FOTOVOLTAICO LA GAMMA Fotovoltaico, energia pulita Salvaguardia dell’ambiente L’effetto serra, le piogge acide, lo smog, i mutamenti climatici devono farci riflettere sull’uso delle risorse per produrre energia. Il Protocollo di Kyoto rappresenta oggi il più grande gesto che le nazioni del mondo hanno fatto per salvare l’ambiente e il clima del pianeta. Forse da solo non sarà sufficiente per assicurare un’inversione di tendenza eppure, obbligando gli Stati, quindi a cascata le aziende, le amministrazioni e gli stessi cittadini a valutare quanti gas inquinanti si producono con un errato stile di vita, ha già raggiunto il suo primo, decisivo effetto: “diffondere consapevolezza e attenzione verso l’ambiente”. Insolazione annua (kWh/m2) in base ai valori dell’atlante europeo delle radiazioni solari L’energia del sole In risposta alla richiesta proveniente da Kyoto è partita una corsa alla ricerca di fonti energetiche rinnovabili ed ecologiche. Biomasse, idroelettrico, eolico, geotermico, sono alcune delle soluzioni che si stanno percorrendo. Ma un’altra fonte, forse la più ovvia, ci fornisce energia da sempre: il sole. Dopo un viaggio di circa 150 milioni di km la radiazione solare raggiunge la Terra con una potenza di circa 1.365 kW/m2. La parte di energia solare che riesce a raggiungere la Terra in un’ora, equivale al consumo energetico di un anno dell’intero pianeta. Questa energia può rappresentare quindi il nostro futuro: la luce del sole può essere trasformata direttamente in elettricità per mezzo dei pannelli fotovoltaici, mentre il calore può essere utilizzato per il riscaldamento dell’acqua per mezzo di pannelli solari termici. 1600 ÷ 1750 1400 ÷ 1600 1600 ÷ 1750 1200 ÷ 1400 1400 ÷ 1600 1200 ÷ 1400 Al microscopio Un po’ di storia “L’effetto fotovoltaico” è noto fin dal 1839 e trova il suo fondamento nella esperienza del fisico francese Edmond Becquerel (1820-1891). Nel 1870 il fenomeno fu studiato in solido sul selenio, da Heinrich Hertz, e nel 1876, da Willoughby Smith, William Adam e Richard Day, i quali conclusero che tali celle erano in grado di convertire la luce in elettricità con una efficienza compresa fra 1% e il 2%. Il principio fu meglio compreso nel 1905 da Einstein - che nel 1921 per questa scoperta fu insignito del Premio Nobel per la fisica. Un po’ di fisica La cella fotovoltaica è costruita con silicio, uno dei materiali semiconduttori più diffusi in natura. Nella sua realizzazione vengono accostati due strati di silicio con diversa concentrazione di elettroni (quello che si definisce silicio “drogato”, tipo “N” se presenta un eccesso di elettroni, di tipo “P” se con un eccesso di lacune, cioè la particella a carica positiva opposta agli elettroni). Proprio questa diversa concentrazione di elettroni crea un campo elettrico permanente in un materiale senza l’aiuto di campi elettrici esterni. Si supponga ora che un fotone di luce entri nella regione di tipo “P” del materiale. Se il fotone ha un’energia sufficiente, quando entra in collisione con gli elettroni li “stacca” dalla loro orbita intorno all’atomo. L’elettrone così liberato si muoverà a causa del potenziale elettrico. Tale flusso produrrà una corrente elettrica che potrà essere raccolta ai capi della cella. Nel 1954 Chapin, Pearson e Fuller, nei laboratori della Bell Telephone, svilupparono la prima cella basata su semiconduttori al silicio in grado di convertire il 6% dell’energia solare in energia elettrica. La prima applicazione di celle solari è dovuta alle ricerche in campo aerospaziale: nel marzo del 1958 una cella fotovoltaica alimentò la trasmittente che portò nello spazio il satellite artificiale Vanguard1 che ancora oggi è in orbita attorno alla Terra. Elettrone Lacuna Si drogato N Si drogato P elettrodo negativo silicio con drogaggio “N” elettrodo positivo strato adiacente silicio con drogaggio “P” Dalle celle al sistema Le celle fotovoltaiche Il processo che porta alla realizzazione di un pannello fotovoltaico è lungo e complesso e richiede tecnologie all’avanguardia per la lavorazione dei materiali. MONOCRISTALLINO Efficienza: 18% Maggior grado di purezza Miglior rapporto qualità-prezzo 1 kW 8 mq Attualmente sono principalmente 3 le famiglie di pannelli che si trovano in commercio: monocristallino, policristallino e amorfo. Queste si differenziano a seconda della lavorazione tecnologica eseguita sul cristallo di silicio, per purezza e rendimenti. POLICRISTALLINO FILM SOTTILE Efficienza: 15% Minor grado di purezza Più economico rispetto al mono 1 kW 10 mq Efficienza: 11% Applicabile a supporti flessibili Decadimento prestazionale più rapido 1 kW 20 mq Come nasce un pannello Sopra una superficie posteriore di supporto, in genere realizzata in un materiale isolante