PREMESSA
Il presente progetto prevede di installare un impianto fotovoltaico nelle seguenti strutture
comunali non servite dalla rete di gas mestano:
a) sul tetto dei locali del CIMITERO, della potenza di picco di 13,72 kWp DC;
b) sulla copertura della PALESTRA, distinto al catasto di Riesi al foglio 28 particella 675
della potenza di picco di 12,74 kWp DC
Le strutture del cimitero e della palestra sono di proprietà di Comune di Riesi (CL) e, sono distinti
al catasto rispettivamente al foglio 16 particella A ed al foglio 28 e particella 675. I due impianti
fotovoltaici sono previsti vengano realizzati in parallelo con la rete pubblica connessi in Bassa
Tensione
I fabbricati sono già allacciati alla rete BT, bassa tensione;
Le coperture sulle quali saranno installati gli impianti hanno le seguenti superfici disponibili:
a) Locali di servizio del Cimitero:
− stabileA:tetto piano 177,61 m2;
− stabileB:tetto piano 157,12 m2;
b) Palestra:
-
Copertura a falda inclinata degli spogliatori 114 m2;
Il progetto prevede di installare i moduli Conergy da 245P e di realizzare nel cimitero un impianto
di potenza di 13,72 kWp DC e nella palestra un impianto di 12,74 kWp DC
Obbligo di progettazione:
L'obbligo del progetto è sancito ai fini dell'accesso agli incentivi forniti dal GSE (se l'impianto
risulta con una potenza > 6kW anche in base al DM 37/08) .
Dati significativi per la progettazione:
I locali alimentati in bassa tensione, senza cabina di trasformazione di proprietà del Comune, per
cui per il dimensionamento dell'impianto, in particolare per la protezione contro i contatti indiretti,
si è attuato quanto previsto dalle norme per il sistema TT.
RIFERIMENTI NORMATIVI
La normativa e le leggi di riferimento da rispettare per la progettazione e realizzazione degli
impianti fotovoltaici sono:
CEI 64-8: Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente
alternata e a 1500 V in corrente continua;
CEI 11-20: Impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuità collegati a reti di I e II
categoria;
CEI EN 60904-1 (CEI 82-1): Dispositivi
caratteristiche fotovoltaiche tensione-corrente;
fotovoltaici
Parte
1:
Misura
delle
CEI EN 60904-2 (CEI 82-2): Dispositivi fotovoltaici - Parte 2: Prescrizione per le celle
fotovoltaiche di riferimento;
CEI EN 60904-3 (CEI 82-3): Dispositivi fotovoltaici - Parte 3: Principi di misura per sistemi
2
solari fotovoltaici per uso terrestre e irraggiamento spettrale di riferimento;
CEI EN 61727 (CEI 82-9): Sistemi fotovoltaici (FV) - Caratteristiche dell'interfaccia di raccordo
con la rete;
CEI EN 61215 (CEI 82-8): Moduli fotovoltaici in silicio cristallino per applicazioni terrestri.
Qualifica del progetto e omologazione del tipo;
CEI EN 61646 (CEI 82-12): Moduli fotovoltaici (FV) a film sottile per usi terrestri – Qualifica
del progetto e approvazione di tipo;
CEI EN 50380 (CEI 82-22): Fogli informativi e dati di targa per moduli fotovoltaici;
CEI 82-25: Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti
elettriche di Media e Bassa tensione;
CEI EN 62093 (CEI 82-24): Componenti di sistemi fotovoltaici - moduli esclusi (BOS)
- Qualifica di progetto in condizioni ambientali naturali; (CEI, ASSOSOLARE);
CEI EN 61000-3-2 (CEI 110-31): Compatibilità elettromagnetica (EMC) - Parte 3: Limiti Sezione 2: Limiti per le emissioni di corrente armonica (apparecchiature con corrente di ingresso <
= 16 A per fase);
CEI EN 60555-1: Disturbi nelle reti di alimentazione prodotti
elettrodomestici e da equipaggiamenti elettrici simili - Parte 1: Definizioni;
da
apparecchi
CEI EN 60439 (CEI 17-13): Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa
tensione (quadri BT), serie composta da:
CEI EN 60439-1 (CEI 17-13/1): Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e
apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (ANS);
CEI EN 60439-2 (CEI 17-13/2): Prescrizioni particolari per i condotti sbarre;
CEI EN 60439-3 (CEI 17-13/3): Prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate di protezione
e di manovra destinate ad essere installate in luoghi dove personale non addestrato ha accesso al
loro uso - Quadri di distribuzione (ASD);
CEI EN 60445 (CEI 16-2): Principi base e di sicurezza per l'interfaccia uomo- macchina,
marcatura e identificazione - Individuazione dei morsetti e degli apparecchi e delle estremità dei
conduttori designati e regole generali per un sistema alfanumerico;
CEI EN 60529 (CEI 70-1): Gradi di protezione degli involucri (codice IP);
CEI EN 60099-1 (CEI 37-1): Scaricatori - Parte 1: Scaricatori a resistori non lineari con
spinterometri per sistemi a corrente alternata;
CEI 20-19: Cavi isolati con gomma con tensione nominale non superiore a 450/750V;
CEI 20-20: Cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore a 450/750V;
CEI EN 62305 (CEI 81-10): Protezione contro i fulmini serie composta da:
CEI EN 62305-1 (CEI 81-10/1): Principi generali;
CEI EN 62305-2 (CEI 81-10/2): Valutazione del rischio;
CEI EN 62305-3 (CEI 81-10/3): Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone;
CEI EN 62305-4 (CEI 81-10/4): Impianti elettrici ed elettronici interni alle strutture;
CEI 81-3: Valori medi del numero di fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato;
3
CEI 0-2: Guida per la definizione della documentazione di progetto per impianti elettrici;
CEI 0-3: Guida per la compilazione della dichiarazione di conformità e relativi allegati per la legge
n. 46/1990;
UNI 10349: Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici;
CEI EN 61724 (CEI 82-15): Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici. Linee guida per la
misura, lo scambio e l'analisi dei dati;
IEC 60364-7-712 Electrical installations of buildings - Part 7-712: Requirements for special
installations or locations Solar photovoltaic (PV) power supply systems.
