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1 SPECIFICHE TECNICHE GENERATORE EOLICO DA 60 KW AD ACCESSO INTERNO EOLART MOD. EOL-CK-60 Comecart si riserva il diritto di sostituire, integrare e/o modificare le specifiche tecniche del prodotto in qualsiasi momento senza preavviso. Page 1 of 36

2 INDICE 1. CARATTERISTICHE TECNICHE Caratteristiche principali del progetto Caratteristiche principali del generatore eolico EOL-CK Navicella Pale Passo delle pale Imbardata Freno di sicurezza Torre Sistema di generazione e conversione energia elettrica Generatore Inverter Collegamenti elettrici Verifica e controllo della rete Protezione elettrica Quadri di alimentazione del circuito Impianto di protezione contro i fulmini Sistema di messa a terra Gestione impianto Strada di accesso e viabilità di servizio in caso di manutenzione Plinto di fondazione della torre Indici di occupazione Opzioni di fornitura e servizi ALLEGATI Dichiarazione di conformità Caratteristiche principali EOL-CK Elaborati grafici per pratiche autorizzative...3 Page 2 of 36

3 1. CARATTERISTICHE TECNICHE Page 3 of 36

4 1.1 Caratteristiche principali del progetto Il presente documento illustra la quotazione commerciale per la fornitura di un impianto per la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile eolica da 60 kw di potenza nominale, in versione per collegamento alla rete elettrica. La proposta è relativa a forniture sul territorio italiano. L impianto è costituito dai seguenti componenti: turbina eolica / aerogeneratore EOL-CK-60 con alta efficienza globale del sistema e sezione di pale con profili innovativi; torre di supporto di altezza standard 23 metri fuori terra. Materiale: acciaio zincato a caldo. L eventuale fornitura di torre di differente altezza viene specificata nella parte economica della presente offerta; strumentazione per rilievo di forza e direzione del vento (anemometro e banderuola); PLC di analisi dati e gestione macchina; gruppo di conversione elettrica AC/DC/AC, completo di dispositivo di interfaccia alla rete in bassa tensione come richiesto dalle normative; cavi di potenza e segnale per collegamento da navicella a gruppo di conversione. Page 4 of 36

5 1.2 Caratteristiche principali del generatore eolico EOL-CK-60 L aerogeneratore è una macchina che sfrutta l energia cinetica posseduta dal vento per la produzione di energia elettrica. Sul mercato esistono diverse tipologie di aerogeneratori, ad asse orizzontale e ad asse verticale, con rotore mono bi o tri pala, posto sopra o sottovento. L EolArt mod. EOL-CK-60 costruito dalla Comecart Spa in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell Università di Napoli Federico II, è un aerogeneratore di ultima generazione ad elevate prestazioni con asse orizzontale, rotore a tre pale e regolazione attiva. A condizioni standard di densità dell aria pari a kg/mc a 15 C, a livello del mare, la potenz a viene erogata a partire da una velocità del vento di 2 m/s, raggiunge il valore di progetto nominale di 60 kw con vento a 10 m/s e viene mantenuto costante con vento fino a 25 m/s attraverso il sistema di regolazione del passo pale. L intero generatore si mantiene in condizioni di sicurezza per valori di velocità del vento fino a 37,5 m/s (135 km/h). La sua progettazione è coerente con la norma CEI EN , terza edizione del , con variante A1 del 1/03/2011. I modi di funzionamento indicati dalla norma sono stati analizzati con avanzati metodi di simulazione da parte del DIAS dell Università di Napoli Federico II. Page 5 of 36

6 Prestazioni: - Potenza nominale 60 kw con vento di 10 m/s. - Potenza di 13 kw con vento di 6 m/s. - Velocità di avvio: 2 m/s. - Velocità di cut out: 25 m/s. Rotore - Rotore tripala con diametro di 17,8 m. - Ogiva frontale in vetroresina. - Altezza standard della torre: 23 m / 35 m. - Pale in vetroresina. - Velocità di rotazione nominale: 72 rpm. - Controllo di overspeed: sistema automatico attivo di variazione del passo. Generatore elettrico - Generatore elettrico multipolare a magneti permanenti a presa diretta. - Connessione alla rete elettrica in bassa tensione tramite inverter statico. Page 6 of 36

