Impianti fotovoltaici off-grid...SMA Solar Technology AG Cenni teorici Caratteristiche tecniche...

SMA Solar Technology AG Be a solar expert

Impianti fotovoltaici off-grid

SMA Solar Technology AG

Cenni teorici

Caratteristiche tecniche

Portfolio prodotti

Fonti energetiche compatibili

Batterie

Comunicazione e monitoraggio

Criteri di dimensionamento

Contenuti:

2 Impianti fotovoltaici off-grid V1.0


Cenni teorici


1. Cenni teorici ! 2. Caratteristiche tecniche ! 3. Portfolio prodotti ! 4. Fonti energetiche compatibili | 5. Batterie ! 6. Comunicazione e monitoraggio ! 7. Criteri di dimensionamento


Perché un sistema ad isola

L’approvvigionamento di energia elettrica non è solo una

condizione indispensabile per la crescita economica ma ha

anche un indispensabile ruolo nel creare prospettive di

sviluppo e di contrasto alla povertà

La IEA (International Energy Agency) stima che circa

1,5 miliardi di persone, circa il 22% della popolazione

mondiale, vive senza disponibilità di energia elettrica

Circa 2 miliardi di persone non hanno accesso all’acqua

potabile e di questi circa l’85% vive in zone rurali

La connessione di aree remote alla rete elettrica pubblica è

spesso non conveniente

Source: Alliance for Rural Electrification




Generazione di energia stand alone

Le fonti di energia possono essere diverse in

relazione alla disponibilità

Adattamento flessibile alle condizioni locali


La soluzione: sistemi energetici ad isola




E’ possibile fornire energia elettrica a consumatori non raggiunti dalla rete attraverso sistemi off-grid





L’elettrificazione di aree rurali può essere realizzata con sistemi ad isola: affidabili, economici e semplici da

realizzare




Connessione in DC

Connessione del generatore fotovoltaico ed il carico tramite bus DC di alimentazione

La connessione tra sorgente in CC e carico CC avviene direttamente

Carico

Regolatore di carica

Batterie

Bus DC di alimentazione

Generatore fotovoltaico

Carico


Bus DC di alimentazione Bus DC di alimentazione




Connessione in AC

Connessione fra sorgente e carichi tramite bus AC

Inverter



Bus AC di alimentazione

Carico



Connessione AC: soluzione SMA per sistemi off-grid


Inverter Sunny Island

Batterie



Carico

Connessione fra sorgente e carichi tramite bus AC



Connessione AC: i vantaggi

Fornitura di energia indipendente dalla rete elettrica (autosufficiente) Libera scelta di fonti di alimentazione e dei carichi (flessibile) Tecnica AC standard (semplice) Facile da espandere anche dopo molti anni (espandibile) Possibilità di avere grandi distanze tra i componenti (decentrata)



Inverter Sunny Island

Batterie


Carico


SMA Solar Technology AG 12 Impianti fotovoltaici off-grid V1.0

Caratteristiche tecniche



Schema base sistema off-grid di SMA

13

SIC-50

SI SB WB

AC2 AC1

Carico

Impianti fotovoltaici off-grid V1.0



Sunny Island: il gestore di un sistema Off-Grid




Gestione dell‘energia e dei carichi

Controllo dell’immissione di energia di altre sorgenti CA:

Sunny Boy, Windy Boy, gruppi elettrogeni e rete elettrica

Utilizzo del gruppo elettrogeno:

Sulla base dello stato di carica delle batterie

Sulla base del carico

Disconnessione dei carichi non privilegiati (load shedding)

Controllo di altri Sunny Island sulla base del carico (Sleep-Mode)




Attraverso la frequenza della rete off-grid il Sunny Island può limitare la potenza in uscita degli inverter e

prevenire quindi la sovraccarica delle batterie

Gestione dei generatori: controllo della potenza attraverso la frequenza

f= 50 Hz

Bassa richiesta di energia

Carica completa Energia generata

in eccesso

f= (50+∆f) Hz




FSPC: il controllo della potenza per inverter SMA

FSPC: Frequency Shift Power Control

Controllo della potenza tramite variazione della frequenza

Nessun collegamento dedicato

Rapido adeguamento della potenza

PAC [%]

FAC [Hz]+1 +2 +3-1-2-3 f0

50

100

FAC-Start Delta (1Hz)

FAC-Limit Delta (2Hz)

+4

FAC-Delta+ (4,5Hz)

-4

FAC-Delta- (4,5Hz)




Attivazione e spegnimento di svariati tipi di gruppi elettrogeni

Controllo avviamento del gruppo elettrogeno:

Tempo di riscaldamento/raffreddamento e tempo minimo di funzionamento

Protezione del G.E. da potenza inversa

Attivazione del gruppo elettrogeno:

Avviamento manuale

Avviamento automatico

Avvio G.E.con 1 contatto gestito dal SI

Avvio G.E con 2 contatti tramite GenMan

18

Gestione del gruppo elettrogeno




Sunny Island: l’intelligenza dei sistemi ad isola

Gestione batterie

Carica e scarica efficiente delle batterie

Gestione ottimizzata delle batterie per prolungarne al massimo la durata

Conversione energia da CA a CC e viceversa

Gestione dei carichi

Generazione e controllo di tensione e frequenza della rete CA

Generazione e controllo di potenza attiva e reattiva

Ottima gestione di sovraccarichi (es.: fino a 8,4 kW per 1 min. con SI5048)

Rapida connessione di sorgenti energetiche aggiuntive

Protezione del sistema

Connessione e disconnessione dei carichi e dei generatori

Protezione contro cortocircuiti e sovraccarichi

Protezione contro sovratemperature

Protezione per correnti inverse (anti-islanding)

19




Applicazioni possibili: sistema off-grid

Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV e carichi)

Il generatore FV e l’inverter alimentano il sistema stand-alone

Le batterie immagazzinano l‘energia

L’autonomia del sistema dipende dalla capacità delle batterie


Inverter

Batterie

Carico

Sunny Island




Applicazioni possibili: sistema off-grid con gruppo elettrogeno

Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV, gruppo elettrogeno e carichi) Il generatore FV e l’inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l‘energia Quando le batterie sono scariche il gruppo elettrogeno alimenta i carichi e carica le batterie



Inverter

Batterie

Carico

Sunny Island

Gruppo elettrogeno



Applicazioni possibili: sistema off-grid con rete elettrica

Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV, prelievo dalla rete e carichi) Il generatore FV e l’inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l‘energia Quando le batterie sono scariche la rete alimenta i carichi e carica le batterie

Sunny Island

Carico Rete elettrica

Inverter


Batterie




In condizioni normali la rete alimenta i carichi e carica le batterie

In mancaza della rete elettrica il Sunny Island genera una rete stand-alone entro 30 ms e alimenta i carichi

L’autonomia dipende dalla capacità delle batterie


Applicazioni possibili: sistema off-grid con rete elettrica per back-up

Sunny Island

Carico Rete elettrica

Batterie


SMA Solar Technology AG 24

Sunny Island vs Sunny Backup: qual è la differenza?

