L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Processi di produzione di un modulo FV

Progetto realizzato dalla classe V° FASE – I.T.I.S. H. HERTZ di RomaA cura dei Prof.ri Bonanni Antonio e Coletta Bruno

L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICIIl modulo fotovoltaico

Ottenuto dalla connessione elettrica delle celle fotovoltaiche connesse in serie o in parallelo.

Le celle vengono assemblate fra uno strato superiore di vetro, un primo strato di EVA, (Acetato Vinil-Etilenico), le celle fotovoltaiche, un secondo strato di EVA ed uno inferiore di materiale plastico (Tedlar), il tutto racchiuso in una cornice di alluminio.

I moduli più comuni sono formati da 36 o 72 celle

Moduli fotovoltaici Sezione di un modulo fotovoltaico

Saldatura delle celleL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

FOTOVOLTAICI

Come abbiamo detto dalla giunzione di più celle viene formato il modulo fotovoltaico.

Occorrono adeguati terminali di collegamento sui contatti anteriori e posteriori della cella.

Questi terminali in rame sono in forma di nastro e si chiamano Ribbon.

La saldatura fra più celle (Tabbing) può essere manuale o automatica.

Clicca Saldatura manuale Clicca Saldatura automatica

Preparazione del sandwichAl termine delle operazioni di saldatura il sandwich, viene posto in un forno di laminazione che assicura la sigillatura dei componenti, rende l'EVA trasparente con il riscaldamento (a temperatura ambiente è traslucido) con un processo detto di polimerizzazione, ed elimina all'interno del sandwich l'aria residua che, con il contenuto di vapore d'acqua, potrebbe causare effetti di corrosione.

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IncorniciaturaL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

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Si procede quindi a fissare il sandwich in una cornice, per lo più di alluminio anodizzato, per meglio resistere alla corrosione conservando caratteristiche di leggerezza.

Al termine di questa operazione si collegano i contatti elettrici su di una scatola di giunzione.

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La funzione dei diodi di by-pass

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Nelle normali condizioni di funzionamento la corrente generata è assorbita dal carico, ogni cella viene attraversata in modo continuo dalla corrente stessa.

Se una cella viene ombreggiata questa smette di generare corrente e diviene a sua volta un carico assorbendo la corrente generata dalle altre celle e riscaldandosi di conseguenza.

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Per ostacolare il passaggio di corrente inversa attraverso la cella (hot spot) si collega un diodo di by-pass in parallelo alla cella stessa.

In teoria andrebbe previsto l’impiego di un diodo per ogni cella, tuttavia per semplificare il processo produttivo si è soliti usarne uno ogni 18 o 20 celle.

In questo modo si garantisce il funzionamento di quella parte di modulo non interessato dal fenomeno di ombreggiamento.

La funzione dei diodi di by-pass

Test del modulo al simulatore

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II test si riferisce all’irraggiamento solare di riferimento (1000 W/m2 e AM 1,5 con una particolare distribuzione spettrale) e alla temperatura di cella di 25°C. La cella deve essere elettricamente a circuito aperto e il modulo installato su un telaio in modo tale che in corrispondenza del mezzogiorno solare i raggi incidano normalmente sulla sua superficie esposta.

Etichettatura questa fase è importante per identificare ogni singolo modulo in modo univoco, riportando il numero seriale già inserito all'interno del sandwich e tutti i dati rilevati dal simulatore solare, classe di appartenenza inclusa. Anche l'imballaggio, eseguito con particolare cura, riporterà i numeri seriali dei moduli contenuti permettendo così la completa tracciabilità del prodotto dall'inizio alla fine del processo produttivo.

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Caratteristiche elettriche di un modulo 1000 Caratteristiche elettriche di un modulo 1000 W/m ² -25°C-AM 1,5 -25°C-AM 1,5

Normal Operating Cell Temperature E' la temperatura di un modulo fotovoltaico quando funziona ad un irraggiamento di 800 W/m ², temperatura ambiente di 20°C e velocità del vento di 1 m/s

Connessione dei moduliL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

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Possiamo osservare la diversa disposizione dei moduli che possono essere affiancati verticalmente o orizzontalmente .I motivi di questa scelta in genere dipendono dalle condizioni ambientali e dallo spazio utilizzabile.Ad esempio in un sito dove possono esserci nevicate frequenti la migliore disposizione è la numero 1

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Cablaggio di una stringaL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

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Sistema convenzionale

L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICICablaggio di una stringa

Sistema multicontact