DPR 547/55 e il D.Lgs. 626/94 e successive modificazioni, per la sicurezza e la prevenzione
degli infortuni sul lavoro;
Decreto Ministeriale n.37 del 21.01.2008;
Decreto del 19 febbraio 2007 del Ministro dello Sviluppo Economico di concerto con il Ministro
dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare;
Deliberazione n. 34/05 dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas del 15 marzo 2005 e successive
variazioni e integrazioni: “Modalità e condizioni economiche per il ritiro dell’energia di cui
all’articolo 13, commi 3 e 4, del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n.387, e al comma 41
della legge 23 agosto 2004, n. 239”;
Deliberazione n. 90/07 dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas del 13 aprile 2007: “Attuazione
del Decreto del 19 febbraio 2007 del Ministro dello Sviluppo Economico di concerto con il
Ministro dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare, ai fini dell’incentivazione della
produzione di energia elettrica mediante impianti fotovoltaici”.
I riferimenti di cui sopra possono non essere esaustivi. Ulteriori disposizioni di legge, norme e
deliberazioni in materia, purché vigenti al momento della pubblicazione della presente
specifica, anche se non espressamente richiamate, si considerano applicabili.
Qualora le sopra elencate norme tecniche siano modificate o aggiornate, si applicano le norme
più recenti.
Si applicano inoltre, per quanto compatibili con le norme sopra elencate, i documenti tecnici
emanati dalle società di distribuzione di energia elettrica riportanti disposizioni applicative per la
connessione di impianti fotovoltaici collegati alla rete elettrica.
CARATTERISTICHE GENERALI DEGLI IMPIANTI
Progettazione dei moduli
a) Per il cimitero si prevedono N. 56 moduli da 245 Wp
Conergy EcoPro;
b) Per la palestra si prevedono N. 52 moduli da 245 Wp
Conergy EcoPro;
4
a)Configurazione del campo fotovoltaico per il Cimitero
Si prevede di disporre i moduli secondo lo schema sotto riportato:
3 stringhe di cui due da 9 e una da 10 connesse direttamente all'inverter, per ogni edificio.
Viene prevista una maggiorazione di area per l'interspazio presente tra modulo e modulo e tra
stringa e stringa permesso anche dalla maggiorazione di spazio disponibile rispetto a quello
strettamento richiesto dal campo PV.
I moduli saranno montati, mediante bulloni in acciaio inox e morsetti in alluminio, su una struttura
in profilato di alluminio, fissato a zavorre in conglomerato cementizio (cm80xcm20xcm20)
mediante staffe acciaio inossidabile sagomate ed appositi tasselli. La sagomatura delle staffe
permette una buona ventilazione e di installare i moduli mantenendo integro la sottostante copertura
del tetto. Le zavorre di calcestruzzo sono poggiate sul tetto previa posa di uno strato di gomma.
Considerati la località ed il tipo di posa, si ipotizza temperature minime e massima dei moduli di 10°C e 70°C. Tenuto conto che le temperatura relativa alle condizioni di prova standard (STC) è di
25°C, si ottiene:
Numero Area
Descrizione moduli totale
mq
Voc
Vmpp
Mn
Vmpp
Max
Isc
Imp
Vmp
Impr.