con scarsa dilatazione termica, come il vetro temperato o un polimero come il tedlar, vengono appoggiati un sottile strato di acetato di vinile (EVA), la matrice di moduli preconnessi, un secondo strato di acetato e un materiale trasparente che funge da protezione meccanica anteriore per le celle fotovoltaiche, in genere vetro temperato. Dopo il procedimento di pressofusione, che trasforma l’EVA in mero collante inerte, le terminazioni elettriche vengono chiuse in una morsettiera stagna generalmente fissata alla superficie di sostegno posteriore, e il “sandwich” ottenuto viene fissato ad una cornice in alluminio, che sarà utile al fissaggio del pannello alle strutture atte a sostenerlo e orientarlo opportunamente verso il sole. Gli stessi pannelli posti in serie formano batterie per la realizzazione degli impianti più piccoli. Più batterie collegate tra loro realizzano veri e propri generatori fotovoltaici. Struttura di un modulo in silicio cristallino Cornice in alluminio Vetro E.V.A. Cella Fotovoltaica E.V.A. Tedlar Gli elementi dell’impianto 1 Moduli fotovoltaici I pannelli fotovoltaici generano corrente elettrica grazie alla luce del sole. Un impianto della potenza di 3 kW può arrivare a produrre 4,5 MWh annui di energia, soddisfacendo i bisogni di una famiglia media. I pannelli fotovoltaici HELIOVOLT di Unical con tecnologia monocristallina sono ideali per l’impiego in utenze domestiche. 1 2 Cavi e quadro elettrico di protezione CC Per garantire re resa esa ed efficienza dell’im dell’impianto mpianto è fondamentale ondamentale llaa scelta di un cavo idoneo ad applicazioni ap plicazioni fotovol fotovoltaiche lta t iche e ben en dimensionato, nonché no nché le adeguate sicurezze. si urezze. 3 Inverter Per trasformare la corrente continua prodotta dai pannelli FV in corrente alternata usata dalla rete, sono necessari speciali inverter in grado di ottenere il massimo della potenza in uscita dai pannelli, nonostante questa vari con l’insolazione. Unical propone la gamma HELIOINV con 4 taglie di potenze dai 2 ai 6 kW MONOFASE e 3 taglie dai 10 ai 15 kW TRIFASE. 4 3 2 5 4 Misuratore conto energia Per impianti ad uso domestico, il fornitore della rete predispone appositi misuratori che comunicano al GSE l’energia prodotta, al fine di calcolare le sovvenzioni dovute. 5 Quadro di protezione CA Importante è proteggere l’impianto fotovoltaico sia a monte che a valle dell’inverter, utilizzando scaricatori, sezionatori e magnetotermici di qualità. 6 Contatore bidirezionale 6 Il fornitore della rete elettrica predispone un contatore bidirezionale in grado di misurare l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico e quella assorbita dalla rete stessa. Dimensionare... I fattori discriminanti su cui basare il calcolo del numero di pannelli e quindi la dimensione dell’impianto, sono: Il problema ombreggiamenti SUPERFICIE DISPONIBILE ENERGIA NECESSARIA Perciò, prima di procedere alla realizzazione dell’impianto, è necessario effettuare un sopralluogo per verificare: spazi disponibili statica delle strutture edilizie destinate ad accogliere l’impianto possibile orientamento e inclinazione possibili ombreggiamenti ubicazione geografica per determinare la produttività consumo annuo di energia del cliente valutazione spazi per collocare la componentistica (quadri, inverter, ecc.) e delle distanze tra essi disponibilità finanziarie del cliente necessità di eventuali permessi edilizi consegna dell’energia prodotta in rete (Bassa Tensione, Media Tensione) attrezzature necessarie per l’installazione. Ad appoggio su falda Il principale problema nella disposizione dei pannelli fotovoltaici è quello delle ombre. Importantissimo è valutarne la presenza e la possibilità di evitarne il loro impatto sistematico con i pannelli. Infatti un’ombra che copre una cella (o tutto il pannello) rende inefficace non solo quella cella ma tutte quelle ad essa collegata. Pensate a quello che succede, ad esempio, ad una serie di batterie: se ne togliete una, tutto il sistema risulta interrotto. In un impianto fotovoltaico accade la stessa cosa. È quindi fondamentale garantire l’assenza di ombre. A copertura di tetto piano Pensiline realizzate su misura ...e installare l’impianto Soddisfare i consumi Il progetto Altri dati di grande interesse nella progettazione riguardano l’entità del carico complessivo nei giorni medi mensili (kWh/giorno) e su base annua (kWh/anno) che l’impianto fotovoltaico dovrà andare a servire. Mediamente in Europa si può considerare, accettando margini di imprecisione, che una famiglia consumi tra 3 e 5 MWh/anno. Questo dato è comunque reperibile sulla bolletta. Partendo da questo valore e sapendo che, mediamente, un impianto da 3 kWp produce in un anno circa 4,5 