LA MANUTENZIONE. Ing. S.Iannello

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1 LA MANUTENZIONE Ing. S.Iannello

2 Strumenti di un impianto fotovoltaico Descriviamo in questa sezione alcuni strumenti utilizzati per trasformare e trasferire l energia catturata da ogni impianto fotovoltaico.

3 La scatola di giunzione Le terminazioni elettriche del modulo vengono chiuse in una morsettiera, detta scatola di giunzione. Si tratta di una scatola in plastica a tenuta stagna, predisposta per resistere alle elevate temperature e agli agenti atmosferici (con un grado di protezione IP 65) protezione IP 65: prodotti resistenti contro l accesso di polvere e sporcizia, schegge e frammenti vari e possono inoltre essere lavati con leggeri getti d acqua.

4 La scatola di giunzione

5 La scatola di giunzione Generalmente, ogni modulo fotovoltaico è dotato di una scatola di giunzione per entrambi i morsetti (positivo e negativo), fissata alla superficie di sostegno posteriore dello stesso e la cui tenuta stagna va garantita mediante pressacavi.

6 La scatola di giunzione Il coperchio della scatola di giunzione si apre inserendo un giravite piatto nella linguetta e premendo leggermente nella direzione indicata dalla freccia. Una volta aperto, il coperchio avrà una flangia che lo tiene fissato alla base della scatola durante le manipolazioni nella parte interna. Per chiudere il coperchio, basterà premerlo fino a chiusura avvenuta e serrare le eventuali viti. Nel corso dell installazione del modulo su una struttura di supporto, la scatola di giunzione non va sottoposta ad alcun tipo di pressione.

7 Il cablaggio Per cablaggio si intende l insieme delle operazioni di montaggio e collegamento (cavi, connettori, infrastrutture di supporto) che permettono l interconnessione delle apparecchiature elettriche. La vita ed il regolare funzionamento dell impianto fotovoltaico dipendono da un corretto cablaggio, che deve essere eseguito in conformità alle normative vigenti. Spesso viene sottovalutata l importanza di tale operazione.

8 I connettori Dalla scatola di giunzione del modulo fotovoltaico fuoriescono due cavi di collegamento sui quali sono montati dei connettori di tipo MC (Multi Contact), o Tyco.

9 I connettori Stessa cosa vale per la connessione tra i moduli o per collegare le stringhe agli inverter, dove vengono utilizzati questi particolari connettori a tenuta stagna. Lo scopo di questi connettori, oltre a permettere la connessione elettrica dei moduli, è quello di garantire la sicurezza dell impianto, grazie alla loro elevata tenuta stagna (IP 65), e la durata nel tempo in quanto devono poter resistere alle intemperie per oltre 20 anni senza danneggiarsi.

10 I connettori

11 I cavi I cavi per impianti fotovoltaici devono avere determinate caratteristiche, descritte nella norma CEI Hanno un'anima di rame rivestita da una guaina di isolamento, e devono avere una tensione nominale di V in alternata e di V in continua. Inoltre, devono essere in grado di resistere a temperature da -40 a 120 C e ai raggi UV. Le caratteristiche del cavo sono indicate sulla stampigliatura apposta sul cavo stesso. I cavi per il fotovoltaico devono avere una sezione minima, che non deve essere inferiore a 4 mmq. In generale, se usiamo un cavo di sezione più grande e più corto, a parità di altri parametri abbiamo minori perdite di energia.

12 I cavi

13 I cavi Nel caso in cui occorra passare i cavi tra una struttura e l altra, occorrerà utilizzare una guaina spiralata o un tubo in PVC autoestinguente appositamente fissato e protetto da eventuali azioni meccaniche. Terminati i collegamenti elettrici dei moduli deve essere verificata la chiusura di ciascun pressacavo sulle scatole di giunzione e il serraggio di tutta la bulloneria e viteria dei collegamenti elettrici, al fine di evitare scintillii, resistenze di contatto addizionali e riscaldamenti localizzati.

14 I Diodi di protezione Detti anche di by-pass, sono posti all interno della scatola di giunzione, ed hanno il compito di ridurre il rischio di riscaldamento delle celle ombreggiate, limitando la corrente che le attraversa. Infatti, l ombreggiamento della cella potrebbe provocare una tensione inversa al suo interno che le porta a consumare la stessa potenza generata dalle altre celle collegate in serie, con il conseguente surriscaldamento che, in casi estremi, potrebbe causarne la rottura.

15 I Diodi di protezione In genere, i moduli con un numero di celle pari o superiore a 36 collegate in serie vengono forniti con diodi di protezione, già posti nella loro scatola di giunzione. Mentre, nei moduli con un numero inferiore di celle collegate in serie i diodi di protezione non sono necessari, in quanto il punto caldo non raggiunge un livello tale da far rompere le celle.

16 I Diodi di protezione

17 I Diodi di protezione

18 Detto anche convertitore statico. La funzione dell inverter nell impianto fotovoltaico è quella di convertire la corrente continua (CC), prodotta dai pannelli, in corrente alternata (CA), affinché possa essere impiegata nelle utenze di rete. L inverter deve inoltre: L inverter - Monitorare i parametri di rete ed uniformarsi ad essi - Monitorare le prestazioni del campo fotovoltaico e cercare di ottimizzarle.

19 L inverter L inverter deve inoltre monitorare la presenza della tensione di rete, cessando immediatamente la produzione in caso di mancanza di tensione.

20 L inverter Se un inverter produce meno di un altro, potrebbe essere scollegata una stringa, bruciato un fusibile, o alcuni moduli potrebbero essere ombreggiati.

21 La batteria La sua funzione è quella di accumulare e immagazzinare energia nei periodi di luce per poi restituirla nella notte o nei periodi di scarsa insolazione.

22 Le batterie disponibili in commercio lavorano a una tensione di 12 V o suoi multipli (ideali per lavorare con le stringhe) e dovrebbero avere le seguenti caratteristiche: - elevata efficienza (elevato rapporto tra energia fornita ed energia immagazzinata); - lunga durata (elevato numero di cicli carica-scarica); - buona resistenza agli sbalzi di temperatura; - bassa manutenzione. La batteria -Le batterie aventi tali caratteristiche sono del tipo piombo-acido, quelle usate nel settore automobilistico.

23 Regolatori di carica Una batteria con tensione nominale di 12 V composta da sei elementi, in fase di carica sopporta un massimo di 14,1 V. Un modulo fotovoltaico composto ad esempio da trentasei celle però, sviluppa una tensione di circa 18 V quando la batteria è completamente carica. In questo caso la tensione generata supera quella limite e potrebbe danneggiare la batteria stessa, è per questo motivo che si utilizza un regolatore di carica tra pannello e batteria.

24 Regolatori di carica