E l ower. Al servizio dell innovazione RENEWABLE SOURCES. elettronica di otenza

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1 E l ower elettronica di otenza Al servizio dell innovazione RENEWABLE SOURCES

2 Contenuti Efficenza Prestazioni Affidabilità Indice 2 Efficenza Prestazioni Affidabilità Azienda Solar Energy Gli inverter per le rinnovabili Cleanverter PV Cleanverter PV StringBox 12 Wind Energy 14 Cleanverter Cleanverter Telecontrollo e data logging 20 Certificazioni 22 Le fonti rinnovabili stanno assumendo un ruolo importante nel panorama energetico in particolare nell ambito dei sistemi distribuiti di generazione. Possiamo annoverare in questa categoria le turbine eoliche di piccola taglia (mini eolico), il fotovoltaico, le micro e mini turbine idroelettriche, le microturbine a gas e a vapore, le celle a combustibile. ELPOWER mettendo in campo l esperienza specifica dei propri progettisti e la vocazione all innovazione, è l interlocutore ideale di chi opera nel mondo delle rinnovabili alla ricerca di inverter che coniugano efficienza, prestazioni ed affidabilità. 2 3

3 Storia 2007 ELPOWER nasce dall incontro di esperienze e competenze consolidate nei settori dell elettronica di potenza e dell impiantistica mettendo in comune la conoscenza dei mercati, la capacità progettuale e la vocazione all innovazione ELPOWER certifica in conformità alle prescrizioni ENEL DK 5940, il sistema di conversione CLEANVERTER caratterizzato da una soluzione doppio inverter (back to back) che si impone subito nel mercato del mini eolico; sulla stessa base tecnologica viene certificata anche la serie CLEANVERTER PV per il fotovoltaico 2010 ELPOWER certifica il proprio sistema di gestione per la qualità in conformità alla norma UNI EN ISO 9001: ELPOWER certifica, in conformità alle prescrizioni ENEL per la connessione alla rete di distribuzione, una nuova gamma di potenza superiore alla precedente, della serie CLEANVERTER e CLEANVERTER PV; nel contempo si afferma anche nel mercato del fotovoltaico 2011 ELPOWER si trasferisce nella nuova sede con 1700 mq di superficie coperta Missione Azienda ELPOWER è un azienda giovane e dinamica che opera nel settore delle fonti rinnovabili occupandosi della progettazione, della produzione, del collaudo e dell assistenza post-vendita di inverter per la connessione alla rete elettrica di sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili. ELPOWER ha standardizzato e certificato due famiglie di sistemi di conversione: Doppio inverter (back to back) per tutte le applicazioni (direct drive a velocità variabile) nelle quali il sistema di generazione dell energia elettrica utilizza un generatore sincrono a magneti permanenti in particolare negli ambiti del mini eolico, del micro e mini idroelettrico, e della cogenerazione (micro turbine a gas e a vapore) Singolo inverter per le applicazioni in ambito fotovoltaico ELPOWER si pone pertanto come interlocutore dei produttori di turbine e degli impiantisti che operano nel settore delle fonti rinnovabili ai quali offre prodotti progettati in modo specifico per queste applicazioni e realizzati in quadro da esterno, completi di ogni elemento in modo da costituire la sola interfaccia tra sistema di generazione e rete elettrica. La missione di ELPOWER è quella di offrire ai propri clienti un servizio completo all insegna della flessibilità e della qualità basato su prodotti di elevata affidabilità ottenuta per mezzo di soluzioni costruttive originali e tecnologicamente avanzate e l utilizzo di componenti di alta qualità ed elevate prestazioni. Il perseguimento di tali obiettivi passa attraverso il costante miglioramento dei processi produttivi e del controllo di gestione articolati su un organizzazione snella ed efficiente. Qualità e ambiente ELPOWER si occupa direttamente della progettazione, del collaudo e dell assistenza post vendita, si avvale di fornitori qualificati per la produzione dei componenti a progetto quali schede elettroniche e parti magnetiche e si affida all outsourcing per le attività di montaggio e cablaggio dei quadri. Fin dagli esordi ELPOWER ha impostato la propria attività sui principi della qualità definendo procedure sia per le attività dirette che quelle indirette al fine di ottenere la riproducibilità dei processi di produzione e di collaudo e la tracciabilità del prodotto finito. Per mezzo di tale impostazione viene mantenuto nel tempo lo standard qualitativo e la disponibilità di tutte le informazioni utili per un assistenza post-vendita veloce ed efficace. Nel 2010, a meno di 3 anni dalla fondazione, ELPOWER ha conseguito la certificazione del proprio sistema di gestione per la qualità in conformità alla norma UNI EN ISO 9001: ELPOWER nello svolgimento della propria attività applica criteri di compatibilità ambientale realizzando al proprio interno politiche di differenziazione dei rifiuti di ufficio e di fabbrica. 4 5