MWh, se ne deduce che tale impianto copre le esigenze di una famiglia media. Naturalmente queste sono considerazioni generiche. Ogni impianto fotovoltaico presenta proprie caratteristiche e peculiarità per cui è importante fare accurate considerazioni. La realizzazione di un impianto fotovoltaico è caratterizzata dalla elasticità: gli stessi componenti base (pannelli, inverter, quadri elettrici) sono gli elementi costituenti di tutte le tipologie di installazione. Dai semplici impianti domestici al servizio di una piccola utenza, fino ai grandi campi fotovoltaici con potenze di MegaWatt, il principio di progettazione rimane lo stesso, misurato sui consumi elettrici che si vogliono coprire oppure sugli spazi che si hanno a disposizione. Avviene così che, al di là della complessità di connessioni e sistemi di sicurezza, la differenza nelle varie tipologie di impianti la fa principalmente il sito e il tipo di struttura che si utilizza come sostegno: ad appoggio su falda a copertura di tetto piano pensiline realizzate su misura campi su inseguitori integrato su tetto. Scegliere l’inverter Stabilita la dimensione dell’impianto si calcola quale inverter soddisfa le esigenze. Appositi programmi di calcolo indicheranno al progettista la potenza dell’inverter in funzione delle dimensioni dell’impianto. Si calcolerà poi la disposizione dei pannelli da collegare in serie e suddividere in stringhe. Campi su inseguitori I pannelli HELIOVOLT grazie alla loro resa, alle dimensioni contenute e all’estrema maneggevolezza sono ideali per ognuna di queste tipologie installative. Integrato su tetto Il pannello Heliovolt Caratteristiche HELIOVOLT 240: 60 celle / 240 Wp Cella MONOCRISTALLINA ad alta efficienza Diodi di by-pass: 3 Certificazioni IEC EN 61215 e IEC EN 61730 Tolleranza della potenza in uscita: 0/+3% e -1,5/+1,5% Ampio campo di lavoro (range di 130°C) Telaio in alluminio anodizzato con fori anticondensa Protezione EVA anti invecchiamento Vetro temperato ad alta trasparenza Estrema maneggevolezza ää Applicazioni Installazioni residenziali su tetto inclinato Installazioni a tetto piano su strutture commerciali Campi solari di grandi potenze Applicazioni “stand-alone” Riqualificazioni di coperture. ä Potenza in uscita garantita 25 anni. ääää ää ä Consigli d’installazione I pannelli fotovoltaici hanno resa migliore se esposti a sud con inclinazione ottimale tra i 35-40 gradi. La connessione in serie prevede di mantenere, per pannelli collegati tra loro, stesso orientamento e stesso angolo d’inclinazione. Particolare cura va posta a possibili ombreggiamenti che possono occultare parte del pannello riducendo notevolmente la potenza resa dall’intero sistema. Terminologia Potenza di picco (Wp) Potenza massima erogata dal pannello nelle condizioni standard Corrente nominale (IMAX) Corrente massima erogata dal modulo nelle condizioni di lavoro ottimali Tensione nominale (VMAX) Tensione massima erogata dal modulo nelle condizioni di lavoro ottimali Efficienza È strettamente legata al materiale della cella Il massimo raggiungibile con l’attuale tecnologia è circa il 18% con silicio monocristallino Temperatura di lavoro Range di temperature ambiente entro il quale è garantito il funzionamento del pannello Coefficienti di temperatura Indicano la variazione percentuale delle grandezze di riferimento (corrente, tensione e potenza) al variare della temperatura ambiente Tolleranza È un dato percentuale relativo agli standard qualitativi di produzione: tanto minore, tanto più stabili e predicibili saranno le prestazioni elettriche, a pari condizioni di utilizzo. Dati Tecnici 20 496 #ORRENTE! 100 261 T # T # T # 7M£ #ORRENTE! 7M£ 7M£ 7M£ 7M£ 992 4EMP # 944 4ENSIONE6 794 2 4 -Ø 900 1637 4ENSIONE6 HELIOVOLT 240 SPECIFICHE Tipo SR - M660240 Classe II Silicio monocristallino 156 mm x 156 mm, 60 celle in serie (6x10) Cella Peso Dimensioni Kg 20 mm 1637 x 992 x 48 Certificazioni IEC 61215 Ed.2 IEC 61730 ROHS Tolleranza Certificazione IECQ % -1,5/+1,5 CARATTERISTICHE ELETTRICHE Potenza Tensione circuito aperto Wp 240 V 37,56 Tensione alla massima potenza V 31,2 Corrente di cortocircuito A 8,29 Corrente alla massima potenza A 7,82 Efficienza cella % 17 MΩ ≥ 50 Tensione massima di sistema V 1000 Portata massima del fusibile in serie A Isolamento Diodi di bypass 15 3 diodi (7.0 A) Connettori MC4 CARATTERISTICHE FISICHE Campo operativo di temperatura °C - 40 a + 85 Resistenza alla pressione Pa ≤ 5400 Resistenza al vento Pa ≤ 2400 Test grandine Diametro grandine 25mm, velocità di impatto 23m/s, 11 punti di impatto COEFFICIENTI DI TEMPERATURA NOCT 45°C ± 2°C Coefficiente di temperatura Isc %/°C + 0,043 Coefficiente di temperatura Voc %/°C - 0,42 Coefficiente di temperatura PM %/°C - 0,5 Condizioni