Adatto ad applicazioni grid-connected

In normali condizioni immette energia nella rete pubblica

Si sostituisce alla rete in presenza di black-out

NON CERTIFICATO PER L’ITALIA

Adatto a sistemi off-grid

Può utilizzare la rete per caricare le batterie (No Italia)

Può immettere energia nella rete pubblica (No Italia)

Configurazione di sistema flessibile

Sunny Island

Sunny Backup




Sunny Backup: principio di funzionamento

Contatore immissione

AS-Box

Contatore consumi Rete pubblica

Sunny Backup

Batterie

Carichi

Generatore fotovoltaico Inverter

fotovoltaico




Portfolio prodotti


SUNNY ISLAND 2224 SUNNY ISLAND

5048/5048U



Portfolio prodotti

SI 2224 SI 5048 MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36

x6 x12 x36


Potenza AC nominale

5,0 30 60 kW 2,2 180

Potenza AC max 30 min.

6,5 39 78 kW 2,9 234

8,4 50 100 kW 3,8 300

Potenza AC max 1 min



SI 2224 SI 5048

Potenza AC nominale a 25 ºC 2.2 kW 5.0 kW

Gestione sovraccarichi:

30 min 30% 30%

1 min 70% 70%

Peso 19 kg 63 kg

Efficienza 93.6% 95.0%

Autoconsumo/Standby 21 W / 6 W 25 W / 4 W

Display SRC-1, 4 linee Interno, 2 linee

Sezionatore AC Residual current device B 16

Sezionatore Batterie Esterno LV/HRC Sezionatore integrato

Classe di protezione Outdoor (IP 54) Indoor (IP 30)

Comparazione Sunny Island




Sunny Island 2224

Gestione intelligente dello SOC

Compatto, potente e robusto

Espandibile sia in mono che in trifase

Potenza nominale da 2,2 a 6,6 kW

Leggero: soli 19 kg (topologia HF)

Consolle di comando esterna SRC-1

(Sunny Remote Control) con ampio display




Sunny Island 2224: dati tecnici




Sunny Island 2224: sistemi monofase e trifase

Generatore Diesel

Generatore Diesel

Carichi

Carichi




Sunny Island 5048

Gestore della rete ad isola: sistema intelligente,

gestione generatori e batterie

Gestione intelligente dello SOC

Facile da installare e configurare

Modulare: espandibile da una a tre fasi e

multicluster fino a 180 kW




Sunny Island 5048: dati tecnici




Sunny Island 5048: cluster monofase




Sunny Island 5048: cluster trifase




Scheda inverter

Scheda display

Connessione CC

Connessione AC

Scheda di controllo

Area comunicazione

Sunny Island 5048: una panoramica




Efficienza massima oltre 95 %

Efficienza ottimizzata anche in condizioni di carico parziale ( >90 % con 5%<Pac<100%)

Modalità „Sleep“ per gli inverter Slave (solo impianti monofase)

37

Potenza CA [W]

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0 1000 2000 3000 4000 5000

Sunny Island 5048: rendimento elevato in qualsiasi condizione




Sunny Island ha due relais integrati configurabili

Diverse opzioni per il controllo di processi interni ed esterni:

funzioni/contatore/segnalazione di fault

Funzioni: load shedding (disconnessione carichi non prioritari)

e gestione gruppo elettrogeno

In sistemi cluster posso configurare ed utilizzare tutti i realis

Configurabile attraverso Menù #241

241.01 Rly1Op

241.02 Rly2Op

Multi-Function Relay

NC

NO

C




Multi-Function Relay: le principali funzioni impostabili

Funzioni:

Significato: Descrizione della funzione:

Off Relay rimane disattivato (switched off)

On Relay rimane attivato (switched on)

AutoGn Collegamento automatico generatore Il generatore viene connesso in maniera automatica secondo i parametri impostati

AutoLodExt Disconnessione automatica del carico in funzione della presenza di fonti esterne (rete o ge)

Connessione/disconnessione automatica dei carichi. Carichi connessi solo se presenti fonti esterne (rete o ge)

AutoLodSoc1 Disconnessione automatica del carico in funzione livello di carica delle batterie SOC1

Connessione/disconnessione automatica dei carichi. Carichi riconnessi solo se le batterie hanno livello di carica > SOC1

AutoLodSoc2 Disconnessione automatica del carico in funzione livello di carica delle batterie SOC2

Connessione/disconnessione automatica dei carichi. Carichi riconnessi solo se le batterie hanno livello di carica > SOC2

Tm1 Timer 1 (Controllo a tempo del relay 1) Timer programmabile (una volta, giornaliero, settimanale)

Tm2 Timer 2 (Controllo a tempo del relay 2) Timer programmabile (una volta, giornaliero, settimanale)

Error Segnalazione di anomalie Relay si attiva in presenza di un guasto




Metodo di raffreddamento brevettato a doppia camera:

Camera anteriore per elettronica di potenza e di controllo

Camera posteriore per induttori e trasformatori

Sicurezza: sistema combinato attivo e passivo

Massimo rendimento, anche in ambienti con

temperature elevate:

Elevato range di temperature di lavoro (da -25 a +50°C)

Potenza elevata anche ad alte temperature (da 4 kW a 45°C)

Meno stress per i componenti elettronici

Ottima protezione dell’elettronica da infiltrazioni di acqua e polveri

SI5048: sistema di raffreddamento OptiCoolⓇ




SI5048 e SI2224: Quick Configuration Guide

Sunny Island è una macchina complessa che permette di avere:

100 misure di campo

150 parametri impostabili

80 canali di diagnosi

E’possibile avviare rapidamente l’impianto inserendo 6 parametri di base:

I. Tipo di dispositivo (Master o Slave)

II. Tipo di rete (230V/220V, 50/60Hz)

III. Configurazione (monofase, trifase, Multicluster)

IV. Data e ora

V. Tipo di batteria e capacità

VI. Presenza di sorgenti energetiche esterne (rete, gruppo elettrogeno o entrambi)

Una volta verificato il funzionamento base dell’impianto, è possibile personalizzare

le funzioni secondarie di Sunny Island

41




La Multicluster-Box consente una semplice installazione di impianti off-grid di potenze comprese dai 30 ai 300kW

