NOVITA GUIDA CEI Relatore: Massimo Gamba Membro CEI CT 82

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1 NOVITA GUIDA CEI Relatore: Massimo Gamba Membro CEI CT 82 1

2 NOVITA GUIDA CEI Novità normative: guida CEI edizione settembre Novità tecniche: impianti fotovoltaici a concentrazione 3. Componenti: cavi FG21M21 per applicazioni fotovoltaiche alla luce della variante della norma CEI Nuove Linee Guida Vigili del Fuoco

3 NOVITA GUIDA CEI Novità normative: guida CEI edizione settembre Novità tecniche: impianti fotovoltaici a concentrazione 3. Componenti: cavi FG21M21 per applicazioni fotovoltaiche alla luce della variante della norma CEI Nuove Linee Guida Vigili del Fuoco

4 GUIDA CEI terza edizione, Settembre 2010 Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti elettriche di MT e BT

5 La Guida CEI terza edizione Oggetto e scopo Campo d applicazione Definizioni e acronimi Generatore fotovoltaico Gruppi di conversione Cavi Organi di manovra Strumenti di misura Protezioni Interfacciamento alla rete pubblica Misura di energia elettrica Documentazione di progetto Installazione degli impianti FV Verifica tecnico funzionale

6 La Guida CEI terza edizione Scopo: fornire i criteri per la progettazione, l installazione e la verifica di sistemi fotovoltaici, destinati ad operare in parallelo alla rete di distribuzione di MT e di BT Si applica a: impianti fotovoltaici fissi impianti fotovoltaici di produzione > 0,75 kw in parallelo alla rete BT (CEI e Variante 1) in parallelo alla rete MT (CEI e Var. 1, CEI 0-16) impianti ad inseguimento o a concentrazione Non si applica a: impianti isolati dalla rete

7 La Guida CEI terza edizione Motivazioni per la guida CEI Diffusione in Italia degli impianti fotovoltaici (FV) e dell attività professionale Influenza di recenti leggi, decreti, norme (emanate da CEI, CENELEC, IEC), prescrizioni delle Società elettrica di distribuzione sulla progettazione FV Gli impianti fotovoltaici presentano una certa complessità tecnologica e soluzioni impiantistiche non usuali

8 GUIDA Le principali AGGIUNTE novità impianti ad inseguimento o a concentrazione Impianti in locali ad accesso pubblico con rischio di incendio AGGIORNAMENTO Norme e disposizioni legislative Cavi elettrici Dimensionamento meccanico Interfacciamento alla rete Misura dell irraggiamento solare

9 Connessioni alla rete MT Interfacciamento alla rete Riferimenti alla norma CEI 0-16 e Var. 2 F1 Connessioni alla rete BT Riferimenti alla norma CEI e Var. 1, 2, 3 (+ Prescrizioni Distributori) - Tenendo conto che nuove indicazioni sono in discussione per la nuova norma CEI RTC BT: Limite potenza per SPI integrata nell inverter Protezione componente c.c. immessa in rete Squilibrio max fra le fasi Certificazioni caratteristiche protezioni integrate Dispositivo di rincalzo al DDI

10 Interfacciamento alla rete ESEMPI DI SCHEMI UNIFILARI (GUIDA CEI 82-25) Impianto connesso in parallelo alla rete BT, dotato di più inverter

11 Interfacciamento alla rete ESEMPI DI SCHEMI UNIFILARI (GUIDA CEI 82-25) Impianto connesso in parallelo alla rete MT, sola produzione

12 Interfacciamento alla rete ESEMPI DI SCHEMI UNIFILARI (GUIDA CEI 82-25) Impianto fotovoltaico della potenza 30kW connesso in parallelo alla rete MT, con inverter monofase 10kW

13 Misura dell irraggiamento solare Misure e sensori dell irragiamento solare (art. C1 della Guida 82-25) Solarimetri Piranometri (a termopila) Celle FV di riferimento Raccomandazioni Tarature periodiche presso laboratorio accreditato CEI EN Incertezza di misura non superiore al 3% (+ 1% su misura di V) Costruzione dei solarimetri FV conforme alla CEI EN : Assemblato come i moduli (CEI EN 61215) Campo visivo superiore al 160 Resistore di precisione con basso coeff. temperatura e valore Rcalx Isc< 0,03 x Voc

14 NOVITA GUIDA CEI Novità normative: guida CEI edizione settembre Novità tecniche: impianti fotovoltaici a concentrazione 3. Componenti: cavi FG21M21 per applicazioni fotovoltaiche alla luce dellavariante della norma CEI Nuove Linee Guida Vigili del Fuoco