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5 Cleanverter PV Gli inverter della serie CLEANVERTER PV sono stati progettati per gestire stringhe ad alta tensione e con il polo negativo a terra, come richiesto dai pannelli thin film di ultima generazione. Inoltre se è necessario un vincolo per il grounding kit, è disponibile, lato inverter, il centro stella del trasformatore di rete. CLEANVERTER PV è un sistema completo realizzato in quadro da esterno con controllo digitale a DSP (Digital Signal Processor) ed è costituito essenzialmente da: Interruttore Filtro EMI Contattore di rete Trasformatore trifase a secco Filtro L-C Inverter AFE trifase ad IGBT Filtro C Filtro EMI Contattore lato campo fotovolatico Soppressore di sovratensione Sezionatore lato campo fotovoltaico I contattori sono comandati per mezzo di un circuito di sicurezza I ventilatori di raffreddamento sono gestiti per mezzo di sonda di temperatura al fine di minimizzare gli autoconsumi e la loro funzionalità è monitorata in continuo, per evitare danni dovuti alla loro avaria. Il progetto di CLEANVERTER PV è particolarmente curato dal punto di vista dell affidabilità: Eliminazione totale (potenza e controllo) dei condensatori elettrolitici; in particolare il filtro capacitivo lato c.c., viene realizzato con condensatori a film con vita attesa, nelle condizioni di esercizio, di ore Tropicalizzazione delle schede elettroniche ed uso nelle stesse di componenti a temperatura estesa di standard industriale Ventilatori con vita attesa di ore Poiché si verifica spesso che la tensione delle linee elettriche di distribuzione venga innalzata in caso di immissione in rete di potenza generata da impianti fotovoltaici o di altra natura, CLEANVERTER è dotato di una logica che in caso di eccessiva tensione di rete, limita la potenza erogata. CARATTERISTICHE CLEANVERTER PV 10 CLEANVERTER PV 15 CLEANVERTER PV 20 CLEANVERTER PV 25 CLEANVERTER PV 30 Potenza Nominale AC (W) Max valore Voc (Vdc) 900 N MPPT 1 Range Operativo MPPT (Vdc) Da 400 a 800 Corrente nominale Ingresso (Adc) 25 37, ,5 75 Connessione lato rete Trifase senza neutro Tensione lato rete (Vrms) 400 V ± 15% Frequenza lato rete (Hz) 50 / 60 Fattore di potenza (**) 0,9-1 Corrente nominale lato AC a 400 Vac Distorsione armonica THDI lato rete 3 % Rendimento max con trasfo 96% Sovraccaricabilità in corrente lato campo 14% Sovraccaricabilità in corrente lato rete 10% Consumo notturno / stand by (W) (***) 0 / <25 Temp. ambiente esercizio ( C) (*) Da -20 a +55 Umidità relativa 0-95% Altitudine < 2000 m s.l.m. Dimensioni (HxLxP) (mm) 1950 x 600 x 600 Grado di protezione IP 54 Peso (Kg) Porte di comunicazione RS 232, RS 485 prot. MODBUS Interfaccia utente Display con tastierino Certificazioni DK 5940/ Guida per le connessioni alla rete elettrica di ENEL Distribuzione Conformità CE EN ; EN ; EN ; EN ; EN (*) oltre i 40 C i convertitori funzionano con derating automatico di potenza (**) impostabile (***) con risparmio notturno 8 9

