CALCOLO INVERTER , SBAGLIATO ??
Inviato: 11 feb 2009, 14:53
Salve a tutti , sono nuovo in questo forum , anche se lavoro nel settore del fotovoltaico da un po di tempo.-Vado subito al dunque perché sino sarà troppo lungo .
Ho venduto ,installato e messo in rete un impianto di 45,18 kW ,sono 251 pannelli policristallini di 180 Watt , 7(sette) inverter Fronius IG-60 ed un IG-40 , il impianto e diviso in otto quadri di campo e abbiamo 32 pannelli per ogni IG-60 e 27 per il IG-40 , Nella mia ignoranza e leggendo le schede tecniche degli inverter mi rendo conto que la max potenza consigliata di il costruttore e di:
IG-60 IN ENTRATA : 4600-6700 Wp USCITA : MAX. 5KW NOMINALE (Pnom) 5 kW
IG-40 IN ENTRATA : 3500-5500 USCITA : MAX 4.1kW NOMINALE Pnom) 3.5Kw
Parlando con la assistenza tecnica di la Fronius , che mi dice di aver sbagliato il calcolo ,perché no avrò mai 45 kW sino 39.1 max (in condizioni climatiche ottimali) mi rivolgo a il mio Ingegnere progettista domandandogli perché mi ha calcolato gli inverter più piccoli della potenza erogata dei panelli e mi rispose con una mail che vi voglio far leggere attentamente :
In merito al dimensionamento dell'impianto Santoni alcune considerazioni tecniche inerenti la progettazione effettuata e che vorrei condividessi con me:
quando si parla di impianto fotovoltaico sappiamo bene che ci si riferisce ad un sistema che partendo dalla radiazione solare arriva alla produzione di energia elettrica.
Tale conversione passa attraverso un rendimento del sistema chiamato BOS (Balance Of Sistem).
Tale rendimento tiene conto delle seguenti voci:
Perdita per potenza totale installata minore di quella nominale
Perdita per mismatching di corrente di stringa
Perdita per cadute di tensione nei cavi, connettori, etc
Perdite per riflessione e sporcamento
Perdite nell'inverter e nel trasformatore
Perdite per effetto della temperatura sulla Pmax dei moduli
Un impianto di eccellente qualità converte al massimo l'80% della radiazione disponibile su base annuale.
Essendo la radiazione massima al suolo normalmente pari a circa 1000W/mq, se ad esempio installiamo un impianto da 100kWp mediamente il sistema convertirà 80kWp, ovviamente in considerazione della temperatura esterna (più questa sarà bassa, più l'impianto produrrà e si avvicinerà alle condizioni di produzione nominali).
- In considerazione di ciò quando di progetta un impianto si considera quindi il cosiddetto "Fattore di Riempimento" dell'inverter, che tiene conto della % annuale di utilizzazione dell'inverter al massimo carico ed alla sua ottimizzazione in funzione dell'energia prodotta annualmente e non solo nelle ore di maggiore insolazione.
- Altro parametro da tenere in considerazione per la scelta di un inverter è l'inclinazione e l'orientamento dell'impianto fotovoltaico rispetto al sud: più ci scosteremo dall'azimuth e dal tilt prescelto, più otterremo maggiore energia utilizzando un inverter di dimensioni ridotte rispetto la potenza nominale dell'impianto.
NOTA BENE QUINDI: Normalmente un inverter non lavora in condizioni nominali di lavoro e, in considerazione anche del carico variabile al quale è sottoposto, la normativa europea ha fatto si che oltre al rendimento nominale della macchina, apparisse sulla