PROVINCIA REGIONALE DI TRAPANI SOLARE FOTOVOLTAICO

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1 Relazione Tecnica PROVINCIA REGIONALE DI TRAPANI SOLARE FOTOVOLTAICO INDICE 1 SCOPO E OGGETTO 2 DEFINIZIONE E TERMINOLOGIA 3 NORME E LEGGI DI RIFERIMENTI 4 DATI DI PROGETTO 5 DESCRIZIONE DEL SISTEMA 6 DIMENSIONAMENTO DEL SOLARE 7 DIMENSIONAMENTO FISICO IMPIANTO 8 MESSA A TERRA E PROTEZIONI 9 VERIFICHE DI COLLAUDO 10 GARANZIE E DOCUMENTAZIONE FINALE 1

2 1 SCOPO E OGGETTO L edificio Magistrale di Partanna è di recente costruzione anni settanta. Una parte, auditorium, è di più recente realizzazione. Esso si trova all interno della città, accesso da via Trieste. Occupa all incirca un lotto di terreno interamente dedicato. La tipologia del tetto è mista, tetto piano e tetto a falda. Il tipo di copertura utilizzata è quella a falda. Tale copertura, in tegole marsigliesi, in ottime condizioni, consente una facile istallazione dell impianto nonché un ottimale orientamento dei moduli, giacchè il fronte è rivolto a sud. Il documento ha lo scopo di fornire una descrizione tecnica del progetto per la realizzazione di un impianto di generazione elettrica con l utilizzo della fonte rinnovabile solare attraverso la conversione fotovoltaica. L intervento in oggetto prevede la realizzazione di un impianto fotovoltaico (FV) della potenza totale di 36 kwp da installare sulla copertura piana dell edificio scolastico di proprietà della Provincia Regionale di Trapani : Istituto Magistrale di Partanna. Il progetto è realizzato nell ambito dei progetti POR-FERS 2007IT161PO004. L opera prevede la realizzazione di impianti fotovoltaici in scuole di proprietà provinciale di cui una è quella oggetto del presente progetto. L impianto funzionerà in parallelo alla rete di distribuzione dell Energia Elettrica di bassa Tensione e ha lo scopo di coprire parzialmente il fabbisogno energetico dell utenza alla quale sarà collegato. Il fabbisogno energetico dell edificio, come risulta dai conteggi rilevati dalla lettura media delle bollette, riferite al periodo di un anno, è di 90 MWh/anno. L applicazione della tecnologia fotovoltaica, in sintonia a quanto espresso dal suddetto decreto e alla volontà della Provincia di Trapani, consentirà: la produzione di energia elettrica senza alcuna emissione di sostanze inquinanti; il risparmio di combustibile fossile; nessun inquinamento acustico; realizzazione di soluzioni progettuali del sistema perfettamente compatibili con le esigenze di tutela del territorio e di integrazione architettonica promuovere progetti finalizzati al rispetto ambientale attraverso l uso razionale dell energia e di fonti rinnovabili La scelta di installare sulla struttura un generatore fotovoltaico è motivata dalla coscienza civica e ambientale della Pubblica Amministrazione, nonché da un accurato studio di fattibilità tecnico-produttiva del progettista. 2 DEFINIZIONI E TERMINOLOGIA Impianto Fotovoltaico Pagina 2 di 25

3 È un sistema di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della luce, cioè della radiazione solare, in elettricità (effetto fotovoltaico); esso è schematicamente costituito dal dispositivo di interfaccia, dal convertitore c.c./c.a. e dal campo fotovoltaico. Modulo Fotovoltaico: Assieme di celle fotovoltaiche elettricamente collegate e protette dagli agenti atmosferici, anteriormente tramite vetro e posteriormente con vetro e/o materiale plastico. Il bordo esterno è protetto da una cornice di alluminio anodizzato. Stringa: un gruppo di moduli elettricamente collegati in serie. La tensione di lavoro dell impianto è quella determinata dal carico elettrico equivalente visto dai morsetti della stringa. Campo: un insieme di stringhe collegate in parallelo e montate su strutture di supporto. Dispositivo di Interfaccia è un organo di interruzione, sul quale agiscono le protezioni di interfaccia. Corrente di Cortocircuito: corrente erogata in condizioni cortocircuito, ad una particolare temperatura e radiazione solare. Tensione a Vuoto: Tensione generata ai morsetti a circuito aperto, ad una particolare temperatura e radiazione solare. Potenza Massima di un Modulo o di una Stringa: potenza erogata, ad una particolare temperatura e radiazione solare, nel punto della caratteristica corrente-tensione dove il prodotto corrente-tensione ha il valore massimo. Potenza Nominale (o Massima, o di Picco, o di Targa) del Campo Fotovoltaico è la potenza determinata dalla somma delle singole potenze nominali (o massime, o di picco o di targa) di ciascun modulo costituente il campo fotovoltaico, misurate nelle condizioni standards di riferimento; Condizioni Standard di Funzionamento di un Modulo o di una Stringa: Un modulo opera alle condizioni standard quando la temperatura delle giunzioni delle celle è 25 C, la radiazione solare è 1000 W/m2 e la distribuzione spettrale della radiazione è quella standard (AM 1,5). Efficienza i Conversione di un Modulo: Pagina 3 di 25

4 Rapporto tra la potenza massima del modulo ed il prodotto della sua superficie per la radiazione solare, espresso come percentuale. Efficienza Nominale di un Campo Fotovoltaico è il rapporto fra la potenza generata dal campo stesso e la potenza della radiazione solare su esso incidente, in condizioni standards. Efficienza Operativa Media di un Campo Fotovoltaico è il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dal campo fotovoltaico e l'energia solare incidente sul campo stesso, in un determinato intervallo di tempo; Convertitore Cc/Ca (Inverter): Convertitore statico in cui viene effettuata la conversione dell energia elettrica da continua da alternata, tramite un ponte semiconduttore, opportune apparecchiature di controllo che permettono di ottimizzare il rendimento del campo fotovoltaico ed un trasformatore. Mppt: Proprietà di un inverter radiazione solare di inseguire il punto di massima potenza in funzione della Angolo di Azimut: Angolo della normale alla superficie e dal piano meridiano del luogo; è misurato positivamente da Sud verso Ovest. Angolo di Tilt: Angolo che la superficie forma con l orizzontale; è misurato positivamente dal piano orizzontale verso l alto. Distributore è il soggetto che presta il servizio di distribuzione e vendita dell'energia elettrica agli utenti. Utente è la persona fisica o giuridica titolare di un contratto di fornitura di energia elettrica. 3 NORME E LEGGI DI RIFERIMENTO Nella redazione del seguente progetto, inerente la realizzazione di un impianto fotovoltaico, sono state, e dovranno essere considerate nella esecuzione dei lavori di installazione, le disposizione di legge e le norme tecniche del CEI. Si riportano di seguito le principali normative e leggi di riferimento per la progettazione dell impianto fotovoltaico: -norme CEI/IEC per la parte elettrica convenzionale; -norme CEI/IEC e/o JRC/ESTI CEI EN per i moduli fotovoltaici; in particolare la CEI Pagina 4 di 25