Vmp
Conergy
EcoPro 245P
9
15,00
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Conergy
EcoPro 245P
9
15,00
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Conergy
EcoPro 245P
10
16,27
414,40
258,09
388,87
8,83
8,15
303,10
3.169,29
Per il calcolo si sono rispettate le sotto riportate formule
•
tensione massima a vuoto del modulo :
Uoc + (%Uoc)*Uoc/100*(25 + 10)
•
tensione MPP minima del modulo:
UMPP + (%UMPP)*UMPP/100*(25 - 70)
5
•
tensione MPP massima del modulo:
UMPP + (%UMPP)*UMPPmax/100*(25 + 10)
•
corrente Isc:
Isc + (%Isc )/100*Isc *(70 - 25)
A favore della sicurezza, per la scelta dei componenti dell'impianto si assume un coefficiente di
sicurezza pari a 1,25 per la scelta della componentistica dell'impianto.
La cornice dei moduli sarà messa a terra mentre i poli positivo e negativo non saranno messi a terra.
Il campo è stato realizzato tenendo conto di barriere che possono creare ombreggiamenti e la
distanza tra i pannelli è stata ottenuta considerando la minima distanza necessaria prevista dal
corretto montaggio del pannello evitando di creare ombreggiamenti tra di essi.
Scelta dell'inverter
FRONIUS IG PLUS 120 V-3
Lo schema dell'impianto scelto per il campo PV è del tipo:
Edif
icio
Gruppo
Voc
Max
Vmpp
Min
Vmpp
max
Imp
Isc
Vmpp
Imp
Vmp
x
Area
Pmax
N Inseg
N attach
Stringhe
N P tot
M
o
d
A
1
414,40
258,09
388,87
16,30
17,66
303,10
6.388,58
45,58
6.860
1
3
9-9-10
2
8
B
1
414,40
258,09
388,87
16,30
17,66
303,10
6.388,58
45,58
6.860
1
3
9-9-10
2
8
Il progetto prevede gli inverter i gruppi fanno riferimento al campo sezionato come descritto sopra
descritto.
Le Potenze nominali sul lato c.c. è superiore della potenza nominale delle potenze complessive
delle stringhe allacciate rispetto alla massima accettata dall'inverter.
Gli inverter si prevede vengano installati in un locale attiguo già individuato.
Dati tecnici dell'inverter e Moduli
6
13,72
Technical Data Inverter
Verifica del corretto accoppiamento tra inverter e moduli
Descrizione
Gruppo
Fasi
Umax
Umin
Umpp min
Umpp max
Imax
Ninseguitori
N Stringhe
Pmax CC
Pn
Pmax Racc
Inverter
FRONIUS-FRONIUS IG PLUS 120 10,5kW
1
3
600
230
230
500
45,8
1
5
10590
10500
10590
7
Campo
≥
≤
≤
≥
≥
≥
≥
≥
Voc Max
Vmpp Min
Vmpp Min
Vmpp Max
Isc
Ninseguitori
N Stringhe
Pmax
VERIFICA
538,73
335,52
335,52
439,54
26,48
1
3
9555
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
Cavi e quadro di campo
Cavi
I moduli sono dotati di cavi solari, sezione 6 mm2, polo negativo 1 m e polo positivo 1 m, completi
di collettori con grado di protezione IP 65.
Filo: classe 5, in scatola - Resistente ai raggi UV
Materiale di isolamento: XLPE - Hign resistenza all'usura e all'abrasione
Doppio isolamento - Fiamma prova secondo: DIN EN 20265-2-1 - UL1571 (VW-1)
La stringa è collegata al quadro di sotto-campo, posto subito a monte dell'inverter, con cavi solari di
sezione di 6 mm2, posati:
•
nei profilati delle strutture di sostegno dei moduli, nei primi tratti;
•
in tubo in guaina PVC, diametro 20 mm, fino al quadro di sotto-campo;
Le stringhe sono montate in parallelo secondo lo schema seguente:
Descrizione
N moduli
Area totale
m2
Voc
Vmpp mn
Vmpp max
ISC
IMP
Vmp
Impxvmp
Conergy
Ecoppro
245 P
9
14,65
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Conergy
Ecoppro
245 P
9
14,65
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Conergy
Ecoppro
245 P
10
16,27
372,96
258,09
388,87
8,83
8,15
303,10
3.169,20
Caratteristiche del cavo solare:
•
tensione nominale (c.a.):
U0/U=0,6/1 kV c.a.;
•
temperatura massima di funzionamento:
90° C;
•
diametro esterno D:
6,4 mm;
•
raggio di curvatura minimo
5 D;
•
portata in aria libera (a 30 °C)
I0= 50A.
La portata del cavo Iz, nella condizione di posa con due circuiti in fascio nel medesimo tubo alla
temperatura massima di 70 °C, vale:
Iz=k1 k2 0,9 I0= 0,74 x 0,8 x 0,9 x 50 A= 26,64 A
•
k1= 0,74
fattore di correzione per la temperatura di 70 °C, diversa da 30°C;
•
k2= 0,8
fattore di correzione per due circuiti in fascio;
•
0,9 = riduzione della portata del 10% per posa in tubo
La portata Iz è maggiore della corrente di corto circuito massima delle stringhe ( 1,25xIsc)
8
Protezione dalle sovraccorrenti
I cavi hanno una portata maggiore della massima corrente di cortocircuito che li può interessare, si
omette perciò la protezione dalle sovracorrenti dei cavi e dei moduli.
