REGIONE PUGLIA Area sviluppo, lavoro ed innovazione P.O. FESR 2007/2013 - Linea di intervento 2.4 - Azione 2.4.1 Comune di Carmiano Intervento di efficientamento energetico e miglioramento della sostenibilità ambientale della Scuola Primaria Polo 1 Pietro Archimede Lecciso" (importo dei lavori 850.000,00) DATA: PROGETTO ESECUTIVO All. : Stato di progetto Ottobre 2014 RELAZIONE TECNICA Impianto fotovoltaico SOL-B Progettisti: R.T.P. Arch. Giuseppe Russetti Ing. Marco Sellani Arch. Raffaele Centonze Ing. Giuseppe Ricciardi I Progettisti: Arch. Giuseppe Russetti Ing. Marco Sellani Arch. Raffaele Centonze Ing. Giuseppe Ricciardi Visti:
RELAZIONE TECNICA LA PRESENTE RELAZIONE FORNISCE I DATI TECNICI ED I VALORI DI CALCOLO RELATIVI AD UN SISTEMA DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA A FONTE RINNOVABILE, MEDIANTE USO DI PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI La procedura di calcolo utilizzata fa riferimento a diverse norme tecniche in vigore a livello europeo e nazionale, tra cui si citano la UNI TR 11328-1 e la UNI 10349 per la valutazione dell irradiazione incidente sui pannelli, la UNI EN 15316-4-6 ed il progetto di norma UNI TS 11300 parte 4 per il calcolo della produzione energetica elettrica da fonte solare. per la valutazione dei parametri tecnici dei pannelli solari termici. INFORMAZIONI GENERALI INTERVENTO DI EFFICENTAMENTO ENERGETICO E MIGLIORAMENTO DELLA SOSTENIBILITA' AMBIENTALE DELLA SCUOLA PRIMARIA POLO 1 PIETRO ARCHIMEDE LECCISO IN CARMIANO (LE) Pag.1
PARAMETRI CLIMATICI I parametri climatici sono calcolati con riferimento alle UNI TR 11328-1 e UNI 10349. Il diagramma, disegnato per la località di riferimento, solare descrive il moto apparente del sole nella volta celeste. In ascisse si riporta l angolo azimutale rispetto alla direzione SUD, positivo verso OVEST e negativo verso EST. In ordinate è riportata l angolo di altezza solare sull orizzonte. Nel diagramma sono riportati i percorsi del sole durante i 12 mesi dell anno, simmetrici rispetto all asse verticale, e le linee orarie. COMUNE DI RIFERIMENTO E POSIZIONAMENTO DEL PANNELLO Comune: Carmiano (LE) Latitudine f: 40 20' Riflettanza q: 0,60 Azimut della superficie rispetto al sud g: 0,00 Inclinazione superficie sul piano orizzontale b: 30,00 DIAGRAMMA SOLARE SENZA OMBREGGIAMENTI PARAMETRI SOLARI Mese Giorno dell anno di riferimento per ogni mese n Declinazione solare media mensile d Angolo orario medio mensile all alba -ws Angolo orario medio mensile al tramonto ws Angolo orario medio mensile all apparire del sole w Angolo orario medio mensile allo scomparire del sole w Durata media mensile del soleggia mento D - [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [h] Gennaio 17-20,92-71,06 71,06-71,06 71,06 9 e 28' Febbraio 47-12,95-78,74 78,74-78,74 78,74 10 e 29' Marzo 75-2,42-87,95 87,95-87,95 87,95 11 e 43' Aprile 105 9,41-98,09 98,09-91,73 91,73 13 e 4' Maggio 135 18,79-106,79 106,79-93,56 93,56 14 e 14' Giugno 162 23,09-111,22 111,22-94,46 94,46 14 e 49' Luglio 198 21,18-109,21 109,21-94,05 94,05 14 e 33' Agosto 228 13,45-101,72 101,72-92,50 92,50 13 e 33' Settembre 258 2,22-91,88 91,88-90,40 90,40 12 e 15' Ottobre 288-9,60-81,74 81,74-81,74 81,74 10 e 53' Novembre 318-18,91-73,09 73,09-73,09 73,09 9 e 44' Dicembre 344-23,05-68,82 68,82-68,82 68,82 9 e 10' IRRADIAZIONE Mese Irradiazione diffusa giornaliera media mensile Hd Irradiazione