Consente la connessione in parallelo di 2/4/12 cluster trifase composti da SI5048

La Multicluster-Box è stata sviluppata come centro di distribuzione AC per la connessione di carichi e generatori

Include cavi ed interfacce di comunicazione

Multicluster-Box 6/12/36




Sistemi trifase


x6 x12 x36


Potenza AC nominale

5,0 30 60 kW 2,2 180


6,5 39 78 kW 2,9 234

8,4 50 100 kW 3,8 300




Multicluster-Box 6: vista interna




Multicluster-Box6


Gruppo elettrogeno

Batterie

Inverter

Sunny Island 5048 Sunny Island 5048

Batterie

Carichi

Contattore Sunny Island

Contattore generatore Load-shedding

Quadro distribuzione FV (non compreso)

Multicluster Box (Quadro distribuzione AC)




Multicluster-Box6: schema d‘installazione




Multicluster-Box: dati tecnici




Sunny Island Charger SIC50

Caricabatterie di SMA integrabile in un sistema off-grid

gestito da Sunny Island

Universale: abbinabile a batterie da 12/24/48V

Flessibile: ampio range di tensione DC

Robusto: classe di protezione IP65, tecnologia senza ventola

potenza nominale fino a 40°C

Efficiente: grazie all’inseguitore MPP integrato garantisce

un rendimento energetico maggiore del 15 -30% rispetto

ai caricabatterie tradizionali




Sunny Island Charger SIC50: dati tecnici




Accoppiamento in DC con SIC-50

Per sistemi off-grid da 12/24/48 V (630/1250/2100W)

Modulare: connessione in parallelo di 4 dispositivi

senza necessità di shunt e sensori temperatura batterie

BMS (Battery Management System)per batterie OPzS and OPzV

Efficienza > 98%

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

PPV in W

eta

in

%

C-Muster@70V

C-Muster@85V

C-Muster@100V

Batterie

Sunny Island


Sunny Island Charger

Inverter

Gruppo elettrogeno Carichi





Coming soon: Sunny Island 6.0H e 8.0H


Semplice: facile da installare e configurare grazie alla QCG

Robusto: installabile anche all’esterno grazie alla protezione IP54

Flessibile: configurazione d’impianto precisa e semplice

Configurabile per impianti monofase, trifase e multicluster

Ampio range di temperatura di lavoro grazie al sistema Opticool®

Display esterno: Sunny Remote Control (SRC-20)



Sunny Island 6.0H e 8.0H: possibili configurazioni


Singolo, 1 fase 3-8 kW, SI6.0H o SI8.0H

Singolo Cluster, 1 fase 6-24 kW, SI6.0H e SI8.0H (anche misti)

Singolo Cluster, 3 fasi 6-24 kW, SI6.0H e SI8.0H (anche misti)

Multicluster, 3 fasi 24-300 kW, 6-36 SI6.0H o 6-30 SI8.0H



Sunny Island 6.0H/8.0H vs Sunny Island 5048




Fonti energetiche compatibili




La gamma di prodotti per l’alimentazione della rete CA

Inverter FV:

Sunny Boy

Sunny Mini Central

Sunny Tripower

Windy Boy

Sistemi di cogenerazione (CHP)

Gruppi elettrogeni




Inverter FV

56

Potenza AC (W)

Con trasformatore

(#2)

Senza trasformatore

(#18)

4000TL-21

6000A-11

1.000 2.000 3.000 5.000 4.000 6.000 10.000

5000TL-21

Sunny Boy / Sunny Mini Central / Sunny Tripower

3000TL-21

15000TL 8000TL 10000TL 12000TL 17000TL

15.000 17.000 8.000 20.000

240

2500TLST-21 3000TLST-21

15000TLEE

15000TLHE

20000TLEE

20000TLHE

3600TL-21

1300TL 1600TL 2100TL


5000TL-20 6000TL-20 7000TL-20 8000TL-20 9000TL-20



Inverter di nuova generazione

57

SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21 SB5000TL-21 SB2500TLST-21 SB3000TLST-21

STP8000TL STP10000TL STP12000TL STP15000TL STP17000TL

STP15000TLHE STP20000TLHE STP15000TLEE STP20000TLEE


STP5000TL-20 STP6000TL-20 STP7000TL-20 STP8000TL-20 STP9000TL-20



Inverter di nuova generazione: caratteristiche comuni

58

Selettori per normativa locale e lingua Display grafico e trasmissione dati via Bluetooth®

(STP TL-20 anche Webconnect)

Aggiornamento firmware tramite scheda SD o via Bluetooth® Contatto segnalazione locale

anomalie di serie STP TL-10*

•Su Inverter prodotti fino a Ottobre 2012

Nei STP TL-20 la morsettiera è integrata nella scheda elettronica

Multifunction relay opzionale per STP TL-10,

STP HE/EE, SB TL-21 e SB TLST-21.

MFR01-10




Gli inverter SMA devono essere impostati in modalità OFF-GRID per garantire un funzionamento affidabile e

ottimale in un sistema ad isola gestito da Sunny Island.

Oltre ad attivare la funzione FSPC (Frequency Shift Power Control) la modalità OFF-GRID modificare una serie di

parametri della protezione d’interfaccia integrata nell’inverter.

Per eseguire questa impostazione occorre inserire via software sull’inverter l’ SMA GRID GUARD CODE

L’impostazione può avvenire in diversi modi:

Inverter Classici:

USB Service Interface + Sunny Data Control 3.93

Sunny WebBox (RS-485 o BT)

Sunny Explorer (con scheda di comunicazione BT)

Inverter NG:

Attraverso l’impostazione dei selettori (A:E B:4 per Italia)

Sunny Explorer

Sunny WebBox (RS-485 o BT)

Impostazione Off-Grid Inverter SMA

Nome Unità Commenti

T-start Sec 10, 30, 50, …

I-NiTest mA Off (ENS=0)

Uac.Min V 180

Uac – Max V 260

Fac – delta - Hz 4, 5

Fac – delta + Hz 4, 5

dFac – Max Hz/s 4

Fac – Start delta Hz 1

Fac – Limit delta Hz 2



Impostazione Off-Grid: con Sunny Data Control 3.93 e USB Service Interface





Off-grid



Impostazione Off-Grid: con Sunny Explorer



Windy Boy

Con Transformatore

(#10)

WB1100LV WB1200 WB2500 WB3000 WB3300

Senza Transformatore

(#2)

WB6000A WB5000A

WB5000TL WB3600TL

1,000 2,000 3,000 5,000 4,000 6,000

Puissance AC max (W)