5 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. -CEI 0-16 regola tecnica per la connessione alla rete MT ; -CEI 0-21 regola tecnica per la connessione alla rete BT ; -UNI e UNI 8477 o Atlante Europeo della radiazione solare, per dimensionamentodel campo fotovoltaico; -UNI/ISO per le strutture meccaniche di supporto e ancoraggio dei moduli; -EN e IEC 439 per i quadri elettrici; -CEI e CEI per il contenuto delle armoniche e/o disturbi indotti dalla rete; -CEI 110-1/6/7/8 per la compatibilità elettromagnetica delle apparecchiature (EMC) e la limitazione delle emissioni in RF; -CEI EN per misura ed acquisizione dati; - Gruppo CEI per la protezione dalle fulminazione -Gruppo CEI comitato 64, impianti elettrici utilizzatori -CEI 82-25: Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica -D.Lgs. 81/08 e successive modifiche, per la sicurezza e la prevenzione infortuni; -L. 37/08 per la sicurezza elettrica; -CEI per il dimensionamento dei cavi in corrente continua e alternata; -Delibere vigenti dell Autorità per l Energia Elettrica e il Gas per l interscambio dell energia elettrica prodotta -DM vigente Conto Energia -DM 26/08/92 prevenzione incendi nell ediliza scolastica -Direttive ENEL sulle modalità di interconnessione alla rete L elenco normativo riportato non è esaustivo, per cui eventuali Leggi o norme applicabili anche se non citate vengono comunque applicate. 4 DATI DI PROGETTO Nella generalità dei casi, il generatore fotovoltaico deve essere esposto alla luce solare in modo ottimale, scegliendo prioritariamente l orientamento a Sud e evitando fenomeni di ombreggiamento. Dai dati rilevati e da un sopralluogo eseguito in loco si è rilevato che nel punto di installazione del generatore fotovoltaico non esiste alcun tipo di ombreggiamento Condizioni climatiche esterne Temperatura esterna: T max = 31.6 C Delta T = 7.5 C Vento NW 6.8 m/s 4.2 -Sito di installazione Sito di installazione : Partanna Lat :37,43,37 Long :12,53,36 Irrag :1860 Altezza :410 m Pagina 5 di 25

6 4.3 -Rete di collegamento Tensione nominale (Un) : 400 V 3F+N Frequenza : 50 Hz Sistema di collegamento : TN Potenza contrattuale : 250 kw Il presente progetto è stato redatto in conformità alla guida CEI 0-2 guida per la definizione della documentazione di progetto degli impianti elettrici Situazione fisica dell edificio Il contesto in cui verrà installato l impianto è il seguente: L'edificio è situato nel centro urbano. Occupa all incirca un lotto separato. Gli immobili circostanti, per la loro minore altezza, o distanza, non danno luogo a fenomeni di ombreggiamento significativi. L'impianto è posizionato sul tetto dell edificio in tipologia di tetto a falda. I pannelli verranno istallati in file parallele al fronte dell edificio con orientamento praticamente a sud, inclinazione circa 30. DATI Caratteristica dell area di installazione Posizione quadro di campo Posizione quadro di interfaccia Posizione inverter Posizione contatore produzione Posizione contatore ENEL localizzazione Copertura a falda dell edificio Superficie utilizzabile circa mq. 400, utilizzata 300 mq ca. BOX tecnico al piano terrazzo BOX tecnico al piano terrazzo BOX tecnico al piano terrazzo BOX tecnico al QG Presso ingresso lotto, Cabina MT/BT 5 DESCRIZIONE DEL SISTEMA 5.4 Componenti dell impianto I componenti dell impianto FV collegato in parallelo alla Rete sono: Moduli Fotovoltaici Struttura di appoggio dei moduli fotovoltaici Quadri di sezionamento CC Convertitore statico corrente continua - corrente alternata (Inverter) Acquisizione dati Cavi di cablaggio Quadri di sezionamento CA Pagina 6 di 25

7 5.5 modulo fotovoltaico I moduli fotovoltaici proposti sono due, un modulo da Wp, l altro da 300Wp, entrambi in silicio policristallino, le cui caratteristiche potranno essere le seguenti : Potenza di picco (Wp) Wp 265 Tecnologia costruttiva Silicio policristallino Corrente di corto circuito (Isc) Amps 8,07 Tensione di circuito aperto (Voc) Volts 44,50 Tensione al punto di massima potenza (Vmp) Volts 34,77 Corrente al punto di massima potenza (Imp) Amps 7,57 NOCT Nominal operating cell temperature C 43,2 Cambiamento di Voc con temperatura mv/ C -0,335 Cambiamento di Isc con temperatura %/ C 0,042 Coefficiente termico Pmax %/ C -0,454 Temperatura operativa e di mantenimento C -40 a +95 Tensione massima di sistema Volts 1000 Potenza di picco (Wp) Wp 300 Tecnologia costruttiva Silicio policristallino Corrente di corto circuito (Isc) Amps 8,61 Tensione di circuito aperto (Voc) Volts 48,14 Tensione al punto di massima potenza (Vmp) Volts 37,08 Corrente al punto di massima potenza (Imp) Amps 8,09 NOCT Nominal operating cell temperature C 46 Cambiamento di Voc con temperatura mv/ C -0,335 Cambiamento di Isc con temperatura %/ C 0,042 Coefficiente termico Pmax %/ C -0,454 Temperatura operativa e di mantenimento C -40 a +95 Tensione massima di sistema Volts 1000 Ogni modulo FV sarà dotato di due/tre diodi di by-pass montati nella scatola di connessione dei morsetti aventi un grado di protezione IP65. I morsetti saranno del tipo a innesto rapido. Il modulo avrà conformità normativa : IEC 61215, IEC I moduli avranno una garanzia totale di 10 anni ; 12 anni di garanzia sul 90% della Pmax ; 25 anni di garanzia sul 80% della Pmax. Tutti i moduli confluenti a un inverter devono avere assolutamente le medesime caratteristiche tecniche. Pagina 7 di 25