Si impiegano diodi di blocco (interni ai pannelli) a protezione delle stringhe nonostante la bassa
probabilità di ombreggiamenti del campo fotovoltaico.
Caduta di tensione lato DC
Lunghezze dei cavi di sezione 6 mm2 fino al quadro di campo:
•
connessione tra i moduli di stringa (L1):
Nmoduli-stringa x (Lpositivo+Lnegativo)
•
collegamento tra stringa e quadro (L2):
2 x LMAX Stringa -inverter
•
Lunghezza totale L=(L1+L2):
La caduta di tensione ∆U%, quando i moduli erogano la potenza massima Pmax, risulta:
1
U %= 100
L1
2
L2 P max
SU 2
Il quadro di campo è collegato all'inverter con due cavi unipolari FG07R 0,6/1 kV sezione 6 mm2,
lunghezza • 1 m e portata di 41 A secondo la tabella CEI UNEL 35024/1.
La caduta di tensione su tale collegamento vale con una temperatura di esercizio di 50°C (in
sicurezza):
1
U %= 100
L 1 P max
SU
STABILE 1
Dati PV-Quadro Campo
T
ρ
50
0,01944
S
6
Dati Quadro di Campo-Inverter
T
ρ
0
50
0,01944
S
6
Lmax
20
Lmax
∆U% Str
0,27842
∆U%Str-Q
2
∆U% PV-Q
0,26586
0,54
∆U% Q-Inv
0
∆U% tot
0,54428
La caduta di tensione complessiva sul lato c.c. (equivalente alla perdita per effeto joule) è dunque
pari a 0,54 (≤ 1% • 2%) (≤ 4% previsto dalla norma)
9
Allaccio alla rete BT
Quadro di campo – Lato DC
I dispositivi di comando, sezionamento e protezione delle stringhe sono interni all'inverter.
Misura dell'energia prodotta e collegamento alla rete
Il gruppo di misura dell'energia prodotta è installata dal Distributore in apposito vano nelle
immediate vicinanze dell'inverter.
Disposizioni adottate
Protezione contro i sovraccarichi (Norma CEI 64.8/4 - 433.2)
Ib ≤ In ≤ I z
If ≤ 1,45 Iz
dove Ib = Corrente di impiego del circuito
In = Corrente nominale del dispositivo di protezione
Iz = Portata in regime permanente della conduttura
If = Corrente di funzionamento del dispositivo di protezione
Energia specifica passante
I²t ≤ K²S²
I²t = Integrale di Joule della corrente di corto circuito presunta (valore letto
sulle curve delle apparecchiature di protezione)
K = Coefficiente della conduttura utilizzata
S = Sezione della conduttura in mmq
Protezione contro i Corto Circuiti (Norma CEI 64.8/4 - 434.3)
IccMax ≤ P.d.i.
dove IccMax = Corrente di corto circuito massima
P.d.i. = Potere di interruzione apparecchiatura di protezione
per sistemi TT
Se è soddisfatta la condizione:
RA x Ia ≤ 50
dove RA = è la somma delle resistenze del dispersore e del conduttore di protezione in ohm
Ia = è la corrente che provoca l’intervento automatico del dispositivo di protezione, in ampere
10
Inverter-Quadro inverter
Il collegamento tra inverter con il quadro Qinverter è in cavo unipolare schermato tipo FG7R 0,6/1
kV. Si ricorre a un quadretto elettrico di campo conforme alla norma CEI 23-51 (centralino), in
materiale plastico IP65
I dispositivi di protezione del quadro saranno quelli indicati allo schema elettrico allegato
Per la protezione contro le sovratensioni lato c.a. e si prevede uno scaricatore di sovratensione
Imax=20/40 kA;
Uc=335/260 V;
Up•1,6 kV L-N;
di classe II ad arrivo in linea installato sul quadretto inverter a valle dell'interruttore generale
magnetotermico dei gruppi inverter.
Quadro inverter – gruppo di misura (produzione)
Il collegamento tra il Qinverter ed il gruppo di misura è in cavo unipolare schermato tipo FG7R
0,6/1kV.
Le linee saranno interne a tubi in aria o direttamente in aria.
Gruppo di misura (produzione)-Quadro generale
Tale linea è protetta da un interruttore automatico magnetotermico differenziale posizionato
immediatamente a valle del gruppo di misura in un apposito quadretto o nel quadro generale.
I dispositivi di protezione del quadro saranno come indicati nello schema allegato.
Quadro generale-Quadro scambio
Dal quadro generale fino al quadro di scambio viene previsto il collegamenteo tramite cavi
unipolari FG7R 0,6/1kV
I dispositivi di protezione del quadro saranno come indicati nello schema allegato
I calcoli e gli schemi elettrici sono in allegato alla presente relazione.
