Calcoli esecutivi impianto elettrico rev2

Dott. Ing. Claudio ZucalCOMUNE DI PIOLTELLOProvincia di MilanoPROGETTO ESECUTIVODEGLI IMPIANTI ELETTRICI RELATIVI AI LAVORI DI REALIZZAZIONE ECOMPLETAMENTO DEL PARCHEGGIO DI INTERSCAMBIO DI VIAMONZA/LOMBARDIA/SIRACUSALINEA FERROVIARIA MILANO-TREVIGLIOCOMUNE DI PIOLTELLO (MI)CALCOLI ESECUTIVIN.B. Qualora fossero presenti espliciti richiami a marchi o produttori di componenti/dispositivi, essi si devono intendere apuro titolo di riferimento; pertanto i componenti/dispositivi qui descritti possono essere sostituiti con componenti/dispositividi altri produttori ma con caratteristiche equivalenti, così come precisato dall’Autorità di vigilanza con deliberazionen°178/2002 e con riferimento all’art. 68 del Codice dei Contratti (Decreto Legislativo n°163/2006)1

Dott. Ing. Claudio Zucal1. Dimensionamento generatore• Criteri progettuali− Puntare a massimizzare la producibilità dell’impianto, riducendo complessivamente alminimo le perdite del BOS (Balance of System);− Assicurare la massima producibilità anche in caso di eventuali guasti localizzatidell’impianto;− Permettere l’individuazione di disfunzioni o anomalie sia sui moduli che sugli inverter;− Ottemperare alla norma CEI 82-25 e s.m.i che riportano come 2% la massima cadutadi tensione e alle DK ENEL 5940 e CEI 0-21;− Assicurare la massima sicurezza in fase di esecuzione e gestione dell’impianto;− Assicurare la massima durata dell’impianto;• Scelte progettuali− Ai fini della sicurezza è stato progettato un generatore in ottemperanza alle vigentinorme in materia, prefigurando le operazioni necessarie per l’esecuzione dellelavorazioni in fase di costruzione e gestione del generatore;− Omogeneizzazione delle stringhe, componendole con moduli aventi gli stessiorientamenti e pertanto lo stesso irraggiamento;− Riduzione massima dei percorsi delle linee di collegamento stringa – inverter;− Scelta di cavi di sezione adeguata;• Caratteristiche dell’impianto fotovoltaico− L’impianto fotovoltaico è costituito da 2 pensiline ciascuna con potenza di 2.76 kWp.Ogni pensilina ha una stringa unica di 12 moduli fotovoltaici che si collegano ad uninverter tipo power-one modello PVI-3.0-TL-OUTD-S-IT.− Essendo unico il contatore di produzione per le due pensiline le uscite degli inverterverranno collegate su due fasi (R-S) e sbilanceranno la linea trifase principale. Poichéle potenze delle singole pensiline sono pari al massimo a 2,76 kWp si rientra nel limitedi sbilanciamento delle fasi, che risulta essere di 6 kW.2. Parametri elettrici del modulo fotovoltaico2

Dott. Ing. Claudio ZucalSchema di riferimentoModulo di riferimento: da 230 Wp;• Variazione di tensione− Contributo dato dalla diminuzione di temperaturaTstc = 25°C, Tmin = -10°C, ∆T = -35°C, β = -125,8 mV/KV oc modulo a STC=36,80 Vβ ⋅∆T = 4,40 VTolleranza 5%1,84 VV oc max =43,04 V− Contributo dato dall’aumento di temperaturaTstc = 25°C, Tmax = 70°C, ∆T = 45°C, β= -125,8 mV/KV mp modulo a STC=29,90 Vβ ⋅∆T = - 5,66 VTolleranza 5%-1,50 VV mp min =22,74 V• Variazione di corrente3

Dott. Ing. Claudio Zucal− Contributo dato dall’aumento di temperaturaTstc = 25°C, Tmin = 70°C, ∆T = 45°C, β = 1,94 mA/KI sc modulo a STC=8,34 Aβ ⋅ ∆T = 0,09 ATolleranza 5%0,42 AI sc max =8,84 A4

Dott. Ing. Claudio Zucal3. Parametri elettrici inverter - Power one modello PVI-3.0-TL-OUTD• Individuazione stringhen° totale moduli: 12;Potenza modulo: 230 Wp;Potenza generatore fotovoltaico: 12· 230 = 2.760 Wp;n° inverter da 3.120 Watt: 1, con n° di stringhe per INVERTER : 1;• Parametri d’ingresso inverter− Potenza in ingressoPotenza Max lato continua dell’inverter:12 · 230 = 2.760,00 WpIl sistema pertanto presenta un range di potenza in ingresso compatibile con l’inverterche supporta una potenza di picco totale in ingresso lato continua di 3.120 Wp (conconfigurazione di MPPT in parallelo).− Tensione in ingressoTensione massima a vuoto:Tensione minima a carico:Tensione minima nominale a carico:43,04x12=516,52 V22,74x12=272,93 V29,90x12=358,80 VI valori ottenuti consento un corretto funzionamento del sistema con configurazione diMPPT in parallelo e sono perfettamente compatibili con la tensione massimaconsentita in ingresso dell’inverter e cioè comprese in un intervallo tra 160 e 530V.− Corrente in ingressoOgni stringa ha una corrente di CC massima Iscmax paria a 8,84 A, nel nostro casoabbiamo solo “1” stringa e MPPT in configurazione parallelo per cui la corrente iningresso:Isc max= 8,84Detti valori sono compatibili con la massima corrente in ingresso lato continuadell'inverter infatti essa risulta inferiore aI = dc max20A.5