7 Curva di potenza La curva di potenza indicata è la risultante dei dati medi al contatore dei generatori attualmente in funzione: Velocità puntuali del vento (m/s) Potenza al contatore (kw) 2 0,1 3 1,19 4 3,81 5 7, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,00 Page 7 of 36

8 A condizioni standard si raggiunge la potenza nominale di 60 kw ad una velocità del vento pari a 10 m/s. Figura 1. Curva di potenza della turbina da 60 kw. Page 8 of 36

9 1.2.1 Navicella La navicella è realizzata con un telaio macchina in carpenteria di acciaio sul quale sono montati il generatore e le apparecchiature elettriche e meccaniche di comando e di controllo. Il guscio di contenimento è in fibra di vetro rinforzata e protegge tutti i componenti racchiusi al proprio interno da polvere, pioggia, neve, sole ecc. Opportune aperture consentono la ventilazione forzata delle zone ove si genera calore. L ogiva frontale ruota assieme al mozzo e protegge i meccanismi di controllo del passo delle pale Pale Le pale sono realizzate in materiale composito e vengono montate a 120 componendo un rotore del diametro di 17,8 metri. Ogni pala consta di un guscio esterno con nervature interne di irrigidimento. La pala è collegata con viti al corpo rotante ed al sistema di controllo del passo della pala. Le pale sono dotate di bottone di captazione e di conduttore di scarica dei fulmini. Per garantire la sicurezza, l aerogeneratore frena mettendo in bandiera le pale. Page 9 of 36

10 1.2.3 Passo delle pale Il generatore eolico EolArt mod. EOL-CK- 60 è dotato di sistema automatico di controllo del passo delle pale tramite un attuatore elettromeccanico lineare che le fa ruotare attorno al proprio asse. Esso consente il mantenimento della massima producibilità possibile in tutte le condizioni di vento ed allo stesso tempo la messa in sicurezza in condizioni di vento eccessivo o di mancanza di rete Imbardata L orientamento della macchina verso la direzione in cui spira il vento viene fatto mediante un motoriduttore, seguendo le indicazioni sulla direzione del vento fornite dalla banderuola di rilevamento posta sulla macchina Freno di sicurezza Il generatore è dotato di sistema di frenatura e di perni di fermo di sicurezza. Page 10 of 36

11 1.3 Torre L aerogeneratore è installato su una torre in acciaio di forma tubolare conica, poligonale, all interno della quale è ricavato il passaggio per i cavi. L accesso al generatore avviene dall interno della torre a 2 mt dal generatore, mentre fino a quell altezza si arriva da una scala esterna che parte dalla base dalla torre. Il collegamento alla fondazione è previsto mediante gabbia tirafondi. L altezza standard della torre all asse del rotore è di 24 metri, composta da due tronchi flangiati da 12 metri oppure di 36 metri composta da tre tronconi flangiati da 12 mt. La torre viene protetta mediante zincatura a bagno. 1.4 Sistema di generazione e conversione energia elettrica Il sistema di conversione elettrica è la parte di impianto che provvede alla trasformazione dell energia prodotta dal generatore, caratterizzata da frequenze e correnti variabili, in energia compatibile e sovrapponibile a quella di rete. Page 11 of 36

12 1.4.1 Generatore Il generatore sincrono multipolare a magneti permanenti è stato progettato specificatamente per l aerogeneratore EolArt mod. EOL-CK-60 con l obiettivo di ottimizzare la resa in condizioni di vento scarso, nelle quali ogni inefficienza viene enfatizzata. Il rotore e lo statore sono posti radialmente uno rispetto all altro. Il generatore è connesso direttamente all albero della turbina senza l ausilio di un moltiplicatore di giri. Le caratteristiche del generatore sono: Potenza prodotta: 59,9 kilowatt Velocità di rotazione a potenza nominale: 72 giri/minuto Potenza massima immessa nella rete: 59,9 kw (cosφ=0,99) Tipo del generatore: Sincrono con magneti permanenti Costruzione: Comecart SpA Grado di protezione (gen): IP55 Tensione generatore: 400 Vac Frequenza generatore: 50 Hz Numero poli: 60 Collegamento di bobina, statore: Stella Fattore potenza, default (cosφ): 1.0 Corrente a pieno carico: 90A(cosφ=1) Page 12 of 36