standard di test (STC): irradiazione 1000 W/m2 - Temperatura modulo 25 °C - AM 1,5 L’inverter Helioinv Display grafico integrato ää ä Quello utilizzato nel fotovoltaico è un tipo particolare di inverter, progettato espressamente per convertire l’energia elettrica sotto forma di corrente continua prodotta da un modulo fotovoltaico, in corrente alternata da immettere direttamente nella rete elettrica. Mediante l’impiego di particolari sistemi di controllo software e hardware, può estrarre dai pannelli fotovoltaici la massima potenza disponibile in qualsiasi condizione meteorologica. ääää ää ä Caratteristiche Vasto range di tensioni in ingresso Contenitore in alluminio di alta qualità per montaggio in interni ed esterni (IP54) Sistema di raffreddamento innovativo: 100% della potenza garantita anche a 45°C Sezionatore DC integrato Tutti i collegamenti sono ad innesto Display grafico integrato e comandi intuitivi Interfaccia RS485 / Ethernet integrata Testato dal TÜV e approvato VDE FDC Full Digital Controlled; con regolatore digitale di onda sinusoidale Montaggio semplicissimo mediante apposita guida Nuovo sistema di protezione della rete, estremamente stabile e a prova di disturbi Multi MPPT (2 per i 10TF - 3 per il 13TF e 15TF). Terminologia Potenza di campo Potenza massima del campo fotovoltaico che può essere collegata all’inverter. È importante che non sia al di fuori del range indicato dal costruttore. Distorsione armonica Misura percentuale della distorsione in frequenza del segnale in uscita. Inseguitori MPPT Numero di canali dedicati per l’aggancio al punto di massima potenza definiscono il numero di stringhe che possono essere collegate all’inverter. Efficienza massima Percentuale di trasformazione della corrente continua in corrente alternata. Temperatura di lavoro Range di temperature ambiente entro il quale è garantito il funzionamento dell’inverter. Helioinv monofase Dati Tecnici HELIOINV MONOFASE 2.0 3.0 4.2 6.0 INGRESSO (DC) Potenza max. generatore* 2300 3300 5000 6000 Campo di tensione MPP VDC 100...550 100...550 100...550 100...550 Tensione min. per potenza nominale VDC 170 235 180 220 WSTC Tensione max. di ingresso VDC 600 600 600 600 Corrente di ingresso ADC 0...11 0...11 0...22 0...22 MC4 MC4 MC4 MC4 Tipo connessione USCITA (AC) Tipologia MONOFASE MONOFASE MONOFASE MONOFASE Potenza nominale W 1800 2500 3800 4600 Potenza massima VA 1980 2750 4180 5060 Tensione nominale di rete / campo VAC 230 / 184...300 230 / 184...300 230 / 184...300 230 / 184...300 > 0,98 > 0,98 > 0,98 > 0,98 Fattore di potenza (PF) Frequenza nominale di rete / campo Hz 50 / 45...55 50 / 45...55 50 / 45...55 50 / 45...55 Fattore di distorsione armonica alla potenza nom. % < 1,5 < 1,5 < 1,5 < 1,5 A 12 12 19 22 Corrente AC max DATI DI SISTEMA Consumo notturno W 0 0 0 0 Rendimento massimo % 97 97 97 97 Rendimento europeo (400 VDC) % 95,4 95,5 95,8 96,2 Temperatura ambiente °C -20...+60 -20...+60 -20...+60 -20...+60 Potenza nominale con temp. ambiente fino a °C +45 +45 +45 +45 % 0...98 assenza di condensa 0...98 assenza di condensa 0...98 assenza di condensa 0...98 assenza di condensa IP54 IP54 IP54 IP54 Umidità rel. dell’aria Grado di protezione Sistema di collegamento Sistema di onda sinusoidale digitale, senza trasformatore (senza sep. galvanica), a due livelli Raffreddamento Convezione / ventilatore (ventilatore sostituibile dall’esterno) Indicazione Display grafico LC 128 x 64 pixel, con retroilluminazione e LED di stato Comandi Tre pulsanti Sezionatore DC Sezionatore DC integrato secondo VDE 0100-712 Conformità CE secondo EN 50178, EN 61000-6-2, 61000-6-3, 61000-3-2, 61000-3-3, 61000-3-12, 61000-3-11 Protezione di rete VDE 0126-1-1 VDE 0126-1-1 VDE 0126-1-1 VDE 0126-1-1 Controllo correnti di guasto VDE 0126-1-1 VDE 0126-1-1 VDE 0126-1-1 VDE 0126-1-1 Marchio di controllo “Sistema costruttivo controllato” TÜV Rheinland / “GS-Sicurezza verificata” Data logger per la resa energetica, potenza di massima e durata dell’esercizio per gli ultimi 31 giorni, 12 mesi e 10 anni Data logger Comunicazione dati RS 485 / Ethernet Contatto indicazione di stato Dimensioni (LxAxP) Peso Contenitore *Sovradimensionamento raccomandato del 15% Spina M12 con relè che apre e chiude mm 545 x 290 x 185 545 x 290 x 185 545 x 290 x 185 545 x 290 x 185 Kg 13 13 15 15 Alluminio, coperchio verniciato a polvere Helioinv trifase Dati Tecnici HELIOINV TRIFASE 10TF 13TF 15TF 2 x 6000 3 x 5000 3 x 6000 INGRESSO (DC) Potenza max. generatore* WSTC Campo di tensione MPP VDC 250...750 250...750 250...750 Tensione min. per potenza nominale VDC 320 280 320 Tensione max. di ingresso VDC 900 900 900 Corrente di ingresso ADC 2 x 16 3 x 16 3 x 16 2 3 3 MC4 MC4 MC4 TRIFASE TRIFASE TRIFASE 10000 13000 15000 Inseguitori MPP Tipo connessione USCITA (AC) Tipologia Potenza nominale W Potenza massima VA 10000 13000 15000 Tensione nominale di rete / campo VAC 3 X 400 3 X 400 3 X 400 > 0,98 > 0,98 > 0,98 Fattore di potenza (PF) Frequenza nominale di rete / campo Hz 50 / 45...55 50 / 45...55 50 / 45...55 Fattore di distorsione armonica alla potenza nom. % <3 <3 <3 A 3 x 16 3 x 20 3 x 22 Corrente AC max DATI DI SISTEMA Consumo notturno W 0 0 0 Rendimento massimo % 98 98 98 Rendimento europeo % 97,5 97,5 97,5 Temperatura ambiente °C -20...+60 -20...+60 -20...+60 Potenza nominale con temp. ambiente fino a °C -20...+50 -20...+50 -20...+50 Umidità rel. dell’aria % 0...98 assenza di condensa 0...98 assenza di condensa 0...98 assenza di condensa IP54 IP54 IP54 Grado di protezione Sistema di collegamento a 2 livelli, senza trasformatore Raffreddamento Convezione Indicazione Display grafico LC 128 x 64 pixel, con retroilluminazione e LED di stato Comandi Tre pulsanti Sezionatore DC Integrato Conformità CE secondo EN 61000-3-2, 61000-3-3, 61000-3-11, 61000-3-12, 61000-6-2, 61000-6-3 Data logger per la resa energetica, potenza di massima e durata dell’esercizio per gli ultimi 31 giorni, 12 mesi e 10 anni Data logger Comunicazione dati RS 485 / Ethernet tramite due connettori RJ45 Contatto indicazione di stato Dimensioni (LxAxP) Peso Contenitore *Sovradimensionamento raccomandato del 15% Connettore M12 con relè aperto/chiuso mm 550 x 750 x 200 Kg 39 550 x 750 x 200 550 x 750 x 200 42 42 Alluminio, coperchio verniciato a polvere Accessori Helioinv MAX VISIO È un touch screen a colori, per la visualizzazione della produzione energetica dell’impianto fotovoltaico con inverter Helioinv. Max Visio può essere collegato molto facilmente tramite ethernet o interfaccia RS 485. Tutte le connesioni possono essere realizzate con connettore RJ45 standard. Il fissaggio avviene tramite un supporto per parete fornito in dotazione. Questo supporto può essere utilizzato anche come base di sostegno per il modello da tavolo. Il datalogger integrato è in grado di memorizzare i dati di un impianto complesso fino a 20 inverter e per 10 anni. Tramite la porta USB poi è possibile trasferire i dati su un computer. 0OTENZAATTUALE 0RODUZIONE K7 OGGI K7H ANNO -7H TOTALE -7H 0AGAMENTI #/SALVATO 2ADIAZIONE 4EMPERATURA 0RODUZIONE OGGI E ANNO E TOTALE E VENERDÖFEBBRAIO Valori visualizzati Max Visio Comunicazione con inverter RS 485 / Ethernet Comunicazione con PC USB 2.0 / Ethernet Informazioni generali Data e ora Dati dell’impianto visualizzati Potenza attuale, energia giornaliera, energia mensile, energia annuale, energia totale, risparmio di CO2, remunerazione Lingue Tedesco, inglese, francese, italiano, spagnolo Memoria dati 20 inverter, 10 anni, 12 mesi, 31 giorni Backup/ripristino Mediante interfaccia USB Dimensioni (L x A x P) 160 mm x 160 mm x 40 mm Peso 600 g Tipo di montaggio Adatto per montaggio a parete o come modello da tavolo Temperatura ambiente 0 - 50 °C Umidità dell’aria relativa < 85 % Tipo di protezione IP20 Alimentazione Alimentatore 230 VAC / 15 VDC (in dotazione) Potenza attuale Rendimento per giorno/mese/anno di tutto l’impianto o di singoli inverter Remunerazione (in euro) Risparmio di CO2 Caratteristiche Semplice, grazie all’interfaccia intuitiva Utilizzo mediante Touch Screen a colori Interfaccia utente in più lingue Memoria dei dati fino a 20 inverter e fino a 10 anni Comunicazione mediante interfaccia RS485 oppure Ethernet Interfaccia USB per backup/ripristino e aggiornamento software Modello da tavolo e da parete Segnale acustico integrato Accessori impianto Quadri elettrici, connettori e cavi Altri componenti indispensabili sono i quadri elettrici “lato diretta” e “lato alternata”. Essi hanno la funzione di assicurare: - la protezione degli inverter e dei generatori fotovoltaici contro l’accoppiamento di sovratensioni - il sezionamento sotto carico DC tra gli inverter e i generatori fotovoltaici, necessario secondo la normativa IEC 60364-712. A queste poi il fornitore della linea elettrica affianca i contatori: monodirezionale per il conteggio della energia prodotta Unical propone a catalogo una serie di quadri elettrici premontati pronti da installare: • quadri lato CC per 2 e 3 stringhe • quadri lato CA da 3 a 20 kWp • quadro lato CA fino a 18 kWp per 3 inverter. A questi si aggiungono una serie completa di connettori MC4 e cavi precablati tipo FG21 er applicazioni solari. specifici per bidirezionale per la misura dell’energia scambiata con la rete. Sistemi di fissaggio Unical offre una serie di staffaggi per soddisfare tutte le esigenze di installazione e può venire incontro al tecnico per valutare soluzioni particolari. I kit di staffe ad appoggio su tegola e per superfici piane