L’innovazione tecnologica nella componentistica
elettronica ed i nuovi scenari nei sistemi ad isola
totale
Qualsiasi risultato s’intenda ottenere bisogna che vi sia sempre lo strumento
adatto che ci avvicini al traguardo. Per tale ragione è stato impossibile sino ad
ora realizzare mini centrali di produzione d’energia che possano interfacciare
tutte le esigenze di tutte le utenze da 3 a 300Kw sia mono che in trifase.
L’evoluzione tecnologica legata a nuovi dispositivi elettronici che svolgono la
funzione d’interruttori di alta potenza, legati a potenti microprocessori che
ricostruiscono la forma d’onda sinusoidale a 50 Hz per simulare perfettamente
i parametri elettrici della rete pubblica, ci hanno consentito di progettare
macchine elettriche che nelle varie taglie possono servire totalmente in isola le
utenze domestiche ed industriali.
I semiconduttori di ultima generazione (IGBT – Insulated Gate Bipolar
Transistor), Transistor Bipolare a Gate Isolato, sono la chiave delle eccezionali
prestazioni delle mini centrali di produzione di energia da fonte rinnovabile
che hanno consentito alla Ecotecnologie di mettere totalmente in campo le
metodologie con cui il Riutilizzatore progettato nel lontano 2001 sta finalmente
operando. Sino a 3 anni fa lavoravamo con MOSFET (Transistor ad Effetto di
Campo in tecnologia MOS – Metal Oxside Semiconductor). I MOSFET la cui
resistenza Drain – Source, risultava inferiore ad un componente di potenza
tradizionale come i transistor Darlington, la cui resistenza minima si avvicina
a 1,5 Ohm, all’inizio degli anni 90’ erano considerati il Top della tecnologia dei
semiconduttori di potenza. Il loro unico limite è la tensione massima di rottura
che non poteva superare i 500 Volt. Pertanto applicati in dispositivi di elevata
potenza si doveva aumentare la corrente sino a limiti ben precisi o parallelare
più dispositivi.
Simbolo del componente IGBT
In realtà l’IGBT è la fusione tra un MOSFET ed un Transistor a giunzione
bipolare. Quindi mette insieme i vantaggi sia dell’uno che dell’altro
dispositivo. Anche se le correnti massime sopportabili dal IGBT sono inferiori
a quelle del Tiristore (componente di commutazione per eccellenza)
utilizzando moduli con più IGBT in parallelo si ottengono componenti capaci
di commutare correnti di 1,2 kA con tensione massima di 6 kV.
Quindi l’IGBT è un dispositivo di potenza adatto a trattare correnti elevate, che
abbina al pregio dell'alta impedenza di ingresso dei transistor MOS quello
della bassa tensione di saturazione dei transistor a giunzione bipolare (BJT).
In ingresso è presente un MOS di bassa potenza che pilota il BJT di uscita con
potenza elevata. Siccome il MOS risulta interessato solo dalla bassa corrente di
base del BJT, anche l'area del chip, che nei MOS di potenza è estesa, risulta
ridotta.
Sviluppo Nella Progettazione Di Minicentrali
Da questi dati e con i risultai ottenuti da svariati anni di ricerca e
prototipizzazione sono nate le nostre minicentrali di energia, che sono il
risultato di anni di ricerca e miglioramenti delle performance elettriche ed
elettroniche con lo scopo ultimo di dare all’utente il massimo dei servizi al
minimo dei costi. Attraverso questi dispositivi si può operare in alta tensione
in continua (260 -520 volt) e quindi ridurre drasticamente le correnti circolanti
e quindi le perdite per effetto joule o di conversione - l’aumento delle rese
consente alle nostre macchine di poter gestire elevate potenze con lo stesso
dispositivo.
Un altro esempio è l’innovativa scheda di gestione dei flussi di energia. Tale
scheda determina le priorità di fornitura dell’energia che arriva principalmente
da fonte rinnovabile e dopo da remoto.
Inoltre il gestore di flusso garantisce direttamente l’energia alla macchina e
solo dopo aver soddisfatto le esigenze del carico d’utenza, provvede alla carica
del pacco d’accumulo o al prelievo da esso.
Questa priorità di gestione salvaguarda il pacco d’accumulo che durante le ore
di massima insolazione non viene minimamente utilizzato, se non per
mantenere la carica equalizzata degli elementi interni delle batterie.
Questo comporta una vita media elevata ed una garanzia reale di 10 anni;
inoltre tali flussi li possiamo visionare in un comodo tablet che in wireless ci
conferisce tutte le informazioni gestibili con uno storico di settimane – mesi.
Piccole grandi innovazioni che messe tutte insieme fanno del Riutilizzatore
elettronico della Ecotecnologie una risorsa ecocompatibile unica di cui non
possiamo proprio fare a meno.
Giuseppe de Santis