6 Cleanverter PV Gli inverter della serie CLEANVERTER PV sono stati progettati per gestire stringhe ad alta tensione e con il polo negativo a terra, come richiesto dai pannelli thin film di ultima generazione. Inoltre se è necessario un vincolo per il grounding kit, è disponibile, lato inverter, il centro stella del trasformatore di rete. Poiché si verifica spesso che la tensione delle linee elettriche di distribuzione venga innalzata in caso di immissione in rete di potenza generata da impianti fotovoltaici o di altra natura, CLEANVERTER è dotato di una logica che in caso di eccessiva tensione di rete, limita la potenza erogata. CLEANVERTER PV è un sistema completo realizzato in quadro da esterno con controllo digitale a DSP (Digital Signal Processor) ed è costituito essenzialmente da: Interruttore Filtro EMI Contattore di rete Trasformatore trifase a secco Filtro L-C Inverter AFE trifase ad IGBT Filtro C Filtro EMI Contattore lato campo fotovolatico Soppressore di sovratensione Sezionatore lato campo fotovoltaico I contattori sono comandati per mezzo di un circuito di sicurezza I ventilatori di raffreddamento sono gestiti per mezzo di sonda di temperatura al fine di minimizzare gli autoconsumi e la loro funzionalità è monitorata in continuo, per evitare danni dovuti alla loro avaria. Il progetto di CLEANVERTER PV è particolarmente curato dal punto di vista dell affidabilità: Eliminazione totale (potenza e controllo) dei condensatori elettrolitici; in particolare il filtro capacitivo lato c.c., viene realizzato con condensatori a film con vita attesa, nelle condizioni di esercizio, di ore Tropicalizzazione delle schede elettroniche ed uso nelle stesse di componenti a temperatura estesa di standard industriale Ventilatori con vita attesa di ore CARATTERISTICHE CLEANVERTER PV 40 CLEANVERTER PV 50 CLEANVERTER PV 60 CLEANVERTER PV 80 Potenza Nominale AC (W) Max valore Voc (Vdc) 900 N MPPT 1 Range Operativo MPPT (Vdc) Da 400 a 800 Corrente nominale ingresso (Adc) Connessione alla rete Trifase senza neutro Tensione lato rete (Vrms) 400 V + 15% Frequenza lato rete (Hz) 50 / 60 Fattore di potenza (**) 0,9-1 Corrente nominale lato AC a 400 Vac Distorsione armonica THDI lato rete 3 % Rendimento max con trasfo 96% Sovraccaricabilità in corrente lato campo 14% Sovraccaricabilità in corrente lato rete 10% Consumo notturno / stand by (W) (***) 0 / <25 Temp. ambiente esercizio ( C) (*) Da -20 a +55 Umidità relativa 0-95% Altitudine < 2000 m s.l.m Dimensioni (HxLxP) (mm) 1950 x 800 x 800 Grado di protezione IP 54 Peso (Kg) Porte di comunicazione RS 232, RS 485 prot. MODBUS Interfaccia utente Display con tastierino Certificazioni Guida per le connessioni alla rete elettrica di ENEL Distribuzione Conformità CE EN ; EN ; EN ; EN ; EN (*) oltre i 40 C i convertitori funzionano con derating automatico di potenza (**) impostabile (***) con risparmio notturno 10 11

