produzione di energia elettrica con sistemi a celle ... - Il Saturatore

sistema di accumulo dell’energia
5.3. Regolazione della carica: tecnica e prestazioni
Le prestazioni di un sistema fotovoltaico per l’alimentazione di utente isolato dotato di
accumulo elettrochimico sono notevolmente influenzate dal tipo di regolazione della
carica che il progettista ha scelto e dal buon accoppiamento tra regolatore di carica e
generatore fotovoltaico.
La principale funzione di un regolatore di carica è quella di proteggere l’accumulo da
sovraccarichi e da eccessive scariche in modo da aumentarne la vita utile e farlo lavorare
in un intervallo di tensioni adeguate all’utilizzo.) Inoltre, un buon regolatore deve offrire:
Affidabilità
Si intende non solo un basso MTBF (tempo medio tra guasti), anche una buona risposta
al variare delle condizioni operative (temperatura, umidità, posizione ecc.); per esempio,
una bassissima sensibilità dei valori impostati per le soglie di tensione di carica.
Semplicità costruttiva
Nel caso di regolatori elettronici, si preferiscono assemblaggi compatti in shelter
resistenti e di facile cablaggio elettrico.
Il mercato offre una varietà notevolissima di prodotti di buon livello sia tecnico che
costruttivo; una prima macrosuddivisione può essere definita la base della corrente del
generatore fotovoltaico in quanto, per correnti inferiori ai 30÷40 A (tensioni 12/24 V)
sono disponibili regolatori compatti e totalmente elettronici mentre per generatori di
taglia maggiore si ricorre a regolatori a controllo elettronico ed attuazione
elettromeccanica.
Fra i possibili metodi di regolazione tradizionale della carica ne riassumiamo qualcuno
nel seguito.
Autoregolazione
Si realizza con un accoppiamento diretto tra generatore fotovoltaico e batteria
sfruttando la capacità autoregolante dell’accoppiamento. Durante la fise di carica, al
crescere della tensione di batteria il punto di lavoro dell’accoppiamento si sposta, lungo
la caratteristica I-V del generatore fotovoltaico, sempre più verso la tensione a vuoto a
cui corrispondono via via correnti di carica sempre più basse. Questo tipo di regolazione
potrebbe risultare conveniente:
— quando la temperatura ambiente non ha grandi variazioni stagionali (il punto di
massima potenza rimane piuttosto costante e quindi è più agevole la previsione del
funzionamento dell’autoregolazione);
— quando il carico elettrico, qualora si preveda la distribuzione in corrente continua,
consenta escursioni sensibili della tensione di alimentazione;
— quando, il carico elettrico sia presente con una certa continuità (da evitare per
esempio, l’uso in seconde case): è preferibile, infatti, evitare di tenere sotto carica
costante l’accumulo, seppur con basse correnti, per lunghi periodi.
Si tratta quindi del sistema più semplice, in quanto l’unica precauzione adottata consiste
nel diodo di serie che previene la scarica dell’accumulatore a notte. Questo sistema
permette di risparmiare sul costo dei contattori e del circuito di controllo, ma in pratica
è utilizzabile solo per piccolissimi sistemi (1 o 2 moduli fotovoltaici). Inoltre non
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Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca