NUOVO DISTRETTO SOCIO SANITARIO – COMUNE DI CLUSONE
VAR1: PROGETTO IMPIANTO FOTOVOLTAICO – RELAZIONE TECNICA
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IMPIANTO FV RELAZIONE
GENERALITÁ
La presente relazione tecnica intende fornire la descrizione sulla consistenza e
tipologia dell’impianto fotovoltaico che sarà realizzato su una porzione della copertura
del Nuovo Distretto Socio Sanitario (ex Ospedale San Biagio), via Somvico, nel
comune di Clusone, provincia di Bergamo.
Si è definita l’installazione di un impianto fotovoltaico con potenza di picco pari a
18,36kWp.
L’impianto sarà realizzato da ASL.
L’energia prodotta sarà principalmente autoconsumata, a meno che le utenze
elettriche siano spente, in tale caso l’energia sarà ceduta alla rete elettrica. Tale
autoconsumo produrrà un risparmio sui costi per l’energia.
COLLOCAZIONE GEOGRAFICA
L’impianto oggetto dell’intervento sarà collocato alle seguenti coordinate:
Coordinate:
latitudine 45°53'31.00"N, longitudine 9°57'10.99"E
Altitudine:
670m a.s.l.
Città :
Clusone (BG)
IMPIANTO
FOTOVOLTAICO
STUDIO ASSOCIATO DI INGEGNERIA
Dott.Ing. TRANQUILLO ZAMBONI
Per.Ind. ERNESTO STELLA
N°1088 Ordine Ingg. di Bergamo
N°1225 Collegio dei periti di Bergamo
Via Goethe, 48 – Bergamo Tel/fax 035 261086, [email protected]
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NORME DI RIFERIMENTO
Gli impianti elettrici dovranno essere realizzati in conformità alle Norme CEI, con
particolare riferimento alle seguenti:
-
CEI 64-8: Impianti elettrici in bassa tensione.
-
CEI EN 61439-1/2: Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per
bassa tensione (quadri BT)
-
CEI EN 62305: Protezione delle strutture contro i fulmini
-
CEI EN 60904-1: Dispositivi fotovoltaici Parte 1: Misura delle caratteristiche
fotovoltaiche tensione-corrente
-
CEI EN 60904-2: Dispositivi fotovoltaici -Parte 2: Prescrizione per le celle
fotovoltaiche di riferimento; CEI EN 60904-3: Dispositivi fotovoltaici -Parte 3:
Principi di misura per sistemi solari fotovoltaici per uso terrestre e irraggiamento
spettrale di riferimento
-
CEI EN 61727: Sistemi fotovoltaici (FV) – Caratteristiche dell'interfaccia di
raccordo con la rete
-
CEI EN 61215: Moduli fotovoltaici in silicio cristallino per applicazioni terrestri.
Qualifica del progetto e omologazione del tipo;
-
CEI 20-19: Cavi isolati con gomma con tensione nominale non superiore a
450/750 V;
-
CEI 20-20: Cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore
a 450/750 V
-
CEI EN 61724: Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici. Linee guida per
la misura, lo scambio e l'analisi dei dati
-
DLgs n°81 del 09/04/2008 “Attuazione dell'articolo 1 della legge 3 agosto 2007,
n. 123, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro”
-
DM n°37 del 22/01/2008
-
Prescrizioni dell'Ente distributore di energia
-
Prescrizioni dei VVF
I riferimenti di cui sopra possono non essere esaustivi. Ulteriori disposizioni di
legge, norme, prescrizioni e deliberazioni in materia, purché vigenti al momento della
pubblicazione della presente, anche se non espressamente richiamati, si considerano
applicabili.
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OSSERVANZA DELLE PRESCRIZIONI DELLA CIRCOLARE “NOTA DCPREV N°1324 DEL
07.02.2012” E RISPONDENZA ALLE PRESCRIZIONI DEI VV.F.
L’impianto fotovoltaico è installato sulla copertura di un fabbricato soggetto a
prescrizioni specifiche per la prevenzione incendi. Per tale motivo, al fine di limitare al
minimo l’aggravio al preesistente livello di rischio di incendio, si sono adottate le
seguenti misure preventive e di sicurezza:
-
Nessuna linea elettrica dell’impianto fotovoltaico transita all’interno del
fabbricato sopra il quale l’impianto stesso è installato: tutte le dorsali, sia in c.c.
che in c.a., sono posate su canaline dedicate in copertura, e entro tubazione
lungo la parete esterna del fabbricato, fino al raggiungimento del vano ospitante
il quadro d’interfaccia per l’allaccio dell’impianto alla rete elettrica.
-
Nessun pannello fotovoltaico o struttura di sostegno è installato in modo da
interferire con eventuali elementi di ventilazione dedicati al fabbricato.
-
La copertura esistente, costituisce un elemento esterno del fabbricato in quanto
la soletta dell’ultimo piano è realizzata con materiale REI60, come indicato nei
documenti della pratica “richiesta conformità antincendio VV.F”. Pertanto si può
escludere il rischio di propagazione dell’incendio proveniente da moduli
fotovoltaici, ai piani sottostanti.
-
Sulle vie cavi dedicate alle linee energia a servizio dell’impianto fotovoltaico
sarà apposta idonea segnaletica di sicurezza riportante la scritta “attenzione
impianto fotovoltaico in tensione durante le ore diurne (>500V)
-
Il generatore FV è soggetto allo sgancio d’emergenza prima dell’ingresso delle
linee nel locale inverter.
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DESCRIZIONE DEGLI IMPIANTI
1 - GENERATORE FOTOVOLTAICO
Il generatore fotovoltaico, avrà potenza nominale pari a 18,36 kWp.
L’elemento base del sistema è il modulo fotovoltaico, per il presente intervento si
prevede l’impiego di moduli al silicio policristallino. La potenza di picco di ogni
modulo è pari a 255Wp. I moduli fotovoltaici saranno connessi a formare il
generatore fotovoltaico con un’architettura studiata al fine di ottimizzare costi e
prestazioni.
In particolare i moduli saranno disposti sul tetto a falda, ad esso complanari e
quindi con inclinazione pari 12° e saranno esposti a Sud-43°-Est.
PRODUCIBILITA’
L’impianto fotovoltaico, secondo le stime effettuate, mediante il software PVgis,
sulla base dei dati di irraggiamento solare di Joint Research Centre, sarà in grado di
produrre circa 19.095kWh/anno.
L’impianto è dimensionato al fine di garantire il completo autoconsumo negli orari
di apertura degli uffici/ambulatori, mentre l’energia prodotta negli orari di inattività
della struttura sarà ceduta alla rete e remunerata attraverso un convenzione di
scambio sul posto con il gestore di rete.
2 - CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEL GENERATORE FOTOVOLTAICO
A seguire sono riportate le principali caratteristiche del progetto, con riferimento
agli aspetti relativi al campo fotovoltaico e in successiva analisi quelli relativi
all’interconnessione dello stesso con gli elementi di conversione dell’energia fino
alla punto di consegna.
Per questioni legate al dimensionamento dell’impianto è stato necessario indicare
modelli specifici per inverter e moduli. In fase di appalto sarà possibile proporre
alternative equivalenti sia a livello prestazionale, sia dimensionale, sia di
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provenienza del prodotto. Saranno privilegiati moduli aventi un impatto visivo ridotto,
ovvero colore nero opaco.
MODULI FOTOVOLTAICI
Dati di targa:
costruttore e modello di riferimento
Q.Cell Q.PRO BLK –G3 o equivalente
Telaio
Alluminio anodizzato nero
numero celle
60 – ricoperte da film nero
dimensione del modulo LxWxH (mm)
1000x1670x35mm
Peso (kg)
19
Completa di diodi, cavo solare 1m e connettore a spina
Scatola di connessione
IP68 tipo solar lock
Caratteristiche elettriche alle condizioni standard:
potenza di picco (Wp)
255
corrente in corto circuito (Isc) (A)
8,89
tensione a circuito aperto (Uoc) (V)
38,28
tensione al punto di max pot.(Umpp) (V)
30,88
corrente al punto di max pot.(Impp) (A)
8,34
tensione max di sistema (V)
1000
indice tolleranza sui valori di Pn
0/+5W
Variazione termica per Uoc
-0,31%/K
Variazione termica per Isc
0,04%/K
Variazione termica max pot. Pmp
-0,42%/K
Classe di protezione
II
Garanzie e certificazioni:
25 anni di garanzia sul prodotto e potenza (con specifiche esclusioni)
97& al primo anno, 0,6% annuo di degradazione potenza fino ad un max del 92% per i primi 10, fino a
83% al 25 anno.
IEC 61215, IEC 61730, UL 1703, RoHS, OHSAS 18001:2007, IEC 62716, IEC 61701, TUV, MCS, UL,
JET, KEMCO, CSA, CEC, FSEC
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STRUTTURE PORTAMODULI
I moduli saranno ancorati ad idonea struttura in alluminio, dotata di profilati per il
fissaggio dei moduli mediante viti e bulloni; tale struttura sarà posata complanare
alla falda, orientata a sud-est.
STRINGHE
Le stringhe saranno organizzate al fine di ottimizzare i rendimenti, sia in relazione
agli inverter previsti, sia in relazione ai previsti ombreggiamenti. In particolare
saranno realizzate n°2 stringhe per ogni inverter, così composte:
-
-
-
Inverter 1 – Pn=6,12kWp:
-
ingresso MPPT 1: n°1 stringa da n°12 moduli
-
ingresso MPPT 2: n°1 stringa da n°12 moduli
Inverter 2 – Pn=6,12kWp:
-
ingresso MPPT 1: n°1 stringa da n°12 moduli
-
ingresso MPPT 2: n°1 stringa da n°12 moduli
Inverter 3 – Pn=6,12kWp:
-
ingresso MPPT 1: n°1 stringa da n°12 moduli
-
ingresso MPPT 2: n°1 stringa da n°12 moduli
Saranno installati un totale di n°72 pannelli, per una potenza complessiva pari a
18,36kWp.
Saranno realizzati i necessari quadri di stringa, per il sezionamento e la protezione
dalle sovratensioni. Tali componenti saranno installati in prossimità dei pannelli.
CAVI E CONNETTORI
I cavi di collegamento dei moduli ai quadri di stringa e dai quadri agli inverter
saranno del tipo solare (tipo PV1-F) sezione minima 4mm2, completi di connettori;
saranno posati entro canalizzazione in Fe/Zn posata sulla copertura per
raggiungere il locale sul tetto ove sono previsti gli inverter.
INVERTER
Il generatore fotovoltaico sarà costituito da n°3 inverter con uscita monofase,
connessi in parallelo in un quadro dedicato (QUADRO PARALLELO INVERTER). Il
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generatore fotovoltaico è connesso alla rete trifase, si è quindi scelto un’architettura
che producesse tre contributi il più possibili equivalenti su ciascuna fase a tensione
230V.
Gli inverter saranno installati nel locale destinato alla macchina ascensore sul
tetto. Tale locale è compartimentato dal resto del fabbricato.
Il circuito MPPT, dell’inverter,
(inseguitore di massima potenza) modifica la
propria impedenza in funzione della curva caratteristica del campo fotovoltaico, in
modo tale da massimizzare la potenza trasferita al carico. Ciò avviene ad intervalli
regolari, facendo ricorso a piccoli spostamenti del punto di lavoro.
Gli inverter sono a modulazione forzata con tecnica PWM.
Gli inverter impiegati saranno i seguenti:
costruttore e modello di riferimento
SMA SB 6000TL-21 o equivalente
Potenza CC max (kW)
6,28
Potenza CA max (kW)
5,4
Ingressi
con sezionatore e scaricatori di tensione
Ingressi MPPT
2, indipendenti
dimensione LxWxH (mm), peso(kg)
490x488x185 – 27kg
Al fine di garantire la compatibilità tra campo fotovoltaico ed inverter devono
essere rispettate le seguenti relazioni:
Voc (TMIN) < Vmax
VM (TMAX) > Vmpp(Tmin)
VM (TMIN) < Vmpp(Tmax)
Dai dati indicati nelle specifiche tecniche dei prodotti sono stati ricavati i valori per
il dimensionamento teorico (effettuato con il SW SMA) delle stringhe e la
configurazione dei campi per l’accoppiamento agli inverter.
Il dimensionamento eseguito conferma il rispetto delle relazioni indicate.
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PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI/INDIRETTI E DALLE SOVRATENSIONI
Sarà realizzato un nuovo collettore di terra generale, connesso all’impianto di terra
del fabbricato, posto nel locale inverter. A tale collettore saranno connessi:
-
il PE a servizio del Quadro di parallelo inverter, con conduttore G/V 16mm2.
-
i PE a servizio degli inverter, con conduttore G/V 16mm2
-
i quadri di campo, con conduttore G/V 16mm2, per la connessione degli
scaricatori di sovratensione
La protezione dalle sovratensioni sarà realizzata mediante installazione di idonei
scaricatori di Classe I+II; in particolare saranno installati:
-
scaricatori CA nel Quadro di interfaccia con la rete.
-
scaricatori CC nei quadri di campo
-
scaricatori CC e CA sono di serie all’interno degli inverters
OPERE
NECESSARIE
ALL’ALLACCIO
DELL’IMPIANTO
FV
ALLA
RETE
ELETTRICA
L’attuale dispositivo di protezione generale della sede ASL, prevede all’interno un
circuito per la protezione della linea destinata all’impianto FV.
A valle di tale circuito sarà realizzato un quadro denominato Q.INTERFACCIA,
contenente il Dispositivo d’interfaccia, le protezione d’interfaccia e l’ups per garantire
l’alimentazione di continuità del predetto dispositivo. Il dispositivo d’interfaccia si
compone di un interruttore magnetotermico differenziale e un contattore. Tali
dispositivi sono pilotati dal relè d’interfaccia.
Sul tetto in prossimità degli inverter, sarà installato il QUADRO PARALLELO
INVERTER, contenete i dispositivi di generatore ovvero interruttori magnetotermici a
protezione di ciascuna linea proveniente dagli inverter.
In caso di emergenza è prevista l’installazione di un pulsante d’emergenza, a
rottura di vetro, all’ingresso del fabbricato in
grado d’interrompere sia il circuito
principale dell’impianto ASL, sia l’impianto fotovoltaico. In particolare è previsto lo
sgancio delle linee cc all’ingresso degli inverters, attraverso bobine di minima
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tensione applicate a sezionatori sottocarico installati nei quadri di campo per ogni
stringa.
Le linee che collegano i dispositivi in corrente alternata saranno realizzate con
cavo FG7OR e entro tubazione in pvc posata sia nel sottotetto e poi nel cavidotto
predisposto in facciata sotto il cappotto a collegare i piani.
3 - ANALISI CONVENIENZA ECONOMICA
Si stima che l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico sarà autoconsumata al
100% nei periodi di apertura degli uffici/ambulatori , ovvero 5 giorni a settimana, con
eccezione della guardia medica sempre operativa. Nei restanti due giorni alla
settimana sarà ceduta alla rete elettrica.
Quindi presumendo una producibilità annua pari a 19.095kWh, si stima una quota
di energia autoconsumata pari a 5/7.
Nelle due situazioni gli importi risparmiati differiscono, poiché:
-
in autoconsumo l’ energia viene valorizzata 0,22€/kWh, ovvero il costo di quella
che si evita di prelevare dalla rete (costo in bolletta)
-
in cessione l’energia viene valorizzata per un importo concordato con ENEL,
pari a 0,09€/kWh
IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Energia
autoconsumata
Energia ceduta
19.095kWh /a x 100% x5/7= 13.639 kWh/a
0,22 €/kWh
Circa 3.000,00 €
19. 095 kWh/a x 2/7 = 3.840 kWh/a
0,09 €/kWh
Circa 490,0 0 €
3.490,00€
TOTALE risparmio annuo
Bergamo, 10.02.2015
il progettista
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