sono caratterizzati dalla zincatura certificata e dalla verniciatura che ne proteggono la struttura da invecchiamento e corrosione. I collegamenti dei profilati sono semplici e veloci grazie alle giunzioni laterali di facile accesso e alle prolunghe comprese in ogni kit. Il telaio per superfici piane permette un’angolazione variabile da 20° a 45°, che si realizza in maniera immediata bloccando con un gesto i giunti mobili. Il pratico gancio di montaggio, fornito per ogni pannello, permette comode manovre di installazione poiché sostiene il modulo fino a che non è completamente fissato. Sistemi ad incasso Il sistema ad incasso per l’integrazione dei moduli HELIOVOLT si distingue per la sua semplicità di messa in opera. Fornito in rotoli di polietilene riciclato si srotola facilmente per un fissaggio diretto sulla struttura del tetto tramite gli ancoraggi in alluminio. assicura un’eccellente impermeabilizzazione del tetto si adatta a tutti i tetti (ardesia, tegole, strutture in legno o cemento) e su pendenze comprese tra 15° e 70° fissaggio dei moduli sia in orizzontale che in verticale. Inoltre è possibile completare l’isolamento, applicando sulle tegole la guaina impermeabilizzante senza piombo Flex, disponibile in due colori (nero e rosso). Facilmente modellabile, si fissa con una colla speciale alle tegole e protegge dall’infiltrazione di acqua nei punti di giunzione. 1 Togliere le tegole e fissare il rotolo di polietilene al punto di partenza 3 Impermeabilizzare con guaina Flex il punto di contatto con le tegole 5 Posare i pannelli sul telaio 2 Srotolare il polietilene sulla falda 4 Fissare il telaio sopra il polietilene 6 Posizionare la bandella laterale e riporre le tegole Rotolo polietilene riciclato Bandella laterale Fle x Pannello Fotovoltaico Telaio di fissaggio Profilati alluminio Guaina flex € Conto energia Decidere di installare sul tetto della propria casa o del proprio stabilimento un impianto fotovoltaico significa fare un interessante investimento economico ventennale. In Italia questo è possibile grazie al sistema di incentivazione statale “Conto Energia”: per 20 anni dall’entrata in servizio dell’impianto, il Gestore Servizi Energetici (GSE) riconosce ed eroga una tariffa incentivante (contributo in conto esercizio) per tutta l’energia prodotta da impianti fotovoltaici. TARIFFE INCENTIVAZIONE SETTEMBRE 2011 OTTOBRE 2011 NOVEMBRE 2011 Impianti sugli edifici Altri impianti fotovoltaici Impianti sugli edifici Altri impianti fotovoltaici Impianti sugli edifici Altri impianti fotovoltaici €/kWh €/kWh €/kWh €/kWh €/kWh €/kWh 1≤P≤3 0,361 0,316 0,345 0,302 0,320 0,281 3 < P ≤ 20 0,325 0,289 0,310 0,276 0,288 0,256 20 < P ≤ 200 0,307 0,271 0,293 0,258 0,272 0,240 200 < P ≤ 1000 0,298 0,245 0,285 0,233 0,265 0,210 1000 < P ≤ 5000 0,278 0,243 0,256 0,223 0,233 0,201 P > 5000 0,264 0,231 0,243 0,212 0,221 0,191 kW DICEMBRE 2011 1° SEMESTRE 2012 2° SEMESTRE 2012 Impianti sugli edifici Altri impianti fotovoltaici Impianti sugli edifici Altri impianti fotovoltaici Impianti sugli edifici Altri impianti fotovoltaici €/kWh €/kWh €/kWh €/kWh €/kWh €/kWh 1≤P≤3 0,298 0,261 0,274 0,240 0,252 0,221 3 < P ≤ 20 0,268 0,238 0,247 0,219 0,227 0,202 20 < P ≤ 200 0,253 0,224 0,233 0,206 0,214 0,189 200 < P ≤ 1000 0,246 0,189 0,224 0,172 0,202 0,155 1000 < P ≤ 5000 0,212 0,181 0,182 0,156 0,164 0,140 P > 5000 0,199 0,172 0,171 0,148 0,154 0,133 kW Le principali caratteristiche del meccanismo d’incentivazione sono sintetizzate nei seguenti punti: possono beneficiare delle tariffe, in qualità di soggetto responsabile dell’impianto fotovoltaico: - le persone fisiche - le persone giuridiche - i soggetti pubblici - i condomini di unità abitative e/o di edifici la potenza nominale degli impianti deve essere non inferiore a 1 kWp la richiesta di incentivo deve essere inviata al GSE solo dopo l’entrata in esercizio degli impianti fotovoltaici le tariffe sono articolate per taglia e tipologia installativa, con l’intento di favorire le applicazioni di piccola taglia costruite su edifici sono stati definiti piccoli impianti: impianti realizzati “su edifici” con potenza non superiore a 1000 kW, gli altri impianti fotovoltaici con potenza non superiore a 200 kW operanti in regime di scambio sul posto, nonchè gli impianti fotovoltaici di potenza qualsiasi realizzati su edifici ed aree delle Amministrazioni Pubbliche è stato introdotto un costo massimo degli incentivi come tetto per accedere alla tariffa del relativo periodo, valido per il 2011 esclusivamente per grandi impianti è stato introdotto un premio per impianti fotovoltaici abbinati all’uso efficiente dell’energia negli edifici che può portare ad un aumento della tariffa fino ad un massimo del 30% per gli impianti fotovoltaici