Resistenza Windy Boy Protection Box

WBP Box 400 / 500 / 600 WBP-LR6

65

WB1700 WB3800




Windy Boy

Converte la tensione molto variabile generata da una piccola turbina eolica in una tensione ac conforme alle

caratteristiche della rete

Windy Boy può essere perfettamente integrato in un sistema off-grid gestito da Sunny Island

Curva caratteristica della turbina

Regolazione Potenza in uscita

WB-Protection Box

Windy Boy

Sunny Island

Turbina eolica Batterie

Resistenza di carico

230 V




Windy Boy per varie fonti di generazione

67

Impianto idroelettrico

Turbina eolica

Impianto CHP

Gruppo elettrogeno




Windy Boy Protection Box

Protezione da sovratensione e raddrizzatore in un unico componente

Protegge l’inverter contro tensione troppo elevate generate dalla turbina eolica

Energia in eccesso viene dissipata su apposita resistenza di carico

Richiede resistenza esterna di carico a lungo termine di carico (≥ 19Ω)

Il raddrizzatore converte la tensione trifase generate dalla turbina eolica in continua per il Windy Boy

Raddrizzatore

Windy Boy Protection Box

5 kW

1 kW

Turbina eolica Windy Boy

Resistenza di carico

Protezione da sovratensione

6 kW




Quattro punti per trovare il migliore accoppiamento Turbina-Inverter

69

Tensione minima CC della turbina sotto carico (velocità vento di circa 3

m/s) superiore a UdcWind Start dell’inverter

Tensione della turbina con circuito CC aperto (velocità vento di circa 3

m/s) superiore a Upvstart dell’inverter

Tensione massima CC della turbina sotto carico (velocità vento di circa

12 m/s) inferiore a Vccmax dell’inverter

Potenza nominale della turbina ≤ Potenza CC inverter




Velocità del vento e potenza turbina

70

Velocità di rotazione della turbina eolica

3 m/s (velocità vento)

5 m/s

7 m/s

12 m/s

Curva di carico programmabile

per rispondere ai cambiamenti

della velocità del vento

Vento




Curva di carico a tre punti

Buona approssimazione

Controllo ottimizzato

Programmazione Windy Boy: curva a 3 punti

0

200

400

600

800

1000

1200

23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0

Pa

c

Vdc


UPVStart

UDCWindStart

UDCWindMid & Pmid

UDCWindMax

_________________________________________________Pmax

Pmax



Curva di carico polinomiale

con 7 punti

Ottimo adattamento dell’Inverter

alla Turbina

Curva più vicina a quella reale

Upload e download delle impostazioni via USB-Service Interface, oppure programmazione manuale dei coefficienti

calcolati tramite Bluetooth o Sunny WebBox

Programmazione Windy Boy con Setup Tool: curva 7 punti




Sunny Island supporta l’integrazione nel sistema off-grid

di fonti energetiche esterne (rete e ge)

L’integrazione della rete pubblica o di gruppi elettrogeni

avviene attraverso l’ingresso AC2 del Sunny Island

I gruppi elettrogeni e la rete possono essere mono o trifase

In funzione dello stato di carica delle batterie o della potenza

richiesta dal carico il gruppo elettrogeno può essere

avviato/fermato in maniera automatica dal Sunny Island

Punti importanti del ge per Sunny Island:

Qualità della rete (I/U)

Grid-forming o parallelo alla rete

Avvio manuale o remoto

Avvio remoto con uno o due contatti (GenMan)

Gruppi elettrogeni




Avviamento del generatore:

Manuale

Stato di carica (SOC)

Carico

Orario

Controllo del generatore:

Corrente

Frequenza

Ottimizzazione della potenza reattiva

Supporto del generatore con piena potenza del Sunny Island

Protezione del generatore tramite:

Regolazione del tempo di riscaldamento

Regolazione del tempo di funzionamento minimo

Connessione “soft” del generatore

Regolazione del tempo minimo di raffreddamento

74

Gruppi elettrogeni: la gestione




In questo caso il Sunny Island non ha la possibilità di avviare il gruppo elettrogeno

Il relais può essere utilizzando per comandare un segnalatore acustico/visivo quando è necessario avviare il ge

Monitorando l’uscita del generatore connesso sull’ingresso AC2 il Sunny Island in grado di determinare se la

tensione e la frequenza del generatore sono entro i limiti impostati, quindi sincronizzare e collegare.


Il generatore non può essere avviato da remoto

Sunny Island

Rete ad isola

Generatore

Gruppi elettrogeni: avvio manuale



In questo caso il Sunny Island ha la possibilità di avviare il gruppo elettrogeno

Il comando avviene attraverso il segnale GenReq

Se dopo l’avvio ed il tempo di riscaldamento la tensione e la frequenza del generatore rientrano nei limiti impostati il

Sunny Island si sincronizza e lo connette ai carichi


Il generatore può essere avviato da remoto

Segnale GnReq

Sunny Island

Rete ad isola

Gruppi elettrogeni: avvio automatico



Gruppi elettrogeni: GenMan

Rende possibile la gestione di gruppi elettrogeni sprovvisti di un avviamento automatico

Controlla le fasi di avvio, riscaldamento, raffreddamento e arresto di gruppi elettrogeni

non autonomi

Comunica al Sunny island lo stato del gruppo elettrogeno

Compatibile con tutti i modelli di Sunny Island



Batterie




Batterie in un sistema Off-Grid

L’accumulo di energia è centrale in un sistema off-grid che utilizza come fonte principale l’energia prodotta da

un impianto fotovoltaico

Lo strumento più utilizzato per lo stoccaggio di energia nei sistemi off-grid è la batteria al piombo

La batteria al piombo è in grado di accumulare energia elettrica sotto forma di energia chimica e permetterne

la riconversione


H2SO4 + 2H2O --> 2 H3O+ + SO42-

Elettrodo in piombo

(Polo negativo)

Elettrodo in piombo Rivestito di ossido di piombo

(Polo positivo)

Acido solforico



Lo scopo della batterie è accumulare energia affinché la richiesta di energia da parte dei carichi possa essere

soddisfatta anche in assenza di fonte solare

Tutti i sistemi off-grid realizzati con Sunny Island hanno la necessità di avere delle batterie

Sono uno dei più importanti componenti di un sistema off-grid

Sunny Island

Batterie





Una sovraccarica o una scarica profonda riduce la vita delle batterie

La gestione delle batterie SMA aiuta a prevenire danni alle batterie

La gestione delle batterie SMA prolunga la durata della vita utile delle batterie