diretta giornaliera media mensile Hbh Irradiazione totale giornaliera media mensile Hh su piano orizzontale Coefficiente Rb Coefficiente R Irradiazione giornaliera media mensile E sul piano inclinato orientato Irradiazione solare mensile E sul piano inclinato orientato [MJ/m 2 ] [MJ/m 2 ] [MJ/m 2 ] [-] [-] [MJ/m 2 ] [MJ/m 2 ] Gennaio 3,00 3,80 6,80 2,04 1,59 10,83 335,7 Febbraio 4,00 5,80 9,80 1,67 1,41 13,83 387,1 Marzo 5,50 8,10 13,60 1,35 1,22 16,61 514,9 Aprile 6,80 12,00 18,80 1,10 1,08 20,28 608,5 Maggio 7,30 16,30 23,60 0,95 0,98 23,22 719,8 Giugno 7,40 18,60 26,00 0,89 0,94 24,47 734,1 Luglio 6,50 20,70 27,20 0,91 0,96 26,09 808,7 Agosto 6,00 18,00 24,00 1,03 1,05 25,11 778,3 Settembre 5,40 12,50 17,90 1,24 1,19 21,26 637,8 Ottobre 4,20 8,10 12,30 1,56 1,38 17,01 527,3 Novembre 3,30 4,10 7,40 1,93 1,53 11,30 339,0 Dicembre 2,70 3,20 5,90 2,17 1,65 9,71 301,0 TOTALE - - - - - - 6 692,2 Pag.2
PARAMETRI DEL PANNELLO FOTOVOLTAICO PANNELLO SOLARE FOTOVOLTAICO Marca: Conergy Modello: Power Plus 250P Tipo di pannello: Silicio policristallino (Moduli non ventilati) Potenza nominale modulo 250 Wp Celle: Silicio policristallino alta efficienza (n.60 celle 156 x 156 mm) Tensione circuito aperto V OC 37,48 V Corrente di corto circuito I SC 7,05 A Tensione V MP 27,92 V Corrente I MP 6,71 A Grado di efficienza: 15,6 % Dimensioni: 1.651 986 46 mm Superficie assorbente: 1,6 m² CARATTERISTICHE DEL CAMPO FOTOVOLTAICO Dati relativi al posizionamento del generatore FV Posizionamento del generatore FV: Installazione su tetto piano Angolo di azimut del generatore FV: 0 Angolo di tilt del generatore FV: 30 Fattore di albedo: Superfici chiare di edifici (mattoni chiari, vernici chiare) Fattore di riduzione delle ombre K ombre : 0,60 Numero stringhe: 6 Numero moduli per stringa: 3 stringhe da 18 e 3 stringhe da 17 Numero moduli totali: 105 Tensione V MP a 25 C 502,56 V Corrente I MP a 25 C 6,71 A x 1 = 6,71 A Superficie complessiva moduli 1651 mm x 986 mm x 105= 170,93 m². Superfice assorbente complessiva: 1,6 m² x 105 = 168,00 m² Potenza complessiva nominale: 250Wp x 105 = 26,25kWp STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI MODULI Il piano dei moduli è inclinato rispetto all orizzontale di 30 (tilt) e ha un orientamento azimutale a 0 rispetto al sud. I moduli verranno montati su dei supporti in acciaio zincato aderenti al piano di copertura, avranno tutti la medesima esposizione. Gli ancoraggi della struttura saranno praticati avendo cura di ripristinare la tenuta stagna della copertura, e dovranno resistere a raffiche di vento fino alla velocità di 120 km/h. La scelta della tipologia della struttura di sostegno è stata effettuata in funzione dell ubicazione dei moduli che sarà in Installazione su tetto piano. GRUPPO DI CONVERSIONE Il gruppo di conversione è composto da due convertitori statico (Inverter). Il convertitore c.c./c.a. utilizzato è idoneo al trasferimento della potenza dal campo fotovoltaico alla rete del distributore, in conformità ai requisiti normativi tecnici e di sicurezza applicabili. I valori della tensione e della corrente di ingresso di questa apparecchiatura sono compatibili con quelli del rispettivo campo fotovoltaico, mentre i valori della tensione e della frequenza in uscita sono compatibili con quelli della rete alla quale viene connesso l impianto Le caratteristiche principali del gruppo di conversione sono: Inverter