IMPIANTI AD ISOLA - realizzazione impianti fotovoltaici e assistenza impianti fotovoltaici esistenti

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IMPIANTI AD ISOLA

ACCUMULO E BATTERIE SOLARI

Impianti fotovoltaici
A ISOLA




L'impianto ad isola è collegato direttamente all'utenza o ad una parte di essa (cancello automatico, pompa per l'irrigazione...) ma non è collegato alla rete elettrica nazionale. L'impianto ad isola non può immettere energia nella rete ma permette solamente di produrla e consumarla. Per evitare dispersioni di energia questa viene accumulata in batterie solari che ne permettono l'utilizzo anche nelle ore notturne e in caso di interruzioni di corrente dalla rete.

L'utenza o la parte dell'utenza alimentata da un impianto ad isola può essere collegata alla rete che subenra in caso non ci sia il sole e che le batterie sono scariche. Tale intervento da parte della rete può essere manuale o automatico. Con la possibilità di un intervento della rete l'impianto diventa in Penisola.

IMPIANTO DA 1 kwp ad Isola (con possibilità di aggancio alla rete)

Componenti

  • Regolatori di carica - Steco Solarix MPPT 2010 che fornisce fino a 10 A per la carica delle batterie alla tensione di 24 V. La scelta di regolatori di carica di tipo MPPT risiede nel fatto che questo permette l’utilizzo di moduli a 60 celle (più facilmente reperibili e meno costosi) e permette di collegarne fino a 2 in serie, limitando in questo modo il numero di stringhe che risulta comunque elevato (2 stringhe, ma è inevitabile)  rispetto ad un impianto grid connected di pari potenza

  • Inverter in isola con ingresso rete. Inverter Victron Phoenix 1200  funzionante a 24V. L’inverter bidirezionale è dotato di un ingresso in grado di accettare una fonte di alimentazione esterna, nel nostro caso la rete

  • Moduli fotovoltaici: Si tratta di moduli fotovoltaici Solsonica SP 610 S da 250 Wp ciascuno. 60 celle della usati tipicamente anche in impianti grid connected. Il generatore fotovoltaico è composto da 4 moduli fotovoltaici per una potenza complessiva di 1000 Wp.

  • Batterie Sono state utilizzate batterie con tensione 12 V e capacità nominale di 105 Ah. Numero 4 Batterie CROWN DEEP CYCLE 12 V 105 Ah. Il sistema è a 24 vcc quindi ci sono 4 batterie  in serie con due serie ad due collegate in parallelo. La capacità sfruttabile è di 2930 Wh (tenendo conto delle perdite). Essendo il pacco batterie composto da 4 batterie abbiamo una capacità nominale di 2*2*105*12= 5040 W. La capacita utile, considerando una profondità di scarica dell’ 60%,  risulta di 3024 Wh

  • Interruttori. Sono presenti seguente interruttori di protezione e  manovra: "DU" è un  interruttore di protezione magnetotermico posto a protezione dell’ uscita alternata dell’ inverter. E’ stato predisposto un commutatore 0-1-2 che è in grado in caso di emergenza e anomalie di connettere le utenze alla rete e disconnettere il sistema in sicurezza in modo che l’ utente sia in grado in ogni istante,selezionando al posizione "RETE" sul commutatore, di ripristinare la correte alle utenze


Descrizioni del funzionamento impianto
Il sistema funziona correttamente quando l’inveter presenta accesa la spia "inverter ON" (stato in cui le batterie erogano potenza alle utenze pur continuando contemporaneamente ad essere caricate dal regolatore di carica se i pannello forniscono potenza).
In caso di malfunzionamento (va via la corrente alle utenze) è possibile riallacciare le utenza alla rete bypassando  il sistema portando il selettore del commutatore sulla scritta "RETE"
Il sistema carica le batterie durante le ore in cui i pannelli sono attivi e normalmente indipendentemente dalle  stagioni  (fino a che  le batterie sono cariche) alimenta le utenze attraverso le batterie stesse. Quando le batterie sono scariche il sistema disconnette le utenze. Quando le batterie raggiungono, esclusivamente grazie all’impianto fotovoltaico, un livello di carica sufficiente il sistema ripassa ad alimentare le utenze esclusivamente attraverso l’energia delle batterie

La stagione incide naturalmente sulla quantità di energia fornita alle batterie dai pannelli fotovoltaici.
Nel nostro caso nella stagione favorevole l’impianto da 1 kwp può produrre in una giornata anche 10 kwh mentre in inverno potrebbe non raggiungere i 2,5 kwh.
Tipicamente in inverno le batterie potrebbero non essere caricate completamente infatti la capacita utile delle batterie è 3024 Wh, valore di energia superiore alla capacità media giornaliera nel periodo più sfavorevole.
In estate invece le batterie possono essere ricaricate ampiamente essendo la disponibilità di energia giornaliera dell’impianto fotovoltaico anche superiore a 10 kwh.
Il pacco batterie può assorbire dall’ impianto in media circa  1/5 della sua capacità nominale quindi può assorbire al massimo dall’impianto fotovoltaico 3024/5=  605 W, in estate tale valore è facilmente sempre disponibile di giorno. In inverno le batterie verranno caricate con circa 0,25 kw  e anche considerando 9 ore di luce ecco qui che si caricheranno al massimo  fino a  circa 2,25 kwh, non considerando la scarica durante il giorno. In questo caso il criterio di  progetto è un funzionamento ottimale medio essendo molto variabile la potenza del campo fotovoltaico nelle diverse stagioni.

Comportamento sui carichi.
Il sistema alimenta per  tutta la notte 4 lampade a basso consumo da  20 W =  100 W. In inverno per 15 ore di buio: 100*15= 1500 Wh. In più il cancello elettrico consuma 250+250= 500 W. Considerando un numero di aperture pari a 30 per un totale di 30 minuti = 0,5 h di funzionamento abbiamo: 500Wh*0,5 h = 250 Wh. Sommando il tutto 1500+250= 1750 Wh
Il cliente può accendere occasionalmente anche un gruppo di lampade ulteriore circa 10 lampade  a basso consumo da 20 W da accendere saltuariamente  sapendo però che questo potrebbe diminuire la durata dell’autonomia delle  batterie
Carichi alimentabili con  batterie cariche al 100%:

  • 10 lampade da 100Wa filamento per 1h e 58 minuti

  • 7 lampade da 100Wa filamento per 4h e 18 minuti

  • 2 lampade da 100Wa filamento per 11h e 45 minuti

  • 10 lampade led da 18W per 11h e 45 minuti





IMPIANTO AD ISOLA CON LE BATTERIE

evita l'interruzione di corrente


   

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