Dott. Ing. Claudio Zucal• Parametri d’uscita Inverter− Parametri caratteristici− Fattore correttivo di ombreggiamento momentaneo: 93% (K pv = 0,93),− Fattore di correzione resa modulo fotovoltaico: 90% (η pv = 0,90),− Fattore di correzione resa inverter: 96% (η inv = 0,96),− Balance Of System: 86% (η BOS = η pv · η inv = 0,86).− Potenza massima d’uscitaP totinv = n° mod · P mod = 12 · 230 = 2.760 Wp;P cainv = P tot · K pv · η BOS = 2.760 · 0,93 · 0,86 = 2.207 Wp.Il sistema pertanto presenta un range di potenza in uscita compatibile con l’inverter chesupporta una potenza di picco totale in uscita lato alternata di 3.000 W.− Verifica corrente lato CA:La massima corrente in AC supportata dall’inverter è di 14.5 A:IP2.760=230totinvca max==Vinv12,00[ A]IP=V2207=230cainvca=inv9,60[ A]La corrente in uscita dal inverter di 9,60 A con un valore di cresta di 12,00 A è pertantocompatibile.− Tensione in uscitaIl tipo di connessione alla rete in corrente alternata è di tipo monofase, pertanto latensione nominale in corrente alternata è di 230 V.6

Dott. Ing. Claudio Zucal4. Verifica corrente lato CA trifase del quadro generale:Essendo unico il contatore di produzione i 2 inverter verranno collegati su fasi differenti (R-S),sbilanciando in questo modo il sistema delle correnti sulla linea principale, ne risulta che lacorrente per la fase in questione risulta essere uguale alle correnti in uscita singoli inverter. Vainoltre tenuto conto all’atto del cablaggio delle linee di illuminazione pubblica per cui risulta:P 2.760I = I = Itotinvcamax = = = 12,12[ A]Vinv⋅cosϕ230 ⋅0,99caR maxcaS maxP2.207cainvI = ca= = 9,69[ A = IcaR=Vinv⋅ cosϕ 230 ⋅0,99]IcaS7

Dott. Ing. Claudio Zucal5. Dimensionamento cavi (calcolo caduta di tensione)I cavi sono dimensionati in modo da limitare le cadute di tensione (indicativamente entro il2%), ma la loro sezione è determinata anche in modo da assicurare una durata di vitasoddisfacente dei conduttori e degli isolamenti sottoposti agli effetti termici causati dalpassaggio di corrente per periodi prolungati ed in condizioni ordinarie di esercizio.Schema di riferimento• Caduta di tensione tra Stringhe e InverterL = 45 m;I sc = 8,34 A;∆V% = 2;V mp min = 358,80 V;∆V cc = 7,18 V massima;ρ25°=0,0178 Ω·mm 2 /m;SL ⋅ I ⋅45⋅8,342 mmsc= ⋅ ρ25°⋅ = 2⋅0,0178⋅= 1, 86∆VCC7,182Si ritiene pertanto idoneo utilizzare un cavo di sezione di 6 mm 2 di tipo H07RN-F.Pertanto:L ⋅ Isc45 ⋅8,34∆ V = 2 ⋅ ρ25 °⋅ = 2 ⋅ 0,0178 ⋅ = 2, 22V.S6Con tale sezione si avrà indicativamente una caduta di tensione dello 0,62%.8

Dott. Ing. Claudio Zucal• Caduta di tensione tra inverter (più lontano) e quadro di paralleloinverter:L = 2 [m];Iccinv = 12,00 [A];∆V% = 2;V = 230 [V] monofase;∆V = 4,6 [V] massima;L ⋅ Ica 2 ⋅12,00S = 2 ⋅ ρ25°⋅ = 2 ⋅ 0.0178 ⋅ = 0,19[ mm∆V4.6Si ritiene di utilizzare una sezione di 6 mm2 pertanto:L ⋅ Ica 2 ⋅12,00∆ V = 2 ⋅ ρ25°⋅ = 2 ⋅ 0.0178 ⋅ = 0,14[ V ]S6Corrispondente ad una caduta percentuale del 0,06%