Danno Condizione Contromisura

Corrosione Irreversibile Evitare sovraccarica

Solfatazione Irreversibile Evitare scarica profonda

Stratificazione acido Reversibile Rimescolamento elettrolita

Celle con differenti tensioni Reversibile Sovraccarica selettiva e ridistribuzione carico termico

Sedimentazione Irreversibile Evitare scarica profonda e sovraccarica

Essicazione Irreversibile Evitare sovraccarica



Come è fatta una batteria

Una batteria è costituita da più celle singole con una tensione nominale di 2 V

In una batteria a blocco le singole celle sono contenute in unico blocco involucro e connesse

in serie fra di loro

Una batterie d’avviamento, tipicamente utilizzata nelle auto, non è adatta per impianti off-grid


12 V

6 Celle

Fori per viti di chiusura

Separatori in plastica

Elettrodo positivo

Elettrodo negativo



Come è fatta una batteria

In un sistema off-grid le batterie sono costituite da singole celle da 2V per via del loro peso

Le celle vengono collegate in serie durante l’installazione per ottenere il voltaggio desiderato

Serie da 6, 12 o 24 celle per ottenere batterie da 12, 24 o 48V




VRLA / OPzV

Valve Regulated Lead Acid: Batterie sigillate al piombo con elettrolita fissato in gel o fibra di vetro (AGM) Caratterizzate dalla presenza di una piccola valvola che mantiene all'interno della batteria una leggera pressione positiva rispetto all'ambiente esterno

FLA / OPzS

Flooded Lead Acid: Batterie al piombo acido con elettrolita liquido

NiCd / FNC

Nickel Cadmium: Batterie sigilillate al nichel cadmio con piastre sinterizzate

Tipologia di batteria




Piastra tubolare positiva

Batterie OPzS

Stationary tubular plates special (OPzS)

Piastre tubolari permeabili all’elettrolita

L’involucro protettivo ed i separatori mantengono l’elettrolita nella giusta posizione fra gli spazi intermedi questo limita l’emissione di particelle fini dall’elettrolita

Le piastre tubulari sono molte rigide e resistenti, garantiscono quindi migliori prestazioni della batteria nei cicli di scarica

Le batterie OPzS contengono elettrolita liquido; i tappi di riempimento vengono utilizzati per visionare e ricaricare l’elettrolita quando necessario


Piastra a griglia negativa



Batterie OPzV

Stationary tubular plates closed (OPzV)

Piastre tubolari permeabili all’elettrolita (no AGM)

L’involucro protettivo ed i separatori mantengono l’elettrolita nella giusta posizione fra gli spazi intermedi questo limita l’emissione di particelle fini dall’elettrolita

Le piastre tubulari sono molte rigide e resistenti, garantiscono quindi migliori prestazioni della batteria nei cicli di scarica

Le batterie OPzV con elettrolita al gel non necessitano di aggiunte di elettrolita per questo sono sigillate ed equipaggiate con valvole di sicurezza

Le batterie OPzV sono a bassa manutenzione


Piastra tubolare positiva

Piastra a griglia negativa



Capacità

La capacità C n di una batteria si riferisce alla quantità di energia elettricità che, nelle diverse condizioni di scarica, è

possibile trarre fino alla scarica completa della batterie

C n = I n * t n

C n

I n

t n

: Capacità nominale : Corrente di scarica costante : Tempo di scarica

C n è determinato dalla geometria e dal numero di celle collegate in parallelo

C n non è costante, dipende dalla temperatura, dalla tensione di scarica e soprattutto dalla corrente di scarica I n




Capacità e tempo di scarica

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

10

0

Ca

pa

cità

dis

po

nib

ile [

Ah

]

Tempo di scarica [ore]

Batteria OPzS 1250




Capacità

La capacità nominale è sempre relativa al tempo di scarica:

Type C100/1.85 V Ah

C50/1.85 V Ah

C24/1.83 V Ah

C10/1.80 V Ah

C5/1.77 V Ah

Max. weight kg

Length L mm

Width B mm

Height H mm

Fig.

4 OPzV solar.power 250 250.0 225.0 225.6 207.0 188.5 20.0 105 208 420 A







8 OPzV solar.power 1000 1080.0 995.0 981.6 910.0 795.0 68.0 215 193 710 B




16 OPzV solar.power 2300 2320.0 2235.0 2210.4 2030.0 1695.0 165.0 215 400 815 C

20 OPzV solar.power 2900 2930.0 2795.0 2760.0 2540.0 2125.0 200.0 215 490 815 D


C100,C50, C24, C10, nd C5 = capacity at 100, 50, 24, 10 and 5 hours of discharge time




Capacità batterie in un sistema off-grid con Sunny Island

La capacità delle batterie da impostare nella configurazione

del Sunny Island è quella relativa ad un tempo di scarica

di 10 ore cioè C 10

Il parametro è il "221.02 NomBatCpy"

Se il valore C 10 non viene indicato nel datasheet fornito dal

costruttore è possibile ricavarlo come da tabella

Capacità Conversione in C 10

C 1 C1/0.61

C 5 C5/0.88

C 20 C20/1.09

C 100 C100/1.25

C 120 C120/1.28




Condizioni della batteria

SOC

State Of Charge: Il SOC indica la percentuale di carica rispetto alla capacità nominale C n disponibile in batteria

DOD

Depth Of Discharge: Il DOD è un metodo alternativo per indicare lo stato di carica di una batteria; indica la percentuale di scarica rispetto alla capacità nominale C n. E’ l’inverso del SOC. Indicato in percentuale o Ah

SOH

State Of Health: Il SOH si riferisce alla percentuale di capacità utilizzabile della batteria rispetto sua alla capacità nominale C n




Condizioni della batteria

Solo quando una cella è nuova la sua capacità utilizzabile corrisponderà alla capacità nominale indicata

dal costruttore della batteria (esempio C 10 1000Ah a 20°C)

2 V 2 V

1000 Ah 1000 Ah




Condizione della cella: "Usata"

Condizioni della batteria: SOH

Condizione della cella: "Nuova"

0%

100%

Capacità nominale

0%

90% Capacità corrente

Con l’invecchiamento della batteria la sua capacità nominale puà diminuire di un certo margine in maniera temporanea o permanente

SOH: Capacità massima reale (Usata)/ Capacità nominale (Nuova)


SOH= 90%



0%

100%

SOC

0%

100%

SOC

Condizioni della batteria: SOH e SOC

Sunny Island può utilizzare una procedura di auto adattamento al SOH delle batterie