13 1.4.2 Inverter La corrente elettrica prodotta dal generatore a magneti permanenti viene trasformata mediante un convertitore AC/DC/AC in corrente a bassa tensione immettibile nella rete elettrica nel rispetto dei parametri di accettazione imposti dal Gestore del Servizio Elettrico. Il convertitore elettrico del generatore eolico EolArt mod. EOL-CK-60 sarà via via adeguato alla norma CEI 0-21 e Allegato A70 e sarà reso compatibile con le obbligazioni che saranno in vigore alla data di installazione richiesta (secondo le deroghe temporanee previste per le varie scadenze di entrata in vigore dall articolo 4.1.e della Delibera AEEG 84/2012/R/EEL). Il convertitore è installato in un armadio al piano del terreno in maniera da potere accedervi in ogni momento per monitorare le modalità di trasformazione e funzionamento. L armadio contiene: - Interruttore automatico generale di rete - Filtri - Relay di interfaccia CEI Trasformatore trifase a secco - Doppio inverter ad IGBT Page 13 of 36

14 Il convertitore elettrico del generatore eolico EolArt mod. EOL-CK-60 è costruito per funzionare nelle seguenti condizioni : - Temperatura -10/+50 C - Umidità fino al 90% a 20 C - Altitudine 2000 m s.l.m. Eventuali peggiori condizioni ambientali potranno essere valutate di volta in volta con adattamenti progettuali opportuni che tengano conto delle specifiche condizioni richieste Collegamenti elettrici Si precisa che il limite di fornitura di Comecart SpA dei collegamenti elettrici è la morsettiera in uscita al quadro di conversione. Il collegamento fra quadro di conversione e quadro di arrivo linea di rete è a carico del cliente, su indicazioni di dimensionamento fornite da Comecart Spa. L offerta prevede inoltre il posizionamento del quadro di conversione entro 10 metri dalla base della torre di sostegno dell aerogeneratore. L impianto dovrà essere collegato ad una linea a bassa tensione in grado di ricevere l energia elettrica prodotta dall aerogeneratore per immissione in rete. Page 14 of 36

15 Il collegamento tra l aerogeneratore e la sottostazione viene realizzato attraverso linee in cavo isolato in BT aereo oppure interrato. Nel caso di collegamento aereo il cavo sarà sostenuto da pali rispondenti alle norme CEI e dell Ente Distributore. Il cavo trasporterà l energia prodotta dal gruppo di produzione (Aerogeneratore, gruppo di conversione e protezione di Interfaccia e Generale) al contatore bilaterale capace di misurare l energia entrante (consumata dai servizi ausiliari) e prodotta dalla trasformazione dell energia cinetica in energia meccanica prima ed elettrica poi. Tutte le apparecchiature elettromeccaniche sono installate su opportuni box secondo prescrizione dell ente distributore. Page 15 of 36

16 1.4.4 Verifica e controllo della rete Il generatore si sgancerà dalla rete se la tensione o la frequenza eccede i seguenti limiti (misurati sul lato 100V): Il generatore ed il convertitore saranno staccati se: La tensione è superiore a 115% della tensione nominale per 0.2s La tensione è superiore a 110% della tensione nominale per 3s La tensione è inferiore a 85% della tensione nominale per 0.4s La tensione è inferiore a 40% della tensione nominale 0.2s Un 460V 440V 340V 160V La frequenza è superiore a 50.5Hz per 0.1 s La frequenza è inferiore a 49.5Hz per 0.1 s La frequenza è superiore a 51,5 Hz per 0.1 s La frequenza è inferiore a 47,5 Hz per 0.1 s Dove: Un: Tensione di rete Un, nom = 400V Se vi è difetto sulla rete, la mancanza di alimentazione al controller dell inverter, fa scattare il circuito d emergenza che aprirà il circuito dell aerogeneratore. Page 16 of 36