8 5.6 Strutture di appoggio dei moduli Le strutture di sostegno saranno posizionate in maniera tale da appoggiarsi direttamente al tetto a falda, in modo da garantire l orientamento già ottimale del tetto (sud) con tilt circa 30 ; in tal modo si garantisce la massima insolazione nel periodo annuale e la massima producibilità su base annua. I moduli fotovoltaici hanno prestazioni meccaniche idonee a sopportare i carichi statici di pressione di neve e vento secondo la normativa vigente. La struttura sarà ad elementi modulari standard di fabbrica,composta in materiale preferibilmente di alluminio o in acciaio inox. Sui correnti si fisseranno i moduli fotovoltaici tramite sistemi di aggancio,standard di fabbrica, del medesimo materiale. E opportuno che la medesima struttura possa consentire l alloggio dei cavi di collegamento tra i moduli. La struttura di sostegno dei moduli sarà, altresì, certificata dal fabbricante relativamente alle sollecitazione statiche che possano insistere sui medesimi, oltre dal peso dei moduli anche dai carichi accidentali. Non si procede ad una verifica statica della copertura dell edificio in quanto il peso complessivo dei moduli, dei sostegni e della zavorra, in kg/mq,è ampiamente inferiore al sovraccarico accidentale di calcolo dei solai medesimi. 5.7 Quadro di sezionamento CC La serie dei moduli che si collegano all inverter formano la stringa. Ogni stringa o un parallelo di più stringhe prima del collegamento all inverter sarà attestata in un quadro di campo. Il quadro di campo consente di mettere fuori tensione la stringa a valle della medesima. Il Q.C. pertanto, generalmente, sarà costitutio dai seguenti componenti : -sezionatore e protezione sovracorrente realizzata da sezionatore e fusibili o da interruttore megnetotermico per CC. ; -protezione da sovratensioni ; -morsetterie ingresso/uscita ; -ingressi/uscita dal quadro con idonei pressa cavi. Il quadro sarà del tipo per esterno con grado di protezione minimo IP55, conforme alle norme EN e IEC Inverter Dal quadro di campo FV ci si collega all inverter che provvede alla trasformazione della corrente continua alla alternata idonea al collegamento alla rete pubblica. L inverter è del tipo trifase e la rete elettrica di utente è trifase. Si utilizzeranno 2 inverter, questi porrano le uscite in parallelo,ognuna agganciata ad una fase del sistema, con neutro comune,in modo da collegarsi ad un contatore di produzione trifase, in parallelo con la rete di utente. Le caratteristiche dell inverter sono : Potenza nominale (trifase) Potenza massima (trifase) Tensione massima a vuoto Tensione nominale d ingresso Tensione minima d ingresso per MPPT Pagina 8 di kw 19 kw 1000 V 360 V 0,7 Vstart

9 Corrente nominale 60 Corrente massima 64 Campo di variazione tensione di ingresso Tensione attivazione Vstart Pagina 9 di 25 0,7 Vstart-950V 250 nominale Efficienza massima 97,8% Tensione nominale di rete Frequenza di uscita Potenza uscita Pmax Imax Grado di protezione IP Scaricatori di sovratensione 400 V 50 +/- 2 Hz 18kW 19 kw 34 A IP65 installati su ogni polarità Variatori lato AC 3 Dispositivo rilevamento guasto a terra Intervallo frequenza Sfasamento 0 Protezione inversione polarità Raffreddamento si si Ventilazione naturale Il dispositivo rispetta completamente le norme CEI 11-20, CEI 0-16, CEI 0-21 e successive, conforme alle modalità grid-connected, che regolamenta l allacciamento dei generatori elettrici alla rete di distribuzione dell energia elettrica; esso è dotato sia di protezione contro il sovraccarico (dispositivo di generatore) che di protezioni di minima e massima tensione e frequenza (dispositivo di interfaccia). L impedenza della rete è monitorata per mezzo dell ENS, il funzionamento in isola è escluso. In caso di guasto nella linea (blocco della erogazione da parte della azienda fornitrice o danni alla linea) l inverter interrompe immediatamente l erogazione precludendo pericolose tensioni alle linee ed evitando qualsiasi pericolo per le persone. 5.9 Sistema interfaccia Il sistema di interfaccia è integrato all interno dell inverter quindi il medesimo garantisce la conformità alle normative vigenti per il funzionamento in connessione alla rete. II dispositivo di interfaccia deve provocare il distacco dell'intero sistema di generazione in caso di guasto sulla rete elettrica. Il riconoscimento di eventuali anomalie sulla rete avviene considerando come anormali le condizioni di funzionamento che fuoriescono da una determinata finestra di tensione e frequenza. La protezione offerta dal dispositivo di interfaccia impedisce, tra l'altro, che l'inverter continui a funzionare, con particolari configurazioni di carico, anche nel caso di black-out esterno. Questo fenomeno, detto funzionamento in isola, deve essere assolutamente evitato, soprattutto perché può tradursi in condizioni di pericolo per il personale addetto alla ricerca e alla riparazione dei guasti.

10 Descrizione generale e caratteristiche tecniche del Grid Monitor Caratteristiche di funzionamento - Soglie frequenza Hz - Tempo di ripristino da allarme 5 sec. - Reset allarmi memorizzati manuale -Test dispositivo manuale - Display allarmi presenti -Display allarmi memorizzati 5.10 Acquisizione dati L impianto sarà predisposto per l acquisizione dati da parte esterna. Sarà presente pertanto un data logger collegato al gruppo di inevrter che collegato via internet, intranet e simili consente di monitorare l impianto nei suoi parametri più significativi :irragiamento ; tensione di rete; corrente di rete; frequenza di rete; potenza attiva generata verso rete; energia netta fornita alla rete (energia risparmiata); temperatura interna all inverter. Il sistema consente altresì di verificare eventuali anomalie sull impianto. Un idoneo software di gestione consente altresì di evidenziare e stampare report di performance e di allarme. All interno della scuola sarà posizionato un sinottico con visualizzatore LED della potenza istantanea dell impianto e della energia prodotta cumulata cavi elettrici e cablaggio I cavi sono dimensionati e sistemati in modo da semplificare e ridurre al minimo le operazioni di montaggio e con particolare riguardo al contenimento delle cadute di tensione (evitare lunghezze eccessive). I cavi devono soddisfare i seguenti requisiti : tipo autoestinguenti e non propaganti l incendio; cavi del tipo unipolare per i circuiti di potenza; estremità stagnate oppure terminate con idonei capicorda. I cavi, lato CC nel caso specifico saranno del tipo FG21M21 CEI specifici e idonei per impianti fotovoltaici I cavi lato CA saranno del tipo FG21M21 o FG7 La caduta di tensione totale, valutata dal modulo fotovoltaico più lontano fino all ingresso cc del gruppo di conversione è mantenuta entro l 2% e comunque tale da garantire la potenza in uscita. Le sezioni, secondo le indicazioni dello schema esecutivo, sono scelte in modo da contenere le perdite nei limiti previsti. La sezione del cavo lato CC, per ogni stringa, sarà di 4 mmq, idoneo per una lunghezza massima di 50 m. Il calcolo tiene conto oltre che dei fattori di correzione previsti anche della variazione di tensione dei moduli per effetto della temperatura, pertanto viene considerata una tensione minima di calcolo 185 V. I cavi lato CA, uscita dall inverter sono di sezione 16 mmq in modo da contenere comunque la CDT entro il 3%, considerata una lunghezza max dall inverter alla interfaccia con la rete di 100 m. Il cablaggio dei moduli Fv deve essere realizzato nelle morsettiere all interno delle scatole di giunzione. Pagina 10 di 25