15 Impianti fotovoltaici a concentrazione solare Principali tipologie Dense array fuoco in un punto, unica ottica, concentrazione su array di celle Line focus fuoco lineare, uno o più ottiche, concentrazione su celle lungo una linea Point focus fuoco in un punto, diverse ottiche, ognuna focalizza su una cella

16 Impianti fotovoltaici a concentrazione solare NORMA CEI EN (Ed. 1) Moduli e sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV) Qualifica di progetto ed applicazione di tipo (Identica alla norma IEC 62108) Sviluppata per la tecnologia fotovoltaica a concentrazione, traendo in parte punto dalle norme IEC e IEC In evoluzione normativa per gli attuali contenuti e per alcuni aspetti mancanti: La misura I-V al buio (10.2.4) può danneggiare alcune tipologie di moduli Non si specificano le modalità delle misure I-V in esterno, per confronti fra prima e dopo le prove Non sono previste prove sull inseguitore solare Difficoltà di applicazione Pochi i laboratori accreditati in Italia e all estero Tempi di certificazione non congrui con lo sviluppo della tecnologia

17 Impianti fotovoltaici a concentrazione solare Contributo del CEI CT82 per il superamento di difficoltà di applicazione della (Allegato D della guida) REQUISITI TECNICI MINIMI DEI SISTEMI E DEI COMPONENTI FOTOVOLTAICI A CONCENTRAZIONE SOLARE Prove essenziali per garantire adeguati livelli di sicurezza e qualità del prodotto OBIETTIVI Preliminare valutazione di sicurezza e di qualità in tempi brevi Utilizzo di alcune prove della Norma CEI EN Validità solo se è avviato il processo di certificazione secondo CEI EN ma non sono state ancora completate tutte le prove previste. Agevolazione dello sviluppo della tecnologia a concentrazione CPV

18 Impianti fotovoltaici a concentrazione solare REQUISITI TECNICI MINIMI DEI SISTEMI E DEI COMPONENTI FOTOVOLTAICI A CONCENTRAZIONE SOLARE Allegato D della Guida è stato ripreso dall allegato tecnico de DM 06/08/2010 Terzo conto Energia fotovoltaica Ammessi all incentivazione, sistemi e componenti CPV: per i quali è avviato il processo di certificazione CEI EN hanno superato le prove dei Requisiti tecnici minimi presso laboratori conformi alla norma UNI CEI EN ISO/IEC fino al solo per persone giuridiche (imprese o associazioni) ed soggetti pubblici

19 Prove per la valutazione dei requisiti tecnici minimi per gli impianti CPV

20 NOVITA GUIDA CEI Novità normative: guida CEI edizione settembre Novità tecniche: impianti fotovoltaici a concentrazione 3. Componenti: cavi FG21M21 per applicazioni fotovoltaiche alla luce della variante della norma CEI Nuove Linee Guida Vigili del Fuoco

21 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA I cavi devono avere una tensione nominale adeguata a quella del sistema elettrico. Per la scelta dei componenti di un impianto fotovoltaico, in particolare dei cavi, si può assumere prudenzialmente una tensione del generatore PV pari a 1,2 U0C (tensione a vuoto della stringa nelle condizioni di prova standard: 25 C, 1000 W/m2, AM=1,5), oppure si calcola la tensione a vuoto alla temperatura minima prevista nel luogo di installazione, nelle ore diurne. Si ricorda che in corrente continua, la tensione nominale dei cavi viene considerata 1,5 volte superiore rispetto alla tensione nominale dei cavi in corrente alternata. Per esempio i cavi FG7 con tensione nominale in corrente alternata 600/1000 V sono considerati con tensione nominale 900/1500V in corrente continua. Per esempio i cavi FROR con tensione nominale in corrente alternata 450/750 V sono considerati con tensione nominale 675/1125V in corrente continua. Attenzione i cavi FROR non possono essere installati in ambienti umidi e bagnati. 21

22 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA Nei sistemi IT isolati da terra (in caso di primo guasto a terra) e nei sistemi con un polo (positivo o negativo) collegato intenzionalmente a terra, la tensione verso terra è uguale alla tensione nominale (U0=U) e quindi risulta che: i cavi con tensione nominale in corrente alternata 450/750 V sono idonei per impianti fino a 1,5 x 450 V = 675 V in corrente continua; i cavi con tensione nominale in corrente alternata 600/1000 V sono adatti per impianti fino a 1,5 x 600 V = 900 V in corrente continua. 22

