utilizzarlo e a mantenerlo è basato su: Protezione contro i contatti diretti ottenuto con un adeguata protezione di tutte le parti in tensione atto ad impedire "qualsiasi" contatto e con l ausilio di dispositivi differenziali ad alta sensibilità che, in caso di elettro-cuzione, provvedono automaticamente ed in tempi brevissimi a togliere tensione dalle parti attive coinvolte. Protezione contro i contatti indiretti ottenuti con interruzione automatica dell'alimentazione in caso di guasto a massa del circuito. Quadri di campo e sezionatori di stringa: Con i sezionatori è possibile togliere la tensione da un impianto fotovoltaico sul lato corrente continua, anche se la corrente di carico o di cortocircuito scorre nel sistema. Si consiglia l utilizzo di sezionatori in grado di garantire alta affidabilità e riduzione di perdita di carico. Dispositivo Generale: Costituito da dispositivo dotato di sganciatore di apertura e realizzato mediante, interruttore automatico magnetotermico con requisiti di sezionamento conformi alla CEI Dispositivo di Interfaccia: In accordo alle normative per la qualità e la sicurezza del servizio elettrico, assicura la separazione dell impianto produttore dalla rete di distribuzione locale, costituito da dispositivo dotato di bobina di apertura a mancanza di tensione e realizzato mediante: Interruttore automatico, oppure contattore combinato con fusibile o interruttore automatico. Impianto generale di terra e SOVRATENSIONI

10 Al momento della realizzazione dell'impianto di terra la Ditta dovrà verificare l'efficienza dello stesso anche sulla base dei parametri che l'azienda di erogazione dell'energia elettrica fornirà in quel momento in merito a: - corrente convenzionale di guasto a terra; - tempo di intervento delle protezioni per guasto a terra. Tutte la masse e masse estranee dovranno essere collegate al anello di terra o al nodo equi potenziale. La resistenza di terra dovrà rispettare la regola generale: Rt UL/IS dove: Rt = resistenza di terra UL = tensione di contatto limite convenzionale 50V. IS = corrente d intervento interruttore generale entro 5sec. I moduli Fotovoltaici non dovranno essere connessi all'impianto di terra in quanto dovranno essere in classe II ma si prevederà una protezione della linea di collegamento del campo FV e la residenza con un dispositivo contro le sovratensioni. Protezione contro i fulmini degli impianti FV L impianto FV generalmente non aumenta la probabilità di fulminazione dell edificio o dell area sul quale è installato, ma si richiede di valutare in funzione dell'area interessata al intervento la probabilità di fulminazione ed il rientro nei rischi specifici secondo le CEI di riferimento. Si veda relazione in merito.

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