11 I cavi tra i moduli a formare le stringhe devono essere posati opportunamente fissati alla struttura tramite fascette o inseriti negli appositi canali costituiti dagli stessi profilati costituenti le strutture di supporto, e comunque canalizzati in modo da essere a vista. I cavi condotti ai gruppi di conversione devono essere posati in tubo/canalina fissato a pavimento, a muro o sulla struttura di sostegno dei tralicci. I tubi devono essere in materiale plastico autoestinguente del tipo flessibile o rigido con livello di protezione IP 55. La posa a terra deve essere adeguatamente protetta. Per la protezione meccanica dei cavi lungo le discese devono essere installati dei tubi garantendo, per il collegamento con i quadri, un livello di protezione analogo a quello dei quadri stessi Quadro lato CA e di consegna dell energia Il quadro di consegna dell energia effettua il collegamento in parallelo dell inverter alla rete elettrica di distribuzione in bassa tensione trifase. Comprende anche i dispositivi di interruzione, protezione e contabilizzazione dell energia in conformità alle prescrizioni normative, direttive AEEG vigenti, e unificazioni della Società Elettrica (ENEL Distribuzione documento, CEI 0-16,CEI 0-21,CEI 11-20). Il quadro lato ca contiene la protezione lato ca ;esso comprende il sezionamento di ogni singolo inverter e il collegamento al contatore di produzione. A valle del contatore di produzione sarà la protezione generale di tipo differenziale per il sezionamento e la protezione da sovraccarico, corto circuito e dai contatti indiretti : interruttore magnetotermico differenziale tipo B, curva C Scambio sul posto L impianto è costruito per consentire modalità dello scambio sul posto. la connessione e la richiesta di incentivo nella 6 DIMENSIONAMENTO DEL SOLARE Premessa La taglia dell'impianto fotovoltaico e di conseguenza la sua potenza di targa deve essere scelta in relazione alle esigenze dell'utenza, in base ai consumi elettrici dell'utenza stessa e alle condizioni di irraggiamento solare del luogo di installazione dell'impianto. L'utenza in questo caso sarà la scuola Ist. Magistrale di Partanna. L'impianto fotovoltaico sarà installato sulla copertura a falda della scuola e sarà connesso alla rete pubblica del distributore locale di energia elettrica in prossimità del punto di consegna (consegna trifase a bassa tensione 400 V). Da un'analisi dei consumi elettrici storici della scuola si può stimare che il consumo medio annuo di energia elettrica attiva della struttura scolastica è pari a circa 90 MWh. La dimensione del campo fotovoltaico è determinata soprattutto dalla disponibilità del tetto, quella parte che garantisce la massima produzione. Le parti non utilizzate infatti sono particolarmente ombreggiate e quindi ritenute non idonee. Di quelle non ombreggiate alcune sono utilizzate per altri impianti tecnici. Si utilizzera pertanto i tetti a falda presenti con esposione pressoché sud. Di cui una parte presente nell auditorium, un altra nel fronte strada delle edificio aule. La taglia dell impianto utilizzando tali tetti è di circa 36.0 kwp. Pagina 11 di 25

12 6.4 Dati di irraggiamento solare Come per qualsiasi impianto ad energia rinnovabile la fonte primaria risulta aleatoria e quindi solo statisticamente prevedibile. Per avere riferimenti oggettivi sui calcoli di prestazione dei sistemi, si fa riferimento a pubblicazioni ufficiali che raccolgono le elaborazioni di dati acquisiti sul lungo periodo fornendo così medie statistiche raccolte in tabelle di anni-tipo, ed alla norma UNI Sito di installazione Sito di installazione : Partanna Irrag :1860 Località di riferimento: Trapani Orientamento pannelli = Sud Angolo di inclinazione pannelli = 30 C Dalla UNI risulta che la radiazione media sul piano orizzontale, riferita alla località è di 1860 kwh/mq/anno sul piano orizzontale. Se teniamo conto della migliore situazione che si crea orientando a sud i pannelli con inclinazione di 30 C sull orizzontale si può ritenere di avere un irraggiamento superiore. Questa situazione verrà tenuto in conto nel seguito nel calcolo della producibilità dell impianto. A riferimento iniziale si prende, pertanto, la radiazione media annua orizzontale a Trapani proveniente dalla UNI pari a 1860 kwh/mq. 6.5 Bilanci di potenza energetica L impianto è stato progettato, nella scelta dei componenti e nella disposizione di impianto per avere un rendimento complessivo >=80%. Infatti si ha una potenza di picco dell impianto FV in CC definita dalla somma delle potenze dei singoli moduli che lo compongono, misurate in condizioni standard (radiazione 1 kw/mq a 25 C) pari a : Ptot = Pmod * N mod = 75*250+60*300= = Wp La potenza nominale effettiva verso la rete elettrica (Pca) tiene conto delle perdite del sistema dovuto al discostarsi dalle condizioni standard ed alle perdite per la trasformazione della corrente da continua in alternata, si riportano di seguito le perdite ipotizzate: Perdite per scostamento dalle condizioni di targa (temperatura) 5% Perdite per riflessione 2% Perdite per mismatching tra stringhe (moduli) 2% Perdite in corrente continua 1% Perdite sul sistema di conversione cc/ca (stimato medio annuo) 7% Perdite per polluzione dei moduli 1% Per cui il rendimento stimato risulta essere pari,n = 82%, che comunque per sicurezza si approssima al 80%. Pagina 12 di 25