17 1.4.5 Protezione elettrica La turbina è protetta da sistemi meccanici e da software. Le protezioni meccaniche staccano in caso di qualsiasi cortocircuito. La protezione da software protegge il sistema dal sovraccarico termico e dalle tensioni e/o correnti asimmetriche. Il software protegge dalle variazioni di tensione e dalla corrente fuori dai limiti consentiti (vedi variazioni di frequenza) Quadri di alimentazione del circuito Alla base dell aerogeneratore è alloggiato un interruttore/sezionatore in bassa tensione. Il sistema protegge l aerogeneratore dalle sovracorrenti e dal cortocircuito. All uscita dell inverter sono installati il trasformatore a secco e le protezioni di interfaccia e generale, secondo le specifiche CEI 0-21 di ENEL. 1.5 Impianto di protezione contro i fulmini La turbina è equipaggiata con un sistema di protezione contro i fulmini che minimizza eventuali danni contro la stessa. Page 17 of 36

18 Il sistema di protezione contro i fulmini e quello di messa a terra proteggono non solo il generatore eolico da fulminazioni dirette ma anche tutto l impianto eolico dalle sovratensioni transitorie che possono danneggiare in particolar modo i circuiti elettrici. Il sistema di protezione contro i fulmini è progettato e testato in accordo con lo standard CEI classe I. I sistemi di protezione sono divisi in esterni ed interni, quelli esterni consistono in terminazioni aeree, un conduttore verticale ed un sistema di messa a terra come misure di protezione delle parti elettriche della turbina Sistema di messa a terra Il sistema di messa a terra, a carico del cliente ove non diversamente specificato al paragrafo 5.1, è cosi caratterizzato: Un conduttore circolare in cavi di rame da 50mmq è alloggiato ad una distanza di 1m dalla fondazione approssimativamente ad 1m sotto l ultima superficie. Il conduttore circolare è integrato con due barre di messa a terra 6m (Ø 16) rivestite in rame. Il conduttore circolare è connesso alla rete dell armatura del plinto. Page 18 of 36

19 Se in questo modo la resistenza a terra non è sufficientemente bassa, le due barre di messa a terra si possono estendere fino a 10m; se ciò non bastasse si possono aggiungere altre due barre da 10m disponendo così le quattro barre a 90 l una dall altra. L impianto sarà comunque esteso fino a raggiungere il valore di dispersione prescritto dalle vigenti normative tecniche e di sicurezza, e dovrà essere certificato da un professionista pena il decadimento della garanzia. 1.6 Gestione impianto L impianto eolico non richiede il presidio da parte di personale preposto. Un PLC gestisce in autonomia l impianto ottimizzandone la resa, la gestione di messa in sicurezza ed il successivo riavvio della macchina. Il monitoraggio dello stato di funzionamento istantaneo e la segnalazione allarmi sono attuati tramite dispositivo di comunicazione GSM. L aerogeneratore è inoltre monitorato da Comecart SpA, per la durata del periodo di garanzia, mediante un sistema di supervisione UMTS con memorizzazione dati storici, analisi dei trend e dei parametri che permette di rilevare ed analizzare le condizioni di funzionamento con continuità e da posizione remota. Page 19 of 36

20 A fronte di situazioni rilevate dal sistema di monitoraggio, di controllo e di sicurezza è prevista l attivazione di interventi da parte di personale tecnico esperto, ove previsto da apposito contratto aggiuntivo ad esclusione delle situazioni ove intervengono le condizioni di garanzia, le cui principali funzioni possono riassumersi nelle seguenti attività: Conduzione impianto in conformità a procedure stabilite da liste di controllo e verifica programmata per garantire efficienza e regolarità di funzionamento. Manutenzione preventiva ed ordinaria programmate in conformità a procedure stabilite dal costruttore. Segnalazioni di anomalie di funzionamento con richiesta di intervento di riparazione e/o manutenzione straordinaria Strada di accesso e viabilità di servizio in caso di manutenzione Deve essere previsto l accesso all area dell aerogeneratore. Il sito deve essere raggiungibile da parte di automezzi di trasporto (autoarticolato di 13,60 metri di lunghezza) e di servizio (gru, piattaforme aeree): deve esserci lo spazio sufficiente alla presenza contemporanea dei mezzi e, se possibile, allo stoccaggio temporaneo a terra di componenti della turbina, per poter procedere ai montaggi finali. Page 20 of 36