Impianto di terra
L’impianto di terra del campo fotovoltaico e di tutti gli apparati connessi, sarà derivato
dall’impianto di terra esistente a servizio del cimitero.
In tutti i casi, per ragioni di sicurezza, all’interno del corpo A sarà installato un pozzetto di terra
interrato con infisso un picchetto in ferro zincato da L=1,5m, con cavo principale della sezione di
16mmq fino al collettore di terra (per ragioni di sicurezza all’interno di tubazione PVC rigida) del
quadro elettrico “IG-IF1”.
In tutti i casi il nuovo impianto di terra sarà unito all’impianto di terra esistente con cavo di
adeguata sezione e tipologia.
Dal collettore di terra del quadro “IG-IF1” si dipartiranno tutti i conduttori di protezione alle masse
e masse estranee, applicando le regole generali delle Norme CEI 64-8.
11
Particolari sistemi di fissaggio dei pannelli fotovoltaici
I pannelli saranno installati su tetto piano nella porzione di tetto individuata per l’installazione dei
pannelli fotovoltaici.
Per il montaggio, si allega alla presente particolare di sistema di fissaggio per montaggio su tetto
piano, utilizzando classiche strutture di sostegno a triagolo fissate su zavorre in cemento
precompresso da 80kg, aventi dimensioni 0,80x0,20 mx0,20mt circa.
Le zavorre saranno solo poggiate a terra, ma è utile inserire tra il pavimento del tetto e la zavorra
una piccola striscia di guaina in gomma.
12
Producibilità dell'impianto
Per l'analisi della producibilità dell'impianto si utilizza il valore di radiazione globale media annuale
su superficie orizzontale, relativo alla provincia di Riesi, pari a 1831 kWh/m2.
Considerati l'orientamento a 0° sud e l'inclinazione 30° rispetto all'orizzontale dei moduli si
ricavano i coefficiente di variazione; per il campo PV di potenza nominale di 13,72 kWp (ηmodulo x
Stotale-moduli) si ottiene così una produzione annua lorda di energia di:
25.121 kWh
Considerando le perdite per
1. mismatch = 3 %
2. ombreggiamenti = 7 %
3. effetto temperatura = 2 %
Otteniamo una produzione dal campo in DC di
Se consideriamo una perdita, fino al punto di consegna, dovuta a:
1. efficienza inverters,perdita nei cavi ,dissipazione dipositivi di protezione
abbiamo una riduzione di circa del 19%
Otteniamo una produzione complessiva di 20.348,00 kWh/anno
I vantaggi sono i seguenti:
• Incentivo GSE €/Kwh 0,27 x 20.348 kwh = € 5.493,96
• Autoconsumo giornaliero durante le ore di sole
• Ritiro dedicato circa € 135/mese pari a € 1.134,00 /anno
Superfici disponibili
Stabile B
Stabile A
Tipo
Tetto piano
Tetto piano
Esposizione α
10
10
Inclinazione β
7°
7°
Area disponibile
157,12
177,60
Mismatch
3
3
Effetto temperatura
7
7
Ombreggiamenti
2
2
Coefficiente maggiorazione
1,1
1,1
Produzione lorda DC/A
16.612,70
16.612,70
Perdite DC
0,54
0,54
Produzione lorda AC
30.334,79 kwh
Perdite AC Totale
7
Totale
28.211,35 kwh
13
b)Configurazione del campo fotovoltaico per la Palestra
Si prevedno numero 52 moduli da 245 Wp disposti secondo lo schema sotto riportato:
3 stringhe, di cui due da 9 e una da 8, connesse direttamente all'inverter per ciascun inverter (gli
inverter sono due).
Viene prevista una maggiorazione di area per l'interspazio presente tra modulo e modulo e tra
stringa e stringa permesso anche dalla maggiorazione di spazio disponibile rispetto a quello
strettamento richiesto dal campo PV.
I moduli saranno montati, mediante bulloni in acciaio inox e morsetti in alluminio, su una struttura
in profilato di alluminio, fissato al tetto mediante staffe acciaio inossidabile sagomate ed appositi
tasselli. La sagomatura delle staffe permette una buona ventilazione e di installare i moduli
mantenendo integro la sottostante copertura del tetto.
Considerati la località ed il tipo di posa, si ipotizza temperature minime e massima dei moduli di 10°C e 70°C. Tenuto conto che le temperatura relativa alle condizioni di prova standard (STC) è di
25°C, si ottiene:
Numero Area
Descrizione moduli totale
mq
Voc
Vmpp
Mn
Vmpp
Max
Isc
Imp
Vmp
Impr.