13 Oltre I rendimenti suddetti occorre comunque prendere in considerazione dei fattori correttivi migliorativi che tengono conto della migliore situazione dei moduli, inclinazione ottimale, della radiazione riflessa su moduli inclinati, tali coefficienti vengono presi in considerazione da fonte ABB. L energia elettrica che un impianto fotovoltaico può produrre nell arco di un anno dipende soprattutto da: disponibilità della radiazione solare; orientamento ed inclinazione dei moduli; rendimento dell impianto fotovoltaico. Per determinare l energia elettrica che l impianto può produrre in un fissato intervallo di tempo si prende in considerazione la radiazione solare relativa a quell'intervallo di tempo, assumendo che le prestazioni dei moduli siano proporzionali all irraggiamento. I valori della radiazione solare media in Italia si possono desumere da: norma UNI 10349: riscaldamento e raffreddamento degli edifici. Dati climatici; Per Trapani Eam =1867 kwh/mq Partendo dalla radiazione media annuale Eam per ottenere l energia attesa prodotta all anno Ep per ogni kwp, si procede attraverso la seguente formula: Ep = Ema x h BOS x Fcorr [kwh/kwp] dove: h BOS (Balance Of System) è il rendimento complessivo di tutti i componenti dell impianto fotovoltaico a valle dei pannelli (inverter, connessioni, perdite dovute all effetto della temperatura, perdite dovute a dissimmetrie nelle prestazioni, perdite per ombreggiamento e bassa radiazione, perdite per riflessione ). Fcorr è un ulteriore fattore correttivo migliorativo dipendente : -della migliore posizione dei pannello con riferimento agli angoli di azimut (scostamento rispetto alla posizione sud ) e all angolo del pannello rispetto alla posizione orizzontale (massimizzata con angolo di 30 C). -un pannello non orizzontale riceve, oltre alla radiazione diretta e diffusa, anche la radiazione riflessa dalla superficie circostante in cui si trova (componente di albedo). Solitamente si assume un fattore di albedo 0,2. Per la valutazione della producibilità annua di energia elettrica di un impianto fotovoltaico è in genere sufficiente applicare alla radiazione media annuale sul piano orizzontale i coefficienti correttivi (vedi pubblicazione ABB) : Sud e isole: orientamento sud, inclinazione 30 C, Coeff=1,11 Si stabilisce, pertanto, un rendimento= 80, e Fcorr= Ep = Ema x hbos x Fcorr [kwh/kwp] Ep=36.000x0,80 x 1,11 x 1867= kwh circa. Considerata una vita media dell impianto di 20 anni, la producibilità complessiva è di *20/1000=1200 MWh Alla producibilità annua indicata corrisponde un risparmio di carburante, fissato il fattore di conversione tra MWh e TEP, pari a: TEP/MWh=0.25 ; TEP tonnellate equivalenti di petrolio 0.25x60.000/1000=15 T per 20 anni di producibilità 15x20=300, risparmio in TEP Pagina 13 di 25

14 7 DIMENSIONAMENTO FISICO IMPIANTO Il generatore FV è dimensionato in modo tale che la quantità di energia elettrica da esso producibile su base annua (in corrente alternata) sia inferiore a quella normalmente consumata, sempre su base annua. La connessione alla rete e l incentivo alla produzione viene stabilita nella modalità dello scambio sul posto. In riferimento all esposizione il campo FV verrà installato sulla copertura piana del fabbricato e sarà esposto a Sud. L impianto ha lo scopo di produrre energia elettrica in collegamento alla rete di distribuzione di bassa tensione in corrente alternata trifase. Nel punto di consegna, secondo le specifiche descritte, la tensione è di 400 Vac trifase con frequenza di 50 Hz. La potenza del generatore FV pari a 36 kwp è intesa come somma delle potenze di targa o nominali di ciascun modulo misurata in condizioni standard (STC: Standard Test Condition), le quali prevedono irraggiamento pari a 1000 W/m2 con distribuzione dello spettro solare di riferimento di AM=1,5 e temperatura delle celle di 25 C, secondo norme CEI EN 904/ Generatore. La potenza totale del campo FV è 36 kwp. Il lato FV è formato da 11 stringhe ; cinque di esse, situate sul tetto dell auditorium, formano un campo fotovoltaico e fanno capo a un inverter. Le altre sei, situate sul tetto scuola, formano un altro campo collegato al secondo inverter. Si hanno pertanto 11 stringhe e due inverter trifase da 18 kw circa. Ogni stringa, sezionabile e provvista di diodi di blocco. Ogni gruppo di conversione è idoneo al trasferimento della potenza dal generatore fotovoltaico alla rete, in conformità ai requisiti normativi tecnici e di sicurezza applicabili. L impianto fotovoltaico è costituito da 75 moduli da 250 Wp, aventi una potenza complessiva di Wp, 60 mod da 300 W per Wp. -Sub-campo auditorium : costituito da cinque stringhe collegate elettricamente in parallelo; Ogni stringa composta da 15 moduli collegati elettricamente in serie, Wp, 5 stringhe pari a Wp ; -Sub campo scuola : costituito da 6 stringhe in parallelo, ogni stringa da 10 mod da 300 Wp, 3000 Wp per stringa, Wp totale. Ogni sub campo perviene a un proprio inverter da 18 kw nominale DC Il controllo e la conversione della potenza elettrica (in regime corrente continua) da ogni sub campo è gestito dall inverter. I moduli fotovoltaici sono dotati di diodi di by-pass, ogni stringa è dotata di diodo di blocco. Come da disegno è previsto l utilizzo di inverter con doppio ingresso di stringa, pertanto, la coppia di stringhe si collegherà direttamente all inverter senza alcun parallelo di stringa. I sei sub-campi,lato CC, sono gestiti come sistemi IT, cioè con nessun polo attivo connesso a terra. La tensione ai capi di ogni stringa è funzione delle caratteristiche elettriche dei moduli fotovoltaici utilizzati e dal numero dei moduli collegati in serie. Un altro parametro molto importante è la temperatura dei moduli che influenza la tensione a circuito aperto, e di conseguenza la tensione alla massima potenza, della stringa. L irraggiamento solare invece influisce sul valore della corrente erogabile dai moduli e quindi la potenza elettrica prodotta istantaneamente dall'impianto. Pagina 14 di 25