7 StringBox Le cassette di stringa ELPOWER sono complete di contoller String Manager per la supervisione delle tensioni e correnti di stringa e di diodi di stringa. Le cassette e le String Manager sono realizzate in modo che parti in tensione non possano venire a contatto con l utente e che sia garantita la continuità e l isolamento dei collegamenti di ogni stringa (assenza di morsetti). I controller di stringa String Manager permettono la supervisione delle correnti e delle tensioni di stringa. Si interfacciano con il software di supervisione attraverso il collegamento RS 485 all inverter singolo o all inverter master nel caso di impianto con più inverter che devono essere dotati di PC embedded. La loro attivazione è resa particolarmente semplice dalla procedura di auto acquisizione che permette di configurare i nodi di stringa agendo su un solo pulsante del supervisore. Il supervisore si occupa di: visualizzare le tensioni e le correnti di stringa eseguire i log dei dati in file formato csv qualificare e individuare anomalie nell impianto Le anomalie di impianto possono essere le seguenti: correnti di stringa sbilanciate. Se le correnti di stringa presentano uno squilibrio tra di loro che permane oltre un certo tempo impostabile, viene qualificato un allarme e inviato un messaggio o sms tensioni di stringa sbilanciate. Viene confrontata la lettura della tensione di stringa con la tensione continua misurata dall inverter e se la differenza è superiore ad un valore impostabile per un tempo impostabile, viene qualificato un allarme e inviato un messaggio o sms dispersione correnti di stringa. Se la somma delle correnti di stringa differisce dalla corrente in ingresso all inverter di un valore impostabile per un tempo impostabile, viene qualificato un allarme e inviato un messaggio o sms. CARATTERISTICHE TECNICHE Tensione max di lavoro 1000 Vcc Fondo scala disponibile corrente di stringa 2 A - 4 A 6 A 8 A Precisione di lettura 0,3 % Nel caso di impianti con numerosi inverter e cassette di stringa in cui si abbia pertanto un numero elevato di nodi, un sistema di acquisizione innovativo garantisce la simultaneità del processo di acquisizione stesso. Le cassette sono realizzate in tre versioni: 8 stringhe - 12 stringhe - 16 stringhe 12 13

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9 Cleanverter Gli inverter della serie CLEANVERTER sono stati progettati specificatamente per la connessione alla rete elettrica dei sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili a velocità variabile che utilizzano il generatore sincrono a magneti permanenti in particolare per le turbine eoliche. CLEANVERTER è un sistema completo realizzato in quadro da esterno ed in configurazione doppio inverter ( back to back) con controllo digitale a DSP (Digital Signal Processor), che consente di gestire nel modo più efficiente il generatore elettrico. CLEANVERTER è costituito essenzialmente da: Interruttore Filtro EMI Contattore di rete Trasformatore trifase a secco Filtro L-C Inverter AFE trifase ad IGBT Filtro C Inverter trifase ad IGBT lato generatore Contattore lato generatore I contattori sono comandati per mezzo di un circuito di sicurezza I ventilatori di raffreddamento sono gestiti per mezzo di sonda di temperatura al fine di minimizzare gli autoconsumi e la loro funzionalità è monitorata in continuo, per evitare danni dovuti alla loro avaria. Il progetto di CLEANVERTER è particolarmente curato dal punto di vista dell affidabilità: Eliminazione totale (potenza e controllo) dei condensatori elettrolitici; in particolare il filtro capacitivo posto tra i due inverter, viene realizzato con condensatori a film con vita attesa, nelle condizioni di esercizio, di ore Tropicalizzazione delle schede elettroniche ed uso nelle stesse di componenti a temperatura estesa di standard industriale Ventilatori con vita attesa di ore Per le applicazioni in campo eolico è prevista una resistenza di frenatura che consente di gestire i transitori e si integra con i dispositivi meccanici di controllo della velocità di rotazione in caso di mancanza rete o velocità eccessive del vento. In questo ambito ELPOWER offre la propria conoscenza del processo sviluppando con il cliente soluzioni integrate per la gestione della turbina nelle varie situazioni di funzionamento in relazione alle caratteristiche della turbina stessa (controllo di passo, controllo di imbardata, frenatura idraulica od elettrica) attraverso lo studio di logiche dedicate. Inoltre la notevole capacità di sovraccarico degli inverter consente di sfruttare le raffiche. CARATTERISTICHE CLEANVERTER 10 CLEANVERTER 15 CLEANVERTER 20 CLEANVERTER 25 CLEANVERTER 30 Potenza Nominale AC (W) Sovraccaricabilità in corrente lato generatore 150% per 1min/10 min Max tensione lato generatore (Vac) 480 Frequenza lato generatore (Hz) Da 5 a 100 Connessione lato rete Trifase senza neutro Tensione lato rete (Vrms) 400V ± 15% Frequenza lato rete (Hz) 50 / 60 Fattore di potenza lato rete (**) 0,9-1 Fattore di potenza lato generatore (**) 0,9-1 Distorsione armonica THDI lato rete. 3% Distorsione armonica THDI lato gen. < 5 % Rendimento Max senza trasfo 97% Consumo in stand by (W) < 50 Temp. ambiente esercizio ( C) (*) Da -20 a +55 Umidità relativa 0-95 % Altitudine < 2000 m s.l.m. Dimensioni (HxLxP) (mm) 1950 x 600 x 600 Grado protezione IP 54 Peso (Kg) Porte di comunicazione RS 232, RS 485 prot. MODBUS Interfaccia utente Display con tastierino Certificazioni DK 5940/ Guida per le connessioni alla rete elettrica di ENEL Distribuzione Conformità CE EN ; EN ; EN ; EN ; EN (*) oltre i 40 C i convertitori possono funzionare con derating di potenza (**) impostabile 16 17