Vmp
Conergy
EcoPro 245P
9
14,65
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Conergy
EcoPro 245P
9
14,65
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Conergy
EcoPro 245P
9
14,65
372,96
232,28
350,98
8,83
8,15
272,79
2.860,48
Per il calcolo si sono rispettate le sotto riportate formule
•
tensione massima a vuoto del modulo :
Uoc + (%Uoc)*Uoc/100*(25 + 10)
•
tensione MPP minima del modulo:
UMPP + (%UMPP)*UMPP/100*(25 - 70)
•
tensione MPP massima del modulo:
UMPP + (%UMPP)*UMPPmax/100*(25 + 10)
•
corrente Isc:
Isc + (%Isc )/100*Isc *(70 - 25)
A favore della sicurezza, per la scelta dei componenti dell'impianto si assume un coefficiente di
sicurezza pari a 1,25 per la scelta della componentistica dell'impianto.
La cornice dei moduli sarà messa a terra mentre i poli positivo e negativo non saranno messi a terra.
Il campo è stato realizzato tenendo conto di barriere che possono creare ombreggiamenti e la
distanza tra i pannelli è stata ottenuta considerando la minima distanza necessaria prevista dal
corretto montaggio del pannello evitando di creare ombreggiamenti tra di essi.
14
Scelta dell'inverter
FRONIUS IG PLUS 120 V-3
Lo schema dell'impianto scelto per il campo PV è del tipo:
Destinazione
Gruppo
Voc
Max
Vmpp
Min
Vmpp
max
Imp
Isc
Vmpp
Imp
Vmp
x
Area
Pmax
N
Inseg
N
attach
Stringhe
N
Mod
P tot
Palestra 1
1
372,96
238,28
350,98
24,45
26,48
272,79
6.669,71
43,95
6.615
1
3
9-9-9
27
13,23
Palestra 2
2
372,96
238,28
350,98
24,45
26,48
272,79
6.669,71
43,95
6.615
1
3
9-9-9
27
Il progetto prevede gli inverter i gruppi fanno riferimento al campo sezionato come descritto sopra
descritto.
Le Potenze nominali sul lato c.c. è superiore della potenza nominale delle potenze complessive
delle stringhe allacciate rispetto alla massima accettata dall'inverter.
Gli inverter si prevede vengano installati in un locale opportunamento individuato.
15
Dati tecnici dell'inverter e Moduli
Technical Data Inverter
Verifica del corretto accoppiamento tra inverter e moduli
Descrizione
Gruppo
Fasi
Umax
Umin
Umpp min
Umpp max
Imax
Ninseguitori
N Stringhe
Pmax CC
Pn
Pmax Racc
Inverter
FRONIUS-FRONIUS IG PLUS 120 10,5kW
1
3
600
230
230
500
45,8
1
5
10590
10500
10590
16
Campo
≥
≤
≤
≥
≥
≥
≥
≥
Voc Max
Vmpp Min
Vmpp Min
Vmpp Max
Isc
Ninseguitori
N Stringhe
Pmax
VERIFICA
538,73
335,52
335,52
439,54
26,48
1
3
9555
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
Cavi e quadro di campo
Cavi
I moduli sono dotati di cavi solari, sezione 4 mm2, polo negativo 1 m e polo positivo 1 m, completi
di collettori con grado di protezione IP 65.
Filo: classe 5, in scatola - Resistente ai raggi UV
Materiale di isolamento: XLPE - Hign resistenza all'usura e all'abrasione
Doppio isolamento - Fiamma prova secondo: DIN EN 20265-2-1 - UL1571 (VW-1)
La stringa è collegata al quadro di sotto-campo, posto subito a monte dell'inverter, con cavi solari di
sezione di 6 mm2, posati:
•
nei profilati delle strutture di sostegno dei moduli, nei primi tratti;
•
in tubo in guaina PVC, diametro 20 mm, fino al quadro di sotto-campo;
Le stringhe sono montate in parallelo secondo lo schema:
#schemaCampo#
Caratteristiche del cavo solare:
•
tensione nominale (c.a.):
U0/U=0,6/1 kV c.a.;
•
temperatura massima di funzionamento:
90° C;
•
diametro esterno D:
6,4 mm;
•
raggio di curvatura minimo
5 D;
•
portata in aria libera (a 30 °C)
I0= 50A.
La portata del cavo Iz, nella condizione di posa con due circuiti in fascio nel medesimo tubo alla
temperatura massima di 70 °C, vale:
Iz=k1 k2 0,9 I0= 0,74 x 0,8 x 0,9 x 50 A= 26,64 A
•
k1= 0,74
fattore di correzione per la temperatura di 70 °C, diversa da 30°C;
•
k2= 0,8
fattore di correzione per due circuiti in fascio;
•
0,9 = riduzione della portata del 10% per posa in tubo
La portata Iz è maggiore della corrente di corto circuito massima delle stringhe ( 1,25xIsc)
Protezione dalle sovraccorrenti
I cavi hanno una portata maggiore della massima corrente di cortocircuito che li può interessare, si
omette perciò la protezione dalle sovracorrenti dei cavi e dei moduli.