diversi da quelli realizzati su edificio, la tariffa individuata è incrementata del 5% qualora gli impianti siano ubicati in zone classificate industriali, commerciali, cave esaurite, area di pertinenza di discariche o di siti contaminati per gli impianti operanti in regime di scambio sul posto realizzati su edifici, la tariffa è incrementata del 5% se situati in comuni con meno di 5000 abitanti, i quali ne sono i soggetti responsabili per gli impianti fotovoltaici realizzati su edificio, la tariffa individuata è incrementata di 5 centesimi se posti in sostituzione di coperture in eternit o comunque contenenti amianto Esistono due modi per sfruttare l’energia prodotta: SCAMBIO SUL POSTO Si effettua uno scambio di energia con la rete elettrica, quando produco più di quel che consumo immetto il surplus nella rete, al contrario quando consumo di più, assorbo dalla rete. Periodicamente si fa un computo per valutare la differenza tra energia prodotta e consumata. Nel caso sia maggiore la seconda si paga il dovuto. Energia trasferita alla rete Energia in surplus Pannelli Fotovoltaici gli impianti realizzati con almeno il 60% del prodotto di origine europea godono di un incentivo maggiorato del 10%. L’incentivo in CONTO ENERGIA è cumulabile con eventuali altri incentivi pubblici di natura regionale, locale o comunitaria in conto capitale. L’incentivo Conto Energia permette quindi DUE vantaggi diversi che si traducono in DUE tipi di guadagno: - VANTAGGIO ECONOMICO l’incentivo in CONTO ENERGIA remunera tutta la produzione derivante dall’impianto con una tariffa al kWh per 20 anni. - VANTAGGIO ENERGETICO l’energia prodotta può essere utilizzata. Se l’energia prodotta è maggiore dei consumi l’eccedenza viene accantonata e pagata, ad una cifra convenzionata, dal GSE. VENDITA INDIRETTA L’utente (soprattutto nel caso abbia un impianto fotovoltaico molto più grande rispetto alle sue personali esigenze) può decidere di vendere l’energia che non consuma, la quale viene acquistata dal GSE a prezzi convenzionati. Energia prelevata dalla rete Rientro economico Installare un impianto fotovoltaico è, ad oggi, uno dei migliori investimenti economici che si possano fare. Lo dimostrano chiaramente gli esempi qui riportati (calcolati per la zona di Roma): grazie al denaro incassato dall’incentivo e a quello risparmiato in bolletta (o guadagnato con la vendita di energia), si rientra dell’investimento iniziale in 6-8 anni. Negli anni successivi si ha solo guadagno netto. Non esiste nessun investimento con un tasso d’interesse così elevato! Impianto da 4,32 kWp migliaia di euro ESEMPIO 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 Analizziamo il caso di un impianto domestico da 4,32 kWp parzialmente integrato, realizzato a Roma, con incentivi di settembre 2011. La produzione annua prevedibile a Roma per un impianto di 4,32 kWp è di circa 5900 kWh. L’incentivazione prevista sarà 0,268 €/kWh per un ricavo annuo dal Conto Energia pari a: 5900 x 0,268= 1581,2 €/anno. A questo si aggiunga un risparmio di circa 600 € sulla bolletta. Si arriva così a “guadagnare” circa 2200 €/anno. Il tutto per 20 anni. 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 anni Impianto da 10 kWp migliaia di euro Impianto da 50 kWp MIGLIAIA DIEURO 70 Îää Ónä ÓÈä Ó{ä ÓÓä Óää £nä £Èä £{ä £Óä £ää nä Èä {ä Óä 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 anni 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 ANNI Le tappe burocratiche Verifica presso l’Ufficio Tecnico del comune di appartenenza delle autorizzazioni necessarie per la costruzione. In merito, ogni regione ha la libertà di legiferare in maniera propria. Potrebbe infatti essere richiesta l’apertura della DIA (denuncia d’inizio lavori) o altre autorizzazioni. Effettuato il progetto preliminare è necessario inoltrare al gestore della rete (ad esempio ENEL) la richiesta di connessione alla rete. Per quanto riguarda ENEL, esiste una apposita modulistica da compilare e inviare. Entro 20 giorni si riceve un preventivo da sottoscrivere per accettazione. Finiti i lavori e prima di effettuare la comunicazione è necessario iscrivere l’impianto al registro di TERNA S.p.a. (il principale proprietario della rete di trasmissione nazionale) comunicando le informazioni relative all’impianto tramite portale informatico GAUDÌ. Successivamente è necessario inviare la comunicazione di fine lavori all’ente gestore della rete, che a quel punto effettuerà la connessione. Per quanto riguarda ENEL i tempi variano a seconda della complessità dell’impianto: 30 giorni per gli impianti più piccoli 90 giorni per impianti complessi. Dopo l’avvenuta connessione da parte del gestore, è possibile richiedere al GSE l’incentivo in Conto Energia. È obbligatorio effettuare la richiesta entro 15 giorni dalla data di entrata in esercizio dell’impianto. La richiesta di incentivo al GSE Le attività/comunicazioni che il Soggetto Responsabile dell’impianto fotovoltaico e il GSE sono tenuti ad effettuare sono: Fase A cura di Descrizione attività 1 Soggetto Responsabile Si collega al portale Web messo a disposizione dal GSE all’indirizzo https://applicazioni.gse.it e se non ancora in possesso di User ID e Password effettua la registrazione. 