15 I valori di tensione a vuoto (Voc) di ogni stringa sarà valutato in un range di temperatura mimimo-massimo, in modo che il range di tensione sia compreso tra i valori con cui l MPPT dell inverter è in grado di agganciare sia l impianto che il punto di massima potenza. Il valore di corrente massimo di stringa sarà invece quello massimo previsto per ogni singolo modulo fotovoltaico come corrente di corto circuito. Per il collegamento in serie dei moduli fotovoltaici, considerando il luogo di posa esterno, si opta per un cavo a doppio isolamento idoneo per impianti fotovoltaici, tipo FG21M21 0,6/1 kv. Si è scelto per la realizzazione dei collegamenti tra i moduli, un cavo unipolare di sezione pari a 6 mmq. I moduli adottati nell impianto in oggetto sono dotati di cavi Multi-Contact (definiti MC-plug), l utilizzo di queste connessioni favorisce, in fase realizzativa, i collegamenti in serie in modo efficace e rapido, oltre ad avere un ottima tenuta meccanica della connessione. Come detto i moduli saranno installati sulla copertura piana dell'edificio scolastico. La disposizione sarà tale da ridurre al massimo l'ombreggiamento dovuta alla conformazione dell'orizzonte orografico e agli edifici circostanti la scuola. Non si ha ombreggiamento tra le file in quanto le stesse sono posizionate a sarà realizzata una unica fila parallela al fronte edificio. 7.2 Quadri di campo A monte di ogni inverter si prevede di installare un quadro per il collegamento in parallelo delle stringhe, il sezionamento, la misurazione e il controllo dei dati in uscita dal generatore. Le stringhe di ogni sub-campo saranno collegate in parallelo o direttamente al proprio ingresso dell inverter. Ogni stringa si attesterà, prima del collegamento all inverter, entro una propria scatola termoplastica,grado di protezione IP65, idonee alla posa esterna. Per il collegamento dei terminali (definiti poli della stringa) fino ai quadri di parallelo, si utilizzeranno cavi di tipo unipolare a doppio isolamento di tipo FG21 M21 0,6/1 kv di sezione pari a 4/6 mm2. I quadri di parallelo o di stringa saranno posti in prossimità del campo fotovoltaico, fissati alla struttura di supporto dei moduli o fissati al vano tecnico situato sul terrazzo. 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. Ogni stringa, per le operazioni di manovra e protezione, conterrà i seguenti componenti: -interruttori magnetotermici per corrente continua, 800 V, 10/12 A, valore scelto sulla base del tipo di modulo fotovoltaico impiegato nell impianto, allo scopo di connettere e disconnettere la relativa stringa dall impianto, per eventuali opere di manutenzione e/o controllo, o equivalenti. -Morsetti linea montante (Ingresso/Uscita). -Diodo di blocco Tipo KBPC V 25 A, o equivalenti. -Scaricatori di sovratensione : Compito degli scaricatori di sovratensione, adottati sul lato corrente continua, è quello di agire prontamente al propagarsi nei cavi di eventuali forze elettromotrici indotte con caratteristica (8/20), (cioè sono efficaci per fronti ripidi di tensione avente tempo di salita del fronte d onda pari a 8 microsecondi, e tempo di discesa del fronte d onda pari a 20 microsecondi), e corrente di cresta di 15 ka, scaricando il picco di sovratensione verso terra. Saranno in numero pari a 2, uno per ogni cavo attivo del parallelo delle stringhe. Pagina 15 di 25

16 In riferimento ai valori di tensione caratteristici della configurazione di sub-campo adottata (i sei sub- campi sono identici sia dal punto di vista elettrico che espositivo, sono stati scelti: -Sui terminali del parallelo elettrico delle stringhe, sono stati adottati scaricatori di sovratensione con una tensione di riferimento scaricatore (tensione d esercizio massima ammissibile) pari a 750 Vdc, da mettere in relazione con la massima tensione verificabile in condizioni di circuito aperto (VOC) pari 600 V, corrispondente alla tensione di circuito aperto risultante alla temperatura di -10 C. 7.3 Convertitore statico cc/ca (Inverter) La produzione energetica del campo fotovoltaico è gestita in fase di conversione DC/AC da 2 inverter trifase, uno per ogni sub-campo, mediante il quadro d interfaccia alla rete sono gestiti in modalità trifase, in conformità alle prescrizioni previste dalla norma CEI 11-20, CEI 0-21 e dalle specifiche del Distributore locale consentendo la loro connessione in parallelo alla rete pubblica. L inverter proposto è un apparecchio con un efficienza del convertitore statico superiore al 97.8 % ed un risultato globale che può raggiungere il 97%. Ingresso lato CC gestibile con poli non connessi a terra, ovvero con sistema IT. La macchina ha protezioni per la sconnessione dalla rete per valori fuori soglia di tensione e frequenza della rete, per sovracorrente di guasto in conformità alle prescrizioni delle norme CEI e s.m.i. ed a quelle specificate dal distributore elettrico locale. Reset automatico delle protezioni per predisposizione ad avviamento automatico. Il convertitore si pone immediatamente in stand-by in mancanza di insolazione, e ripristina il proprio funzionamento non appena le condizioni tornano favorevoli. L algoritmo MPPT integrato mantiene continuamente il campo fotovoltaico nelle migliore condizioni operative. Campo di tensione di ingresso adeguato alla tensione di uscita del generatore FV. L inverter prevede un display integrato che rende disponibili una grande quantità di dati di impianto. Tra questi il conteggio dell energia attiva e reattiva erogata e le ore di funzionamento. L apparecchio incorpora una seriale standard RS 485 per PC e telecontrollo eventuale. L inverter è costituito principalmente da: - sezione di arrivo del campo con organo di sezionamento e misure; - convertitore statico provvisto di logiche di comando, protezioni, autodiagnostica e misure; L'inverter qui descritto potrà essere sostituito con uno equivalente. -Tensione di avvio: 250 V -Tensione massima di sistema: 1000 V - Corrente massima: 64 A -Potenza: nominale 18 kw, potenza max DC 19 kw. -Range di tensione del MPPT: Vcc Uscita verso la rete: -potenza 18 kw Tensione di rete: 400 V nominali trifase. Corrente di rete: 30 A nominale Frequenza: Fattore di potenza: 1 Senza trasformatore di isolamento Pagina 16 di 25

17 Dispositivi di sicurezza: Misurazione isolamento DC : avviso se R isol < 500kW (chilo ohm). Protezione inversione polarità: Integrata. Comportamento in condizioni di sovraccarico DC: Spostamento del punto di lavoro. Comunicazioni attraverso il display presente sull inverter: Tensione solare; corrente solare; tensione di rete; corrente di rete; frequenza di rete; potenza attiva generata verso rete; energia netta fornita alla rete (energia risparmiata); temperatura interna all inverter. Gli stessi parametri sono rilevabili attraverso una porta RS-485 o sistema equivalente per la lettura esterna tramite PC in remoto. Calcoli Sub campo tipo 1 Inverter Tensione d ingresso massima: 900 Vdc Numero di canali MPPT indipendenti: 2 Range operativo per ogni MPTT: 200<V<800 Pannello fotovoltaico Tensione di funzionamento: 34,77 V Tensione massima (circuito aperto): 44,50 V Imp : 7,57 Isc : 8,07 Variazione corrente con la temperatura: +0,042% / C=- Variazione tensione a vuoto con la temperatura: -0,335mV/ C=0,149mV/ C Variazione tensione funzionamento con la temperatura: -0,434%/ C=-0.151mV/ C Nel dimensionamento dell impianto si considera il range di temperatura del pannello 10 C + 70 C. Limiti di tensione Tensione minima in CC Tensione minima pannello fotovoltaico V[70 C] = Vmp+0,151*(25-70)=34,77+0,151(25-70)=27,97 Stringa V(70)=15*27,97=419,55>Vmpp min(200v) Tensione massima pannello fotovoltaico V(-10)= Vmp+0,151*(25+10)=34,77+0,151(25+10)=40,05 Stringa V(-10)=15*40,05=607,5<Vmpp max(800) Tensione a vuoto max Vomax(-10)=Voc+0,151*(25+10)=44,50+0,151*(25+10)=49,785 49,785*15=746,77<Vmmax(900V) Oppure Vomax=1.2*Voc*n. moduli=1.2*44,50*15=801,0<vmax(900v) Limiti di corrente Istringa=1,25Isc=10.1 Pagina 17 di 25