Si impiegano diodi di blocco (interni ai pannelli) a protezione delle stringhe nonostante la bassa
probabilità di ombreggiamenti del campo fotovoltaico.
17
Caduta di tensione lato DC
Lunghezze dei cavi di sezione 6 mm2 fino al quadro di campo:
•
connessione tra i moduli di stringa (L1):
Nmoduli-stringa x (Lpositivo+Lnegativo)
•
collegamento tra stringa e quadro (L2):
2 x LMAX Stringa -inverter
•
Lunghezza totale L=(L1+L2):
La caduta di tensione ∆U%, quando i moduli erogano la potenza massima Pmax, risulta:
U %= 100
1
L1
2
L2 P max
SU 2
Il quadro di campo è collegato all'inverter con due cavi unipolari FG07R 0,6/1 kV sezione 6 mm2,
lunghezza • 1 m e portata di 41 A secondo la tabella CEI UNEL 35024/1.
La caduta di tensione su tale collegamento vale con una temperatura di esercizio di 50°C (in
sicurezza):
U %= 100
1
L 1 P max
SU
2
La caduta di tensione complessiva sul lato c.c. (equivalente alla perdita per effeto joule) è dunque
pari a 0,54 (≤ 1% • 2%) (≤ 4% previsto dalla norma)
PALESTRA 1
Dati PV – Quadro Campo
Lmax
T
ρ
S
20
50
0,01944
6
Dati – Quadro di Campo - inverter
Lmax
T
ρ
S
0
50
0,01944
6
∆ U % Str
∆ U % PV - Q
∆ U % Q – Inv.
∆ U% tot
O,27842
0,28802
0
0,56643
0
50
0,01944
6
∆ U % Str – Q
=,57
La caduta di tensione complessiva sul lato c.c. ( equivalente alla perdita per effetto joul) è dunque
pari a 0,57 ( < 1% - “% ) ( < 4% previsto dalla norma).
18
Allaccio alla rete BT
Quadro di campo – Lato DC
I dispositivi di comando, sezionamento e protezione delle stringhe sono interni all'inverter.
Misura dell'energia prodotta e collegamento alla rete
Il gruppo di misura dell'energia prodotta è installata dal Distributore in apposito vano nelle
immediate vicinanze dell'inverter.
Disposizioni adottate
Protezione contro i sovraccarichi (Norma CEI 64.8/4 - 433.2)
Ib ≤ In ≤ I z
If ≤ 1,45 Iz
dove Ib = Corrente di impiego del circuito
In = Corrente nominale del dispositivo di protezione
Iz = Portata in regime permanente della conduttura
If = Corrente di funzionamento del dispositivo di protezione
Energia specifica passante
I²t ≤ K²S²
I²t = Integrale di Joule della corrente di corto circuito presunta (valore letto
sulle curve delle apparecchiature di protezione)
K = Coefficiente della conduttura utilizzata
S = Sezione della conduttura in mmq
Protezione contro i Corto Circuiti (Norma CEI 64.8/4 - 434.3)
IccMax ≤ P.d.i.
dove IccMax = Corrente di corto circuito massima
P.d.i. = Potere di interruzione apparecchiatura di protezione
per sistemi TT
Se è soddisfatta la condizione:
RA x Ia ≤ 50
dove RA = è la somma delle resistenze del dispersore e del conduttore di protezione in ohm
Ia = è la corrente che provoca l’intervento automatico del dispositivo di protezione, in ampere
19
Inverter-Quadro inverter
Il collegamento tra inverter con il quadro Qinverter è in cavo unipolare schermato tipo FG7R 0,6/1
kV. Si ricorre a un quadretto elettrico di campo conforme alla norma CEI 23-51 (centralino), in
materiale plastico IP65
I dispositivi di protezione del quadro saranno quelli indicati allo schema elettrico allegato
Per la protezione contro le sovratensioni lato c.a. e si prevede uno scaricatore di sovratensione
Imax=20/40 kA;
Uc=335/260 V;
Up•1,6 kV L-N;
di classe II ad arrivo in linea installato sul quadretto inverter a valle dell'interruttore generale
magnetotermico dei gruppi inverter.
Quadro inverter – gruppo di misura (produzione)
Il collegamento tra il Qinverter ed il gruppo di misura è in cavo unipolare schermato tipo FG7R
0,6/1kV.
Le linee saranno interne a tubi in aria o direttamente in aria.
Gruppo di misura (produzione)-Quadro generale
Tale linea è protetta da un interruttore automatico magnetotermico differenziale posizionato
immediatamente a valle del gruppo di misura in un apposito quadretto o nel quadro generale.
I dispositivi di protezione del quadro saranno come indicati nello schema allegato.
Quadro generale-Quadro scambio
Dal quadro generale fino al quadro di scambio viene previsto il collegamenteo tramite cavi
unipolari FG7R 0,6/1kV
I dispositivi di protezione del quadro saranno come indicati nello schema allegato
I calcoli e gli schemi elettrici sono in allegato alla presente relazione.