10 Cleanverter Gli inverter della serie CLEANVERTER sono stati progettati specificatamente per la connessione alla rete elettrica dei sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili a velocità variabile che utilizzano il generatore sincrono a magneti permanenti in particolare per le turbine eoliche. CLEANVERTER è un sistema completo realizzato in quadro da esterno ed in configurazione doppio inverter ( back to back) con controllo digitale a DSP (Digital Signal Processor), che consente di gestire nel modo più efficiente il generatore elettrico. CLEANVERTER è costituito essenzialmente da: Interruttore Filtro EMI Contattore di rete Trasformatore trifase a secco Filtro L-C Inverter AFE trifase ad IGBT Filtro C Inverter trifase ad IGBT lato generatore Contattore lato generatore I contattori sono comandati per mezzo di un circuito di sicurezza I ventilatori di raffreddamento sono gestiti per mezzo di sonda di temperatura al fine di minimizzare gli autoconsumi e la loro funzionalità è monitorata in continuo, per evitare danni dovuti alla loro avaria. Il progetto di CLEANVERTER è particolarmente curato dal punto di vista dell affidabilità: Eliminazione totale (potenza e controllo) dei condensatori elettrolitici; in particolare il filtro capacitivo posto tra i due inverter, viene realizzato con condensatori a film con vita attesa, nelle condizioni di esercizio, di ore Tropicalizzazione delle schede elettroniche ed uso nelle stesse di componenti a temperatura estesa di standard industriale Ventilatori con vita attesa di ore Per le applicazioni in campo eolico è prevista una resistenza di frenatura che consente di gestire i transitori e si integra con i dispositivi meccanici di controllo della velocità di rotazione in caso di mancanza rete o velocità eccessive del vento. In questo ambito ELPOWER offre la propria conoscenza del processo sviluppando con il cliente soluzioni integrate per la gestione della turbina nelle varie situazioni di funzionamento in relazione alle caratteristiche della turbina stessa (controllo di passo, controllo di imbardata, frenatura idraulica od elettrica) attraverso lo studio di logiche dedicate. Inoltre la notevole capacità di sovraccarico degli inverter consente di sfruttare le raffiche. CARATTERISTICHE CLEANVERTER 40 CLEANVERTER 50 CLEANVERTER 60 CLEANVERTER 80 Potenza Nominale AC (W) Sovraccaricabilità in corrente lato generatore 150% per 1min/10 min Max tensione lato generatore (Vac) 480 Frequenza lato generatore (Hz) Da 5 a 100 Connessione lato rete Trifase senza neutro Tensione lato rete (Vrms) 400V ± 15% Frequenza lato rete (Hz) 50 / 60 Fattore di potenza lato rete (**) 0,9-1 Fattore di potenza lato generatore (**) 0,9-1 Distorsione armonica THDI lato rete 3% Distorsione armonica THDI lato gen. < 5% Rendimento max senza trasfo 97% Consumo in stand by (W) < 50 Temperatura ambiente esercizio ( C) (*) Da -20 a +55 Umidità relativa 0-95% Altitudine < 2000 m s.l.m. Dimensioni (HxLxP) (mm) 1950 x 1400 x 600 Grado protezione IP 54 Peso (Kg) Porte di comunicazione RS 232, RS 485 prot. MODBUS Interfaccia utente Display con tastierino Certificazioni Guida per le connessioni alla rete elettrica di ENEL Distribuzione Conformità CE EN ; EN ; EN ; EN ; EN (*) oltre i 40 C i convertitori possono funzionare con derating di potenza (**) impostabile 18 19