Il SOC viene quindi calcolato considerando il nuovo SOH

Tempo richiesto: circa 4-8 settimane






0%

100%

SOC

0%

100%

SOC

Condizioni della batteria: DOD and SOC

SOC

DOD

0%

100%

SOC

DOD

100%

0%




100% Capacità massima attuale= DOD+SOC



Tempo di vita di una batteria


Il tempo di vita di una batteria dipende da:

Parametri operativi corretti ( es. tensione di carica, compensazione della tensione di carica per temperatura)

Temperatura (Legge Arrhenius: ogni 10°C, rispetto ai 20°C nominali, si dimezza la vita utile delle batterie)

Consumo di energia in applicazioni cicliche

Profondità di scarica (DOD)



Influenza della temperatura sulla tensione di carica


Temperatura ambiente [°C]

Te

nsio

ne d

i ca

rica

per

cel

la

[V]

Tensione di carica e temperatura ambiente



Influenza temperatura sulla vita utile di una batteria




Influenza DOD sulla vita utile di una batteria (OPzS)


Durata di vita e profondità di scarica

Profondità di scarica [%]

N

umer

o d

i cic

li [n

]



Influenza DOD sulla vita utile di una batteria (OPzV)


Durata di vita e profondità di scarica

Profondità di scarica [%]

N

umer

o d

i cic

li [n

]



Temperatura delle batterie

Il Sunny Island considera la termperatura per determinare la tensione di carica

Il calcolo della capacità corrente delle batterie viene effettuato considerando la temperatura:

Variazione tipica della capacità al variare della temperatura nominale di 20°C:

-1.00 % /ºC per VRLA/FLA

-0.75 % /ºC per batterie NiCd

Sensore temperatura batterie




Calcolo del SOC

Sunny Island riesce a calcolare in maniera accurata lo stato di carica della batterie (SOC)

Il parametro relativo al SOC è il “120.01 BatSoc“

Il SOC viene determinato attraverso tre diversi metodi di calcolo:

1. Bilancio energetico (Ah prelevati/immessi in batteria)

2. Ricalibrazione tramite tensione della batteria (di notte)

3. Calcolo dell’autoscarica e delle perdite per gassificazione

Sia il metodo del bilanciamento che quello della ricalibrazione

si adattano automaticamente alla batteria (SOH) connessa nel corso

del tempo (approx. 4 to 8 settimane)

Se alle batterie sono connessi direttamente dei carichi , generatori non prodotti da SMA o più di 4 SIC-50 è necessario installare una resistenza di SHUNT da collegare al Sunny Island affinché possa calcolare in maniera efficace il bilancio energetico

Ah Ah




Shunt di misura

Shunt di misura esterno per il calcolo dell’energia prelevata e immessa in batteria lato DC

Installando carichi in continua, generatori non SMA o più di 4 SIC-50 l’energia assorbita o prelevata

dalla batteria non può essere misurata direttamente dal Sunny Island

Lo Shunt permette al Sunny Island di ricevere dati sulla corrente prelevata/immessa in batteria e calcolare quindi il

bilancio energetico correttamente

Disponibile nelle taglie da 200, 400, 600 e 800 A

Lo shunt deve essere connesso al polo negativo della batteria


Sunny Island

DC -

Batterie

DC -

BatCur + BatCur -



Le diverse tipologie di carica


Boost Charge

Tensione alta, durata breve (2 ore), effettuata quotidianamente

Stato di carica SOC 85-95%

Full Charge

Tensione media, durata media (5 ore), effettuata ogni 2 settimane


Equalization Charge

Tensione media, durata lunga (10 ore), effettuata ogni 6 mesi


Float Charge

Si effettua subito dopo le precedenti per il mantenimento della tensione di batteria e stato di carica

Mantenimento dello stato di carica 95-100%

Silent Mode (solo per impianti connessi alla rete pubblica)

Se non ci sono movimenti di carica per oltre 3 ore il Sunny Island per 12 ore non effettua alcuna carica



Processo di carica




Boost Charge(U0 Phase)

Full Charge(U0 Phase)

Equalization Charge(U0 Phase)

Float Charge(U Phase)

Silent Mode(Ruhephase)

Charging Process

Cha

rgin

g P

ha

ses

Manuell

3 2

2

54

76

4 4

explanations:

1: If BatVtg = BatChrgVtg

2: after time CycTmEqu (#225.05)

3: after time CycTmFul (#225.04)

4: if AptTmRmg = 0 (#120.04)

5: if SOC < 70 % (#120.01)

6: only with Grid, after time SilentTmFlo (#224.02)

7: only with Grid, after time SilentTmMax (#224.03)

I-Phase

1

Processo di carica


SPIEGAZIONI: 1. Se BatVtg=BatChrgVtg (#120.03) 2. Dopo tempo CycTmEqu (#225.05) 3. Dopo tempo CycTmFul (#225.04) 4. Se AptTmRmg=0 (#120.04) 5. Se SOC<70% (#120.01) 6. Solo con rete, dopo tempo SilentTmFlo (#224.02) 7. Solo con rete, dopo tempo SilentTmMax (#224.03)

Processo di carica

Fa

si d

i ca

rica

Carica manuale



1° Step protezione batterie: avvio gruppo elettrogeno

Per prevenire la scarica profonda della batteria quando non vi è sufficiente produzione di energia il Sunny Island

è in grado di avviare automaticamente il gruppo elettrogeno per alimentare i carichi e ricaricare le batterie

E’ possibile impostare due soglie differenti di SOC per l’avvio del gruppo elettrogeno

I parametri GnSocTm1Str (#234.03) GnSocTm2Str (#234.05) stabiliscono il valore di SOC di avvio del gruppo elettrogeno e sono di default impostati entrambi al 40%

I parametri GnSocTm1Stp (#234.04) e GnSocTm2Stp (#234.06) stabiliscono il valore di SOC di spegnimento del gruppo elettrogeno e sono di default impostati entrambi al 80%

E’ possibile sfruttando le due soglie far avviare il gruppo elettrogeno con diversi valori di SOC in funzione dell’orario

impostando i parametri GnTm1Str (#234.07) e GnTm2Str (#234.08)




Esempio

E’ possibile impostare il Sunny Island affinché il gruppo elettrogeno non funzioni tutta la notte.