Impianto di terra
L’impianto di terra del campo fotovoltaico e di tutti gli apparati connessi, sarà derivato
dall’impianto di terra esistente a servizio della palestra.
Nel locale ove saranno installati gli inverter, sarà derivato dal collettore principale di terra, un
conduttore isolato gialloverde della sezione di 25mmq, (protetto per ragioni di sicurezza all’interno
di tubazione PVC rigida) che si dipartirà fino al collettore di terra del quadro elettrico “IG-IF1”.
Dal collettore di terra del quadro “IG-IF1” si dipartiranno tutti i conduttori di protezione alle masse
e masse estranee, applicando le regole generali delle Norme CEI 64-8.
20
Particolari sistemi di fissaggio dei pannelli fotovoltaici
I pannelli saranno installati a tetto nei coppi esistenti nella porzione di tetto scelta per l’installazione
dei pannelli fotovoltaici.
Per il montaggio, si allega alla presente particolare di sistema di fissaggio per montaggio su coppi.
21
Producibilità dell'impianto
Per l'analisi della producibilità dell'impianto si utilizza il valore di radiazione globale media annuale
su superficie orizzontale, relativo alla provincia di Riesi, pari a 1831 kWh/m2.
Considerati l'orientamento a 0° sud e l'inclinazione 30° rispetto all'orizzontale dei moduli si
ricavano i coefficiente di variazione; per il campo PV di potenza nominale di 12,74 kWp (ηmodulo x
Stotale-moduli) si ottiene così una produzione annua lorda di energia di:
23.326,94 kWh
Considerando le perdite per
4. mismatch = 3 %
5. ombreggiamenti = 7 %
6. effetto temperatura = 2 %
Otteniamo una produzione dal campo in DC di
Se consideriamo una perdita, fino al punto di consegna, dovuta a:
2. efficienza inverters,perdita nei cavi ,dissipazione dipositivi di protezione
abbiamo una riduzione di circa del 19%
Otteniamo una produzione complessiva di 1.804,05 kWh/anno
I vantaggi sono i seguenti:
• Incentivo GSE €/Kwh 0,27 x 1.804,05 kwh = € 4.907,99
• Autoconsumo giornaliero durante le ore di sole
• Ritiro dedicato circa € 135/mese pari a € 1.100,00 /anno
Superfici disponibili
Palestra 1
Palestra 2
Tipo
Falda
Falda
Esposizione
10
10
Inclinazione
7°
7°
Area disponibile
57,12
57,12
Mismatch
3
3
Effetto temperatura
7
7
Ombreggiamenti
2
2
Coefficiente maggiorazione
1,07
1,07
Produzione lorda DC/A
15.282,77 kwh
15.282,77 kwh
Perdite DC
0,54
0,54
Produzione lorda AC
27.145,26 kwh
Perdite AC Totale
7
Totale
25.245,09 kwh
22
Calcoli di verifica delle strutture portanti
a) Cimitero: I pannelli solari sono previsti debbano collocarsi sulla copertura dei fabbricati
esistenti presso il cimitero. Le coperture praticabili per la legge vigente all’epoca della
costruzione degli immobili (legge 5-11-1971 n° 1086 ) dovevano prevedere un sovraccarico
accidentale di almeno 200 Kg/mq, mentre le coperture non praticabili almeno 100 Kg/mq. Il
calcolo di verifica deve essere condotto per accertare che il carico distribuito dei pannelli
con le relative zavorre deve essere inferiore al sovraccarico accidentale di 100 Kg./mq
Peso della zavorra in conglomerato cementizio m.1,20x0,30x0,20 = mc 0,072
mc. 0,072 x kg/mc 2.500 = Kg 180
peso pannelli
Kg 10
peso pannello e zavorra
Kg 190
Area della copertura sulla quale saranno collocati i pannelli mq 157
IL carico totale vale Kg 190 x 28 pannelli = kg 5.320
Il carico uniformemente distribuito vale Kg. 5.320/ mq 157 = Kg/mq 33,88
Il detto carico risulta inferiore al carico accidentale previsto e calcolato per le coperture a
terrazzo non praticabile pari a Kg/mq 100 per cui la struttura portante, costituita dal solaio
esistente, risulta verificata.
b) Palestra: I pannelli solari sono previsti debbano essere collocati e fissati con apposita
morsetteria sulla copertura a tegole della palestra.
La superfice di tetto sul quale deve collocarsi l’impianto è di mq 95
Il numero di pannelli è di 52 di cui ogni uno pesa kg 10
Il carico totale è kg 10 x 52 pannelli = Kg. 520
Il carico uniformemente ripartito vale Kg 520/ 95 mq = kg/mq 5,47 che risulta di gran lunga
inferiore al carico accidentale di kg/mq 100 per le coperture non praticabili.
23