a commutazione forzata con tecnica PWM (pulse-width modulation), senza clock e/o riferimenti interni di tensione o di corrente, assimilabile a "sistema non idoneo a sostenere la tensione e frequenza nel campo normale", in conformità a quanto prescritto per i sistemi di produzione dalla norma CEI 11-20 e dotato di funzione MPPT (inseguimento della massima potenza) Ingresso lato cc da generatore fotovoltaico gestibile con poli non connessi a terra, ovvero con sistema IT. Rispondenza alle norme generali su EMC e limitazione delle emissioni RF: conformità norme CEI 110-1, CEI 110-6, CEI 110-8. Pag.3
Protezioni per la sconnessione dalla rete per valori fuori soglia di tensione e frequenza della rete e per sovracorrente di guasto in conformità alle prescrizioni delle norme CEI 11-20 ed a quelle specificate dal distributore elettrico locale. Reset automatico delle protezioni per predisposizione ad avviamento automatico. Conformità marchio CE. Grado di protezione adeguato all'ubicazione in prossimità del campo fotovoltaico (IP65). Dichiarazione di conformità del prodotto alle normative tecniche applicabili, rilasciato dal costruttore, con riferimento a prove di tipo effettuate sul componente presso un organismo di certificazione abilitato e riconosciuto. Campo di tensione di ingresso adeguato alla tensione di uscita del generatore FV. Efficienza massima >= 95 % al 70% della potenza nominale. Il gruppo di conversione sarà composto da n 2 inverter tipo DANFOSS TLX 15kVA. Le caratteristiche tecniche dell inverter scelto sono le seguenti: Ingresso max: 15500 Wp Tensioni in ingresso consentite: 358 800 V Corrente massima in ingresso: 3 x 12 A Efficienza: > 95 % Peso: 35 kg QUADRI ELETTRICI Quadro lato corrente continua Si prevede di installare un quadro sul lato DC di ogni convertitore per il sezionamento e la protezione delle stringhe. Quadro di parallelo lato corrente alternata Si prevede di installare un quadro di parallelo sul lato AC, all interno di in una cassetta posta a valle dei convertitori statici per la misurazione, il collegamento e il controllo delle grandezze in uscita dagli inverter. All interno di tale quadro, sarà inserito il sistema di interfaccia alla rete e il contatore in uscita della società distributrice dell energia elettrica ENEL Distribuzione S.p.A.. CAVI ELETTRICI E CABLAGGIO Il cablaggio elettrico avverrà per mezzo di cavi con conduttori isolati in rame con le seguenti prescrizioni: Sezione delle anime in rame in ragione di 1,5mm x 1 A Tipo FG7 se in esterno o in cavidotti su percorsi interrati tipo N07V-K se all interno di cavidotti di edifici Inoltre i cavi saranno a norma CEI 20-13, CEI20-22II e CEI 20-37 I, marchiatura I.M.Q., colorazione delle anime secondo norme UNEL, grado d'isolamento di 4 kv. 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: Conduttori di protezione: giallo-verde (obbligatorio) Conduttore di neutro: blu chiaro (obbligatorio) Conduttore di fase: grigio / marron Conduttore per circuiti in C.C.: chiaramente siglato con indicazione del positivo con + e del negativo con Come è possibile notare dalle prescrizioni sopra esposte, le sezioni dei conduttori degli impianti fotovoltaici sono sicuramente sovradimensionate per le correnti e le limitate distanze in gioco. Con tali sezioni la caduta di potenziale viene contenuta entro il 2% del valore misurato da qualsiasi modulo posato al gruppo di