Dalle 6 alle 18 il gruppo elettrogeno viene avviato quando SOC ≤ 40% mentre dalle 18 alle 6 quando SOC ≤ 30%


1° Step protezione batterie: avvio gruppo elettrogeno



2° Step protezione batterie : disconnessione dei carichi non privilegiati

Contattore di potenza AC

Contattore di potenza DC

Bassa produzione di energia

Batterie scariche

Elevata richiesta di energia

Elevata richiesta di energia





Per prevenire la scarica profonda della batteria quando non vi è sufficiente produzione di energia il Sunny Island

è in grado di disconnettere automaticamente i carichi non privilegiati (Load shedding) pilotando un contattare esterno

tramite uno dei due relais integrati. Questo permette di sezionare i carichi ma non i produttori di energia (SB/WB)

E’ possibile impostare due soglie differenti di SOC per la disconnessione dei carichi

I parametri Lod1SocTm1Str (#242.01) Lod1SocTm2Str (#242.03) stabiliscono il valore di SOC per la disconnessione dei carichi e sono di default impostati entrambi al 30%

I parametri Lod1SocTm1Stp (#242.02) e Lod1SocTm2Stp (#242.04) stabiliscono il valore di SOC per la riconnessione dei carichi e sono di default impostati entrambi al 50%

E’ possibile sfruttando le due soglie far disconnettere i carichi non privilegiati carichi con diversi valori di SOC in funzione dell’orario impostando i parametri Lod1Tm1Str (#234.07) e Lod1Tm2Str (#234.08)






Esempio

E’ possibile impostare il Sunny Island affinché la funzione di Load shedding sia meno attiva durante la notte

Dalle 6 alle 18 l’eliminazione del carico si avvio con un SOC ≤ 40% mentre durante la notte dalle 18 alle 6

il carico viene sconnesso con un SOC ≤ 30%



Contattori di disconnessione carichi (Load Shedding)

In grado di sezionare carichi di diverse potenze:

20, 45, 65 e 95 A

Per bobine da 24 e 48 V DC

Contattore tripolare

Tutti i carichi dovrebbe essere connessi con un contattore (pericolo scairca profonda delle batterie)

E’ comunque possibile alimentare carichi privilegiati

Gli inverter, produttori di energia, devono essere connessi a monte affinché possano produrre energia ricaricare la batterie




3°Step protezione batterie: modalità risparmio batteria

4W

4W

0h 6h 12h 18h 24h

BatPro1TmStp BatPro1TmStr

Standby Funzionamento Standby

La modalità risparmio batteria è progettata per prevenire il più possibile la scarica profonda della batteria quando la

produzione di energia è bassa. Permette quindi di evitare danni alle batterie sia per salvaguardare il sistema off-grid;

un impianto stand-alone con le batterie completamente scariche è di fatto inutilizzabile

Il livello 1 viene utilizzato per commutare l'inverter in standby quando non c’è necessità di alimentare dei carichi

ad esempio, durante la notte.

L’impostazione di default del livello 1 di soglia, BatPro1Soc (#223.05), è fissato con SOC<20%

Si imposta il momento di avvio e termine della modalità di risparmio

BatPro1TmStr (#223.01) e BatPro1TmStp (#223.02)





4W

4W

0h 6h 12h 18h 24h

BatPro2TmStp BatPro2TmStr

Il livello 2 della modalità di risparmio della batteria assicura che l'inverter si avvia regolarmente ogni due ore durante

la finestra di tempo in cui una fornitura di energia è prevista, di giorno, per tentare di caricare la batteria dal lato AC


Si imposta il momento di avvio e termine della modalità di risparmio

BatPro2TmStr (#223.03) e BatPro1TmStp (#223.04)


Standby Standby Funzionamento Per ricarica batterie



Shutdown automatico


0 W

0h 6h 12h 18h 24h

Il livello 3 assicura che la batterie siano protette dalla scarica profonda e dai problemi ad essa associati

L'inverter a questo scopo viene completamente spento.

Occorre avviarlo manualmente in presenza di disponibilità di energia





BatFuse

Il BatFuse è una scatola portafusibili per batteria. Come fusibile DC protegge le linee di collegamento delle batterie

al Sunny Island

Il BatFuse è dotato di una presa intermedia per l’alimentazione di carichi DC (es. contattore per Load shedding)

Funziona da barra collettrice DC per l’installazione dei Sunny Island Charger (SIC-50) che però non sono protetti dal

BatFuse (necessaria protezione esterna)


Contattore per load shedding

BatFuse-B.03

Batterie

Sunny Island Charger

Sunny Island

Protezione esterna per SIC-50



BatFuse

Fusibile DC lato batteria onnipolare

Fusibili NH

Include fusibili + fusibile di scorta

Disponibile con e senza sezionatore DC

BatFuse-A.01

Scatola portafusibili per un Sunny Island

BatFuse-B.01

Scatola portafusibili e sezionatore DC per un Sunny Island

BatFuse-A.03

Scatola portafusibili per tre Sunny Island

BatFuse-B.03

Scatola portafusibili e sezionatore DC per tre Sunny Island




Comunicazione e monitoraggio




Sunny Island 5048 e Sunny Remote Control (SI2224) possono salvare file relativi a firmware, parametri impostati e valori di misura su MMC/SD card

Misurazioni di parametri relativi a batterie, inverter, sorgenti e carichi sono salvati ciclicamente

Memorizzazione di eventi ed errori

I dati memorizzati possono essere rielaborati con comuni programmi di calcolo (Excel)

E’ consigliabile utilizzare sempre la scheda MMC / SD per l'archiviazione dei dati e degli eventi.

In questo modo si semplifica, in caso di disservizio, l’individuazione e risoluzione del problema

MMC/SD Card

Sunny Island 5048

Sunny Remote Control

MMC/SD card




Comunicazione


Sistemi off-grid: monitoraggio semplice ed efficace anche in sistemi complessi (Multicluster)

Suddivisione in dispositivi Master e Slave:

In sistemi Cluster un Sunny Island viene impostato come Master e costituisce l’unica interfaccia utente per la

configurazione dei parametri del sistema, acquisizione misure, gestione carichi e sorgenti

I dispositivi Slave vengono contrallati dal Master ne eseguono i comandi e scambiano dati con questo

Il dispositivo Master si interfaccia con il Datalogger Sunny WebBox al quale invia i dati dell’intero sistema

La Sunny WebBox rende possibile la registrazione al Sunny Portal anche di impianti off-grid

In sistemi Multicluster viene impostato un Main Cluster. Il Master del Main Cluster costituisce l’interfaccia

utente ed il gestore dell’intero sistema comunicando con i Master degli altri cluster definiti Extensione Cluster