18 Imax inverter(x ogni ingresso mpp)=4*10.1=40,4 inferiore alla corrente massima inverter Sub campo tipo 2 Inverter Tensione d ingresso massima: 900 Vdc Numero di canali MPPT indipendenti: 2 Range operativo per ogni MPTT: 200<V<800 Pannello fotovoltaico Tensione di funzionamento: 37,08 V Tensione massima (circuito aperto): 48,14 V Imp : 8,09 Isc : 8,61 Variazione corrente con la temperatura: +0,042% / C=- Variazione tensione a vuoto con la temperatura: -0,335mV/ C=0,149mV/ C Variazione tensione funzionamento con la temperatura: -0,434%/ C=-0.151mV/ C Nel dimensionamento dell impianto si considera il range di temperatura del pannello 10 C + 70 C. Limiti di tensione Tensione minima in CC Tensione minima pannello fotovoltaico V[70 C] = Vmp+0,151*(25-70)=37,08+0,151(25-70)=30,285 Stringa V(70)=10*30,285=302,85>Vmpp min(200v) Tensione massima pannello fotovoltaico V(-10)= Vmp+0,151*(25+10)=37,08+0,151(25+10)=42,365 Stringa V(-10)=10*42,365=423,65<Vmpp max(800) Tensione a vuoto max Vomax(-10)=Voc+0,151*(25+10)=48,14+0,151*(25+10)=53,425 53,425*10=534,25<Vmmax(900V) Oppure Vomax=1.2*Voc*n. moduli=1.2*48,14*10=577,68<vmax(900v) Limiti di corrente Istringa=1,25Isc=10.76 Imax inverter(x ogni ingresso mpp)=4*10,76=43,04 inferiore alla corrente massima inverter 7.4 Collegamenti Dopo aver realizzato il quadro di campo, questi saranno collegati all inverter con cavi FG21M21 o FG7 0,6/1 kv 4-6 mmq. A valle degli inverter sarà effettuato il parallelo lato alternata in modo da agganciare ciascun inverter alle fasi dell impianto L1, L2, L3 e costitutire una unica linea trifase che raggiunge il gruppo di misura della produzione di impianto. Pagina 18 di 25

19 Gli inverter e il quadro di uscita saranno installati nel medesimo terrazzo ove sono installati i moduli FV,in posa a parete. Il gruppo di misura della produzione FV sarà istallato nel locale QG della scuola. I contatori della energia prelevata o immessa in rete saranno collocati nell attuale collocazione dei contatori. I cavi di discesa saranno in posa contenuta in tubo di metallo o termoplastico, si è stimato che il percorso di tali cavi fino al locale contatori, a circa 40/50 metri. Collegamenti di terra In riferimento alla norma CEI 64-8, il conduttore di terra può assumere la stessa sezione del conduttore di potenza se quest ultimo non supera i 16 mm2 ed è costituito dallo stesso materiale conduttore; nell impianto in oggetto la sezione del cavo di terra sarà di 16 mm2 pari alla sezione dei cavi di collegamento dei quadri inverter al collegamento alla rete (quadro generale portineria). 7.5 Calcolo cavi I cavi elettrici sono calcolati per il lato CC e il lato CA. Per ogni lato si è fissata la c.d.t entro il 2%. Il calcolo su base computerizzata da i seguenti risultati: 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: - -verde (obbligatorio) -Conduttore di neutro: blu chiaro (obbligatorio) -Conduttore di fase: grigio / marrone -Conduttore per circuiti in C.C. : chiaramente siglato con indicazione del positivo con + e del negativo con Cablaggio: Cavo di stringa (CC) Descrizione Valore Identificazione: FG21M21 1x4 0.6/1kV AC -0,9/1,5 CC Lunghezza complessiva: 12 m Lunghezza di dimensionamento: 15 m Circuiti in prossimità: 2 Temperatura ambiente: 30 Tabella: CEI-UNEL 35024/1 Posa: cavi unipolari con guaina sospesi a od incorporati in fili o corde di supporto Disposizione: Strato su scala posa cavi o graffato ad un sostegno Tipo cavo: Unipolare Materiale: Rame Designazione: FG21M21 0.6/1 kv Tipo di isolante: EPR Formazione: 2x(1x4) N conduttori positivo/fase: 1 Sez. positivo/fase: 4 mm² N conduttori negativo/neutro: 1 Sez. negativo/neutro: 4 mm² N conduttori PE: Sez. PE: Tensione nominale: 390 V Tensione di calcolo 250 V Corrente d impiego: 8,09 A Corrente di c.c. moduli 8,61 A Corrente di calcolo 10 A Portata 26 Pagina 19 di 25

20 CDT% 0.2 Cablaggio: Stringa - Q. Campo (CC) Descrizione Valore Identificazione: FG21M21 1x4 0.6/1kV AC -0,9/1,5 CC Lunghezza complessiva: 30,0 m Lunghezza di dimensionamento: 30,0 m Circuiti in prossimità: 2 Temperatura ambiente: 30 Tabella: CEI-UNEL 35024/1 Posa: cavi unipolari con guaina in tubi protettivi circolari posati su pareti Disposizione: Raggruppati a fascio, annegati Tipo cavo: Unipolare Materiale: Rame Designazione: FG21M21 0.6/1 kv Tipo di isolante: EPR Formazione: 2x(1x6) N conduttori positivo/fase: 1 Sez. positivo/fase: 6 mm² N conduttori negativo/neutro: 1 Sez. negativo/neutro: 6 mm² N conduttori PE: Sez. PE: Tensione nominale: 390 V Tensione di calcolo 250 V Corrente d impiego: 8,09 A Corrente di c.c. moduli 8,61 A Corrente di calcolo 10A Portata 34 CDT% 1,0 Cablaggio: Q. Campo - Inverter (CC) Descrizione Valore Identificazione: 2x6 G-SETTE + FG7OR 0.6/1 KV Lunghezza complessiva: 5 m Lunghezza di dimensionamento: 5 m Circuiti in prossimità: 1 Temperatura ambiente: 30 Tabella: CEI-UNEL 35024/1 Posa: cavi uni-multipolari in tubi protettivi circolari posati su pareti Disposizione: Raggruppati a fascio, annegati Tipo cavo: Multipolare Materiale: Rame Designazione: FG7OR 0.6/1 kv Tipo di isolante: EPR Formazione: 2x6 N conduttori positivo/fase: 1 Sez. positivo/fase: 6 mm² N conduttori negativo/neutro: 1 Sez. negativo/neutro: 6 mm² N conduttori PE: Sez. PE: Tensione nominale: 390 V Tensione di calcolo 250 V Corrente d impiego: 8,09 A Corrente di calcolo 10 A Corrente di c.c. moduli 8,61 A Pagina 20 di 25