11 Telecontrollo e Data Logging I prodotti CLEANVERTER e CLEANVERTER PV possono essere integrati con dispositivi per la diagnostica e la gestione da remoto che completano la dotazione standard costituita dalle porte di comunicazione RS 232 e RS 485. Tali dispositivi sono: PC embedded fanless dotato di SSD 4GB, USB, RS232, VGA con capacità di supportare Windows XP o LINUX Modem GSM Con il solo modem GSM collegato ad un inverter via RS 232 è possibile inviare un sms di interrogazione e ricevere lo stato di funzionamento (blocco o funzionamento regolare), la potenza erogata istantanea, l energia prodotta nel giorno e quella totale. Nel caso l inverter si trovi in stato di blocco è possibile sbloccarlo via sms. Avendo a disposizione un modem GSM in remoto collegato ad un PC dotato di software di supervisione è possibile avere la funzionalità supervisore che permette di inviare da remoto il set-up, ricevere in remoto lo storico allarmi, i dati di produzione ed altre informazioni. Questa funzionalità si ottiene in locale collegando un PC direttamente all inverter. Con un modem GSM collegato via RS232 ad un PC embedded collegato a sua volta all inverter, oltre a quanto sopra descritto, viene attivata la funzione data logging; i dati vengono salvati su files di log tipo csv che possono essere importati su PC. Nel caso in cui l impianto sia costituito da più di un inverter, per implementare il telecontrollo di tutto l impianto, è necessario utilizzare: un PC embedded concentratore di dati installato in un inverter master e collegato via RS 485 a questo e agli altri inverter; il PC svolge anche la funzione di data logger un modem GSM installato nell inverter master e collegato via RS 232 al PC embedded E possibile attivare la supervisione in remoto collegando il PC embedded ad un router via Ethernet; come nel caso di un solo inverter il modem GSM può essere utile per avere un alternativa in caso di mancanza del collegamento ad internet. Qualora vengano utilizzati i controller di stringa StringManager il software di supervisione acquisisce anche i dati relativi alle correnti e tensioni di stringa. Dispositivi dell utente Webcam e altri... UMTS IP statico Wi Fi Router PC embedded Cleanverter RTX Bluetooth RS mt RS mt 100 mt Collegando via Ethernet il PC embedded, dotato di software di supervisione, ad un router, è possibile avere la funzionalità supervisore in remoto via web; in questo caso è possibile ricevere con più dettagli sugli allarmi ed avere accesso al data logger. In questo caso il modem GSM può essere utile per avere un alternativa in caso di mancanza del collegamento ad internet. LAN Modem GSM Modem GSM Dati SMS allarmi SMS sblocco 20 21

12 Certificazioni ELPOWER ha certificato il proprio sistema di gestione per la qualità in conformità alla norma UNI EN ISO 9001:2008. ELPOWER ha certificato i prodotti della serie CLEANVERTER in conformità alla Guida per le connessioni alla rete elettrica di ENEL Distribuzione Ed

13 Elpower S.r.l. Via Beggiato, Noventa Vicentina (VI) Italia Tel Fax E l ower elettronica di otenza e.mail: info@elpower.it -