La comunicazione tra Sunny Island: cluster

122

Master Slave 1 Slave 2

L1

L2

L3

Sync Bus Sync Bus

Sync Bus: sincronizzazione, misurazione e aggiornamento software




La comunicazione tra Sunny Island: multicluster

123

L1

L2

L3

Can Bus

Sync Bus Sync Bus

Can Bus: sincronizzazione, richiesta generatore

Main Cluster Extension Cluster

Master




La comunicazione all’interno dei sistemi MultiCluster

124

Cluster 1Main Cluster

Cluster 2Extension Cluster

Cluster 3Extension Cluster

MC-Box

Master Slave SlaveMaster MasterSlave Slave Slave Slave

Sync

Vtg/Cur

Com

SysCAN

Bkup Mstr L1 Bkup

Slv1/L2 BkupSlv2/L3

Sync

SysCAN

Com




Criteri di dimensionamento




Questionario di dimensionamento




Dati di progetto


E‘ preferibile utilizzare il rendimento specifico annuo invece del dato stimato di irraggiamento E PV : kWh/a/kWp (Peggiori condizioni)



Richiesta di energia e curva tipica di carico giornaliero

E a : Consumo annuo medio kWh/a




Dati elettrici

Batterie Gruppo elettrogeno Generatore fotvoltaico Turbina eolica CHP




1.Quale e quanti Sunny Island?



x6 x12 x36

Potenza AC nominale

5,0 30 60 kW 2,2 180


6,5 39 78 kW 2,9 234

8,4 50 100 kW 3,8 300




N SI Numero di Sunny Island

P max Massima potenza AC dei carichi per meno di 30 minuti a 25°C [kW]

P SI-30 Massima potenza AC del Sunny Island per 30 minuti a 25°C [kW]

1.Quale e quanti Sunny Island?

P SI-30

P max

30SIP

maxP

SIN




C 10 Capacità batteria E a Consumo medio [kWh/a]

η Batt Rendimento medio della batteria P d Massima scarica profonda

U Batt

Tensione della batteria [24V, 48V] N d Autonomia [giorni]

Ea

2 .Quale capacità della batteria(C10)?

C 10 [Ah]1000*

BattU

dP

Battη

d/365)N

aE (

10C

η Batt = 80 – 90%




Autonomia

N d (giorni)

Tipologia di batteria Costi batteria

Backup (con rete AC stabile) 0.5 OPzV ~ 260 €/kWh

Backup (con rete AC instabile) 1.0 OPzV ~ 280 €/kWh

Sistemi off-grid con generatore fotovoltaico 4.0 OPzS ~ 200 €/kWh

Sistemi off-grid con generatore fotovoltaico e gruppo

elettrogeno

2.0 OPzS ~ 200 €/kWh

Sistemi off-grid con turbina idroelettrica 0.5 OPzS ~ 200 €/kWh

Giorni di autonomia raccomandati (N d)




Valori di scarica profonda raccomandati (P d)


La batteria deve avere una vita di almeno 9 anni che corrisponde a circa 3285 cicli

E’ quindi consigliabile un Pd = 50%

Cicli di servizio in relazione alla profondità di scarica

Perc

entu

ale

di c

ap

aci

tà u

tiliz

zata

[%

]

Numero di cicli



Capacità batterie per Sunny Island

La capacità nominale è sempre legato al tempo di scarica su cui si basa la capacità nominale Cn Il parametro “NomBatCpy" (#221.02) deve essere inserito come capacità nominale per una scarica di dieci ore (C10)

Type C100/1.85 V Ah

C50/1.85 V Ah

C24/1.83 V Ah

C10/1.80 V Ah

C5/1.77 V Ah

Max. weight kg

Length L mm

Width B mm

Height H mm

Fig.












16 OPzV solar.power 2300 2320.0 2235.0 2210.4 2030.0 1695.0 165.0 215 400 815 C



C100,C50, C24, C10, and C5 = capacity for 100, 50, 24, 10 and 5 hour discharge




PPV Potenza generatore fotovoltaico [kWp] E a Consumo medio[kWh/a]

SF Frazione solare η System Efficienza del sistema

EPV

Rendimento specifico annuo [kWh/a/kWp]

[kWp]η*E

SF*EP

SystemPV

aPV

3. Che potenza di generatore fotovoltaico PPV?

PPV

Ea

η System ≈ 70%




Rendimento specifico annuo EPV : dipendenza latitudine

Source: DGS

kWh/m²x anno

kWh/ kWp

2000 1700

1700 1450

1400 1200

1100 930

800 680




Rendimento specifico annuo (EPV) kWh/a/kWp

Frazione solare (SF)

Germania 800 – 900 50 – 70%

Sud Europa 1300 – 1450 60 – 90%

Africa 1450 – 1700 60 – 100%

Arabia Saudita 1800 – 2000 70 – 100%

Rendimento specifico annuo e frazione solare




Irraggiamento solare kWh/m2/d

Sito della Nasa per informazioni su irraggiamento:

http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/RETScreen/

Month Air

temperature Relative humidity

Daily solar radiation - horizontal

Atmospheric pressure

Wind speed Earth

temperature Heating

degree-days Cooling

degree-days

°C % kWh/m2/d kPa m/s °C °C-d °C-d

January 22.1 59.3% 5.57 88.2 3.3 22.7 0 375

February 22.8 57.2% 5.79 88.2 3.5 23.6 0 361

March 22.0 70.3% 5.53 88.2 3.5 22.9 0 376

April 21.1 79.1% 5.20 88.2 3.4 21.7 0 337

May 21.0 74.9% 5.00 88.4 3.3 21.2 0 343

June 21.5 62.7% 4.89 88.5 3.5 21.9 0 342

July 21.9 55.1% 4.91 88.5 3.3 22.7 0 362

August 22.1 59.6% 4.99 88.5 3.3 23.1 0 369

September 21.4 70.9% 5.15 88.4 3.3 22.2 0 342

October 20.6 79.9% 4.80 88.3 3.3 21.3 0 333

November 20.5 79.1% 4.78 88.3 3.1 20.9 0 319

December 21.0 70.1% 5.18 88.3 3.0 21.2 0 345

Annual 21.5 68.2% 5.15 88.3 3.3 22.1 0 4204

CONDIZIONE PEGGIORE ! 139 Impianti fotovoltaici off-grid V1.0



P SI Potenza AC Sunny Island [W]

P SB Potenza AC SB/SMC/STP [W]

4. Criterio di selezione Inverter fotovoltaici

P SB P SI

SISB P2P


Se PPV > 2xPsi l’eccesso di potenza necessaria dovrà essere accoppiata in DC utilizzando dei SIC-50



P SI Potenza AC Sunny Island [W]

P Gen Potenza AC del gruppo elettrogeno [W]

6. Che gruppo elettrogeno?

P Gen P SI

0.8 P SI < P Gen < 1.2 P SI




Grazie per l‘attenzione…

Let‘s be realistic and try the impossible!

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Impianti fotovoltaici off-grid...SMA Solar Technology AG Cenni teorici Caratteristiche tecniche...

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