2 GSE Al termine della registrazione saranno inviate via e-mail, in modo automatico, User ID e Password per l’accesso al portale Web. 3 Soggetto Responsabile 4 GSE a) Accede all’applicazione Web per il fotovoltaico ed inserisce i dati relativi alla Scheda Tecnica, alla Corrispondenza e gli Allegati Elettronici. È disponibile una guida scaricabile dal sito: www.gse.it b) Stampa gli Allegati Cartacei ed invia al GSE la documentazione prevista per la Richiesta di Concessione della Tariffa Incentivante entro 15 giorni dalla data di entrata in esercizio dell’impianto. Comunica al Soggetto Responsabile la tariffa incentivante riconosciuta entro 60 giorni dalla data di ricezione della richiesta completa di tutta la documentazione. (*) a) Verifica e prepara la Convenzione per l’incentivazione utilizzando l’applicazione Web per il fotovoltaico; 5 Soggetto Responsabile b) Invia, tramite posta, la Convenzione per l’incentivazione firmata, con fotocopia del documento del Soggetto Responsabile all’indirizzo: Gestore dei Servizi Energetici - GSE S.p.A. Viale M. Pilsudski 92 00197 – Roma riportando sulla busta la dicitura: “Incentivazione impianti fotovoltaici - Dichiarazione di accettazione della convenzione – n. pratica/impianto _________” (inserire il numero presente sulla Comunicazione della tariffa incentivante per l’impianto fotovoltaico). 6 GSE Rende disponibile sul portale Web la Convenzione per l’incentivazione recante la firma digitalizzata del legale rappresentante del GSE. (*) Il GSE si riserva di richiedere integrazioni alla documentazione ricevuta qualora questa risulti carente o incompleta sospendendo il giudizio sull’ammissibilità del rispettivo impianto alle tariffe incentivanti. Il Soggetto Responsabile è tenuto ad inviare l’ulteriore documentazione entro 90 giorni dal ricevimento della richiesta del GSE. Nel caso in cui la documentazione inviata nell’arco dei 90 giorni risulti essere ancora incompleta o continui a presentare inesattezze tecniche, il GSE escluderà l’impianto fotovoltaico in oggetto dall’ammissione alle tariffe incentivanti. Esempi di impianti completi Kit 2,88 kWp DESCRIZIONE CODICE Q.TÀ 00362032 12 INVERTER HELIOINV 3.0 100009 1 QUADRO CA fino a 3 kW 100015 1 PANNELLO HELIOVOLT 240 Telaio TI tetto inclinato x4 Kit morse terminali per 1 stringa 00362028 3 100039 3 HELIOINV 3.0 oppure INSTALLAZIONE SUPERFICI PIANE (superficie necessaria indicativa 54 m2) Telaio SP superficie piana x4 Kit morse terminali per 1 stringa 12 HELIOVOLT 240 + INSTALLAZIONE A TETTO - SUPERFICI INCLINATE (superficie necessaria indicativa 20 m2) 00362025 3 100039 3 + oppure INSTALLAZIONE A INCASSO (superficie necessaria indicativa 22 m2) Kit incasso 2x6 (fissaggio a legno) 1 00362048 QUADRO CA Kit 5,76 kWp DESCRIZIONE CODICE Q.TÀ 00362032 24 INVERTER HELIOINV 6.0 100011 1 QUADRO CA fino a 6 kW 100016 1 PANNELLO HELIOVOLT 240 Telaio TI tetto inclinato x4 Kit morse terminali per 1 stringa 00362028 6 100039 3 HELIOINV 6.0 oppure INSTALLAZIONE SUPERFICI PIANE (superficie necessaria indicativa 100 m2) Telaio SP superficie piana x4 Kit morse terminali per 1 stringa 24 HELIOVOLT 240 + INSTALLAZIONE A TETTO - SUPERFICI INCLINATE (superficie necessaria indicativa 40 m ) 2 00362025 6 100039 3 + oppure INSTALLAZIONE A INCASSO (superficie necessaria indicativa 44 m2) Kit incasso 2x8 (fissaggio a legno) 00362054 1 QUADRO CA Kit 15,84 kWp CODICE Q.TÀ PANNELLO HELIOVOLT 240 00362032 66 INVERTER HELIOINV 15TF 100007 1 QUADRO CA fino a 20 kW 100018 1 Telaio TI tetto inclinato x4 00362028 9 Telaio TI tetto x5 00362029 6 100039 6 Kit morse terminali per 1 stringa 66 HELIOVOLT 240 + INSTALLAZIONE A TETTO - SUPERFICI INCLINATE (superficie necessaria indicativa 110 m2) HELIOINV 15TF oppure INSTALLAZIONE SUPERFICI PIANE (superficie necessaria indicativa 300 m2) Telaio SP superficie piana x4 00362025 9 Telaio TI tetto x5 00362026 6 100039 6 Kit morse terminali per 1 stringa + QUADRO CA Cod. 41135 - Ed Cod Ed.4 4 - 12/2011 DESCRIZIONE AG S.p.A. 46033 casteldario - mantova - italy - tel. 0376 57001 - fax 0376 660556 - [email protected] - www.unical.ag Unical declina ogni responsabilità per le possibili inesattezze se dovute ad errori di trascrizione o di stampa. 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