conversione. IMPIANTO DI MESSA A TERRA Il campo fotovoltaico sarà gestito come sistema IT, ovvero con nessun polo connesso a terra. Le stringhe saranno, costituite dalla serie di singoli moduli fotovoltaici e singolarmente sezionabili, provviste di diodo di blocco e di protezioni contro le sovratensioni. Deve essere prevista la separazione galvanica tra la parte in corrente continua dell impianto e la rete; tale separazione può essere sostituita da una protezione sensibile alla corrente continua solo nel caso di impianti monofase. Soluzioni tecniche diverse da quelle sopra suggerite, sono adottabili, purché nel rispetto delle norme vigenti e della buona regola dell arte. Ai fini della sicurezza, se la rete di utente o parte di essa è ritenuta non idonea a sopportare la maggiore intensità di corrente disponibile (dovuta al contributo dell impianto fotovoltaico), la rete stessa o la parte interessata dovrà essere opportunamente protetta. La struttura di sostegno verrà regolarmente collegata all impianto di terra dell edificio tramite conduttore N07V-K da 16mmq. Pag.4
CARICHI ELETTRICI Superficie utile in pianta dell edificio: 2.716,10 m 2 IL CONSUMO STANDARD DI ENERGIA ELETTRICA PER EDIFICI SCOLASTICI SECONDO IL PROSPETTO G.12 DELLA UNI 13790:2008 E PARI A 10kWh/mq anno (pari a 36/MJ/mq anno). LA SUDDIVISIONE NEI DIVERSI MESI DELL ANNO E STATA EFFETTUATA COME DI SEGUITO RIPORTATO: Mese Carico elettrico specifico mensile Carico elettrico mensile Eel [MJ/(m 2 mese)] [MJ/mese] Gennaio 3,0 8 148,3 Febbraio 3,0 8 148,3 Marzo 3,0 8 148,3 Aprile 3,0 8 148,3 Maggio 3,0 8 148,3 Giugno 3,0 8 148,3 Luglio 3,0 8 148,3 Agosto 3,0 8 148,3 Settembre 3,0 8 148,3 Ottobre 3,0 8 148,3 Novembre 3,0 8 148,3 Dicembre 3,0 8 148,3 TOTALE ANNUO 36,0 97 779,6 ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DAL SISTEMA SOLARE PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA DA PANNELLI SOLARI Mese Energia elettrica prodotta dal sistema fotovoltaico Eel,pv,out Frazione di copertura del carico elettrico mediante fotovoltaico fel Frazione minima richiesta all impianto solare di copertura del carico elettrico Verifica della percentuale richiesta di copertura del carico Energia elettrica in sovrapproduzione reimmessa nella rete Eel,pv,rete [MJ] [%] [%] [MJ] Gennaio 2 424,5 87,6 - - - Febbraio 2 970,1 100,0 - - 201,1 Marzo 3 994,3 100,0 - - 1 225,3 Aprile 4 947,3 100,0 - - 2 178,3 Maggio 6 082,7 100,0 - - 3 313,7 Giugno 6 215,0 100,0 - - 3 446,0 Luglio 6 837,3 100,0 - - 4 068,3 Agosto 6 433,5 100,0 - - 3 664,5 Settembre 5 016,5 100,0 - - 2 247,5 Ottobre 3 949,1 100,0 - - 1 180,1 Novembre 2 435,4 88,0 - - - Dicembre 2 196,9 79,3 - - - TOTALE 53 502,5 100,0 0,0 OK 20 274,5 DIAGRAMMA DELLE QUOTE DI COPERTURA MENSILI DEL CARICO ELETTRICO Carico elettrico mensile Energia elettrica prodotta dai pannelli Pag.5
VERIFICA COPERTURA PRODUZIONE ENERGIA ELETRICA DI CUI ALL ART. 11, COMMA 1 D. LGS. 28/2011 (Allegato 3, comma 3 D. Lgs. 28/ 11) ESTRATTO DELLE VERIFICHE DI LEGGE DI CUI AL D. LGS. 28/2011 VERIFICA POTENZA DI PICCO Potenza di picco in condizioni standard Wpv: Potenza richiesta dal D. Lgs. 28/2011 (938,72mq): 26,25 kw 25,68 kw (verifica OK) (1518,00/65)x1,10 Data: Ottobre 2014 I PROGETTISTI Arch. Giuseppe RUSSETTI Ing. Marco SELLANI Arch. Raffaele CENTONZE Ing. Giuseppe RICCIARDI Pag.6
ALLEGATO: SCHEDA TECNICA INVERTER Pag.7
ALLEGATO: SCHEDA TECNICA PANNELLO FOTOVOLTAICO Pag.8