21 Portata 34 CDT% 0.2 Cablaggio: Inverter - Q. Misura (CA) Descrizione Valore Identificazione: G-SETTE - FG7OR 0.6/1 KV Lunghezza complessiva: 50 m Lunghezza di dimensionamento: 50 m Circuiti in prossimità: 1 Temperatura ambiente: 30 Tabella: CEI-UNEL 35024/1 Posa: cavi uni-multipolari in tubi protettivi circolari posati su pareti Disposizione: Raggruppati a fascio, annegati Tipo cavo: Multipolare Materiale: Rame Designazione: FG7OR 0.6/1 kv Tipo di isolante: EPR Formazione: 1x16 N conduttori positivo/fase: 1 Sez. positivo/fase: 16 mm² N conduttori negativo/neutro: 1 Sez. negativo/neutro: 16 mm² N conduttori PE: 1 Sez. PE: 16 mm² Tensione nominale e di calcolo : 400 V Corrente d impiego e di calcolo: 34 A Portata 60 A CDT% 1.5 Cablaggio: Q. Misura - Rete (CA) Descrizione Valore Identificazione: G-SETTE - FG7OR 0.6/1 KV Lunghezza complessiva: 5 m Lunghezza di dimensionamento: 5 m Circuiti in prossimità: 1 Temperatura ambiente: 30 Tabella: CEI-UNEL 35024/1 Posa: cavi unipolari in tubi protettivi circolari posati su pareti o interrati Disposizione: Raggruppati a fascio, annegati Tipo cavo: unipolare Materiale: Rame Designazione: FG7OR 0.6/1 kv Tipo di isolante: EPR Formazione: 4x16+1x16 N conduttori positivo/fase: 1 Sez. positivo/fase: 16 mm² N conduttori negativo/neutro: 1 Sez. negativo/neutro: 16 mm² N conduttori PE: 1 Sez. PE: 16 mm² Tensione nominale: 400 V Corrente d impiego e di calcolo: 60 A Portata 80 A CDT% 0.5 Pagina 21 di 25

22 7.6 Organi di comando e protezione lato CC e AC Nel lato CC gli organi di comando tengono conto della corrente di stringa e della tensione massima del sistema per cui si ha : Protezione di stringa : In 10 A, Vmax 800 V. Nel lato A.C. sono adottati come dispositivi di protezione dei singoli inverter interruttori bipolari magnetotermici (uno per inverter), con i seguenti parametri di targa: Corrente nominale (A) 32 Curva caratteristica Potere d interruzioone (ka) 6 Interruttore bipolare magnetotermico per la protezione del singolo inverter Il valore di corrente dell interruttore sopra menzionato è giustificato dai seguenti parametri: -Massima potenza di uscita caratteristica dell inverter W. -Limite di tensione minima di rete (per la quale ancora non interviene il sistema elettronico di interfaccia), quindi prossimo al 80% del valore nominale della tensione stellata di rete (0,8 x 400 V= 320 V). Mettendo a rapporto i due valori sopra descritti, considerando un fattore di potenza pari ad 1, si ottiene una corrente pari a circa 32 A, quindi si è scelto per ogni inverter (ugualmente pilotati da sub-campi identici) un valore di corrente nominale del dispositivo automatico pari a In = 32 A. A protezione dell intero sistema d interfaccia è impiegato un interruttore quadripolare magnetotermico con i seguenti parametri di targa: C Corrente nominale (A) 80 Curva caratteristica Potere d interruzione (ka) 10 Interruttore quadripolare magnetotermico per la protezione del Sistema d interfaccia Il valore di corrente dell interruttore sopra menzionato è funzione della massima corrente di fase fornita dall'impianto fotovoltaico,tenuto conto di eventuali differenze di potenza erogata sui singoli inverter, cioè della massima corrente fornita da un singolo Inverter. I singoli conduttori di Neutro dei sei singoli inverter sono connessi in un unico conduttore di Neutro del sistema complessivo, quindi le relative tensioni di fase vengono ottenute mediante parallelo elettrico sul lato A.C. ottenendo così una terna di tensione di tipo STELLATA. La rete pubblica, essendo a valor di potenza prevalente (cioè di valore tipico impedenza di rete praticamente trascurabile), impone la frequenza di rete in termini di fase. Collegamento alla rete elettrica A valle del misuratore di protezione, per il collegamento alla rete elettrica, sistema TT, viene scelto un interruttore magnetotermico differenziale. Si è scelto un interruttore automatico magnetotermico avente valore di corrente nominale In =80 A. Pagina 22 di 25 C

23 Tale valore è superiore al valore erogabile dagli inverter ma inferiore alla portata del cavo scelto. Corrente nominale (A) 80 Curva caratteristica C Potere d interruzione (ka) 10 Interruttore quadripolare magnetotermico per la protezione della conduttura Protezione differenziale della conduttura Corrente nominale (A) 80 Corrente differenziale (A) 0,03 Per la connessione a terra delle masse a valle dell inverter si utilizzerà un cavo di tipo G7 sez 16 mmq fino alla barra quadro di utente. 8 Messa a terra e protezioni 8.4 Impianto di messa a terra Al fine di garantire la continuità di esercizio del generatore, realizzando idonei sistemi di protezione per la sicurezza e di tenere elevata l affidabilità del sistema, si adotterà per il collegamento a terra della sezione in corrente continua, la soluzione con sistema IT cioè con tutte le parti attive, lato campo FV,isolate da terra (sistema flottante). Affinché il lato in corrente continua dell impianto fotovoltaico possa essere gestito come un sistema IT è necessario tutte le parti del sistema elettrico lato C.C. siano a doppio isolamento e che sia effettuato un controllo dell isolamento. Per impianti fino a 20 kwp, la norma, CEI 82-25, consente che non vi sia una separazione galvanica tra lato CC e lato CA ; l inverter pertanto non sarà dotato di trasformatore di isolamento. Tutta la parte a monte dell inverter sarà realizzata a doppio isolamento : moduli, cavi, scatole, quadri saranno del tipo a doppio isolamento. A valle dell inverter il sistema è del tipo con masse connesse a terra. Tutte le masse dell impianto vanno collegate tra loro con conduttori di protezione e all impianto di terra unico dell edificio su cui sono installate. Il sistema sarà altresì dotato di controllo della componente continua sul lato AC che bloccherà l inverter, nel caso di iniettamento di CC, tramite intervento di opportuno dispositivo di interfaccia. 8.5 La protezione contro i contatti diretti. La protezione contro i contatti diretti è assicurata dall'utilizzo dei seguenti accorgimenti: - utilizzo di componenti dotati di marchio CE ; - utilizzo di componenti aventi un idoneo grado di protezione alla penetrazione di solidi e liquidi; Pagina 23 di 25