23 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA Cavi per circuiti in corrente continua di impianti FV (art. 6 della Guida 82-25) Regole di utilizzo dei cavi in corrente continua la Guida CEI art indica che nei circuiti in c.c. la tensione nominale del sistema non deve superare 1,5 volte la tensione nominale dei cavi (sia Uo sia al valore U del cavo) I cavi per applicazioni fotovoltaiche FG21M21 (norma CEI 20-91) possono essere utilizzati fino alla tensione massima di 1800 V Verifica della tensione dei cavi rispetto alla tensione massima dell impianto FV tensione nominale in c.a. dei cavi * 1,5 VOC max Nei circuiti in c.c. di un impianto FV, è data dalla VOC max (alla minima temperatura ambiente durante le ore di luce ) calcolata in base ai parametri dei moduli (CEI 61829) tensione nominale in c.a. dei cavi * 1,5 1,2 * VOC in STC come indicato nella IEC TS (Ed.1 art )

24 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA I cavi sul lato c.c. dell impianto PV devono essere scelti ed installati in modo da rendere minimo il rischio di guasto a terra e cortocircuito. La norma CEI 64-8 sezione 712 raccomanda che tutti i componenti (compreso le condutture) garantiscano un isolamento doppio o rinforzato (classe II). 24

25 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA Nei sistemi in corrente alternata con tensione fino a 690 V (tale assunzione può essere estesa anche ai sistemi in corrente continua con tensione fino a 1,5 x 690 V = 1035 V) sono considerate condutture con isolamento doppio o rinforzato: i cavi con guaina, con tensione maggiore di un gradino rispetto a quella necessaria per il sistema elettrico servito (isolamento rinforzato); i cavi unipolari senza guaina posati in tubo protettivo (o canale) di materiale isolante (isolamento doppio). I canali e i tubi in materiale isolante sono idonei all uso in corrente continua fino a 1500 V, art. 1 norma CEI 23-80; l isolamento del cavo più l isolamento del tubo o canale formano quindi una conduttura con isolamento doppio. Ma come possiamo garantire che nei tubi all esterno o interrati non penetri l acqua piovana? 25

26 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA Cavi per circuiti in c.c. di impianti FV (art. 6 della Guida 82-25) Cavi con isolamento rinforzato o isolamento in Classe II La CEI 64-8 (par ), indica che per i sistemi elettrici in c.a. con tensioni nominali non superiori a 690 V, le condutturesono considerate con isolamento in classe II se sono costituite da: cavi con guaina non metallica aventi tensione nominale maggiore di un gradino rispetto a quella necessaria per il sistema elettrico servito e che non comprendano un rivestimento metallico; Per analogia, sono in isolamento in classe II i cavi: Uo/U = 450/750 V in impianti FV convoc,max= 450 Vcc Uo/U = 0,6/1 kv in impianti FV convoc,max= 675 Vcc Uo/U = 1,8 kv in impianti FV convoc,max= 1035 Vcc

27 CRITERI DI SCELTA DEI CAVI IN CORRENTE CONTINUA I cavi che collegano i moduli FV tra loro sono installati nella parte posteriore dei moduli stessi, dove la temperatura può raggiungere fino a 70 C se non sono stati previsti spazi adeguati per la ventilazione sul retro (in genere, sul retro dei moduli si assume una sovratemperatura di 40 C rispetto alla temperatura dell aria circostante: IEC TS art ). I cavi di stringa devono quindi sopportare elevate temperature (anche se per un periodo limitato dell anno), inoltre devono offrire una buona flessibilità e resistere ai raggi ultravioletti, se installati a vista. I cavi con guaina per uso esterno, con temperatura massima di funzionamento di 70 C (ad es. H07RN-F e N1VV-K), non sono adatti come cavi di stringa. I cavi FG7(O)R 0,6/1 kv hanno una temperatura massima di funzionamento di 90 C, ma non hanno un adeguata resistenza ai raggi ultravioletti, devono essere perciò protetti dalla radiazione solare, ad es. posati entro tubi isolanti. Inoltre la posa dei cavi FG7(O)R deve avvenire a temperature superiori a 0 C, altrimenti la guaina di pvc si può fessurare durante la movimentazione dei cavi stessi. 27