21 E necessario il livellamento del terreno per permettere l entrata dei mezzi di trasporto e della gru sotto l area dell aerogeneratore. In sostanza, i lavori comporteranno la compattazione del fondo, il ripristino della sede stradale di accesso ove fosse dissestata e (se necessario) la correzione del tracciato per permettere il transito dei mezzi. La massicciata sarà composta da uno strato di materiale stabilizzato profondo 30 cm con una granulometria che va da 0 a 70 mm, capace di resistere alla pressione massima di 10 t e da uno strato superiore di materiale più fine spesso 10 cm. Eventuali costi aggiuntivi, ivi compresi i costi di presenza dei ns. tecnici oppure i costi per la trasferta qualora essa non abbia potuto essere produttiva in conseguenza della necessità di adeguamento del sito a causa del non rispetto delle prescrizioni precedenti, saranno totalmente a carico del cliente, così come i costi per l adeguamento del sito alle predette prescrizioni Plinto di fondazione della torre Il palo viene ancorato nel terreno mediante un plinto in conglomerato cementizio armato, realizzazione in opera. Il plinto di fondazione deve essere dimensionato in base ai carichi trasmessi dalla turbina e dal palo ed alle prescrizioni di progettazione imposte dalla normativa nazionale per il luogo di installazione. Page 21 of 36

22 Indicativamente il plinto è a base quadrata con lato di 5/6 m realizzato in calcestruzzo armato. Lo scavo deve essere effettuato fino alla profondità specificata dal progettista, il fondo dello scavo viene compattato e si procede alla stesura di uno strato di ripartizione di calcestruzzo magro di almeno 200 mm. Il plinto dovrà essere certificato da un professionista pena il decadimento della garanzia Indici di occupazione Deve essere valutato l indice di occupazione per confronto con i valori indicati nel P.R.G., che comprende le seguenti superfici: - Fondazione (interrata) - Piazzola di installazione e servizio 1.7 Opzioni di fornitura e servizi - Cabina di contenimento componenti elettrici ed elettronici in metallo, cemento, legno, fibra di vetro etc. - Impianto di climatizzazione cabina di contenimento. - Training del personale incaricato dal committente per conduzione e manutenzione. Page 22 of 36

23 2 ALLEGATI Page 23 of 36

24 2.2 Dichiarazione di conformità Page 24 of 36

25 2.3 Caratteristiche principali EOL-CK-60 Sintesi scheda tecnica generatore eolico EOL-CK-60 Caratteristiche generali: Sincrono a magneti permanenti a presa Tipo di generatore di elettricità: diretta Potenza effettiva raggiungibile (e velocità del vento associata) 59,9 kw a 10 m/s Connessione in rete BT Trifase 400V 50 Hz Doppio inverter ad IGBT conforme alla Inverter CEI0-21 Corrente a pieno carico immessa in rete 90 A Contributo alla corrente di corto circuito 130 A Sistema di gestione PLC Controllo di rotazione Passo pale attivo Controllo di imbardata Attivo Range di temperatura di funzionamento da -10 C a + 50 C Massima velocità di rotazione 80 rpm Range di rotazione operativo rpm Velocità di rotazione nominale (e velocità del vento associata) 72 rpm a 10 m/s Velocità cut-in 2 m/s Velocità cut-out 25 m/s Resistenza navicella: 52,5 m/s da DLC1.1 a DLC6.2 EN Velocità del vento di sopravvivenza Resistenza palo: secondo DM 14/01/2008 Caratteristiche meccaniche Numero di pale 3 Diametro del rotore 17,8 m Area spazzata dalle pale 249 mq Altezza palo mt Peso generatore senza pale kg Peso pale 380 kg cad. Peso palo tronco superiore (x 24 e 36 mt) kg Peso palo tronco mediano (x 24 e 36 mt) kg Peso palo tronco di base (x 36 mt) kg Materiale pale Vetroresina Materiale carena del generatore Vetroresina Colore della navicella Bianco RAL9016 Colore del palo Zincato oppure Bianco RAL9016 Accesso alla navicella Dall esterno con l ausilio di mezzi di sollevamento oppure dall interno della torre a 2 mt dal generatore, fino a quell altezza si arriva da una scala esterna che parte dalla base dalla torre. Page 25 of 36

26 2.4 Elaborati grafici per pratiche autorizzative Page 26 of 36

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