28 TIPI DI CAVI IN CORRENTE CONTINUA: CAVI SOLARI FG21M21 In genere i Costruttori equipaggiano i moduli FV di cavi denominati solari di tipo unipolare con doppia guaina, provvisti di connettori speciali IP65 che permettono di realizzare rapidamente i collegamenti tra i moduli FV per formare le stringhe (serie di moduli FV). La norma CEI pubblicata a febbraio 2010 in vigore dal prescrive le caratteristiche dei cavi per applicazioni fotovoltaiche, denominati FG21M21 A settembre 2010 è stata pubblicata la variante V1 che ha introdotto alcune novità. Si raccomanda di utilizzare tali cavi solari FG21M21 anche per collegare le stringhe ai quadri di parallelo stringhe, scegliendo il colore rosso per il polo positivo e il colore nero per il polo negativo. 28

29 TIPI DI CAVI IN CORRENTE CONTINUA: CAVI SOLARI FG21M21 I cavi FG21M21 devono riportare in modo continuo sulla guaina almeno i seguenti contrassegni apposti mediante stampigliatura: nome del fabbricante o marchio di fabbrica sigla di designazione del cavo: FG21M21 anno di fabbricazione, perché sono garantiti 25 anni I cavi FG21M21 possono operare fino ad una temperatura di 90 C e possono operare in sovraccarico fino ad una temperatura di 120 C La norma CEI prescrive che il conduttore debba essere costituito da fili di rame stagnato. I cavi FG21M21 sono adatti anche per la posa direttamente interrata o tubo interrato secondo le prescrizioni della norma CEI

30 TIPI DI CAVI IN CORRENTE CONTINUA: CAVI NON SOLARI Lontano dai moduli FV, compatibilmente con il valore massimo di tensione in corrente continua dell impianto FV possono essere utilizzati anche cavi non solari, poiché in genere si trovano a temperatura ambiente di 30 C 40 C; in particolare: per la posa all esterno, anche se in tubo o canale, devono essere utilizzati cavi con guaina per uso esterno, ad es. FG7(O)R 0,6/1 kv, H07RN-F, ecc.; per la posa all interno degli edifici valgono le regole generali per gli impianti elettrici. I cavi non solari non hanno un adeguata resistenza ai raggi ultravioletti e devono essere protetti dalla radiazione solare, ad es. posati in tubi o canali, CEI art. 3.9; i cavi H07RN- F, adatti per cantieri, possono essere esposti al sole, ma non per 25 anni (durata attesa di un impianto PV). Per la posa interrata sono adatti solo i cavi con guaina e tensione nominale 0,6/1 kv per esempio FG7(O)R. I cavi H07RN-F non sono idonei alla posa interrata (fa eccezione il cavo H07RN8-F, purché la posa non sia diretta): CEI art. E

31 NOVITA GUIDA CEI Novità normative: guida CEI edizione settembre Novità tecniche: impianti fotovoltaici a concentrazione 3. Componenti: cavi FG21M21 per applicazioni fotovoltaiche, variante della norma CEI Nuove Linee Guida Vigili del Fuoco

32 Impianti fotovoltaici in attività soggette a C.P.I. Collaborazione tra CEI CT82 e VIGILI del FUOCO per impianti FV in locali soggetti a Certificato Prevenzione Incendi ai sensi del DM 16/02/1982 Circolare VVF n del (e art della Guida 82-25): Un impianto FV non configura, di per se stesso, attività soggette al controllo dei VVF, con il rilascio del (CPI). L installazione di impianto FV, se non modifica il rischio incendio in locali soggetti al controllo dei VVF, non richiede la presentazione di un CPI Se installato in un attività soggetta a CPI, l impianto FV deve essere previsto di un comando di sgancio generale, azionabile da comando remoto in posizione segnalata ed accessibile In alternativa l impianto FV dovrà essere ubicato all esterno dell attività La parte di impianto in c.c. e l inverter devono essere ubicati all esterno di locali con presenza di gas, vapori, nebbie infiammabili. Si dovrà fornire il certificato di collaudo ai VVF

33 Impianti fotovoltaici in attività soggette a C.P.I. Circolare VVF n del e Guida CEI articolo 13.3 L ubicazione dei moduli FV e le condutture devono consentire il corretto funzionamento e la manutenzione degli evacuatori di fumo e di calore (EFC) i moduli FV, le condutture ed ogni altro dispositivo dovranno distare almeno di 1 metro da possibili vie di veicolazione di incendi ( per esempio lucernari, camini, ecc.).

34 Si ringrazia per l attenzione Relatore: Perito Industriale GAMBA MASSIMO Libero Professionista Membro CEI CT 82 Sistemi fotovoltaici Studio Gamba Piazza Santa Croce, 18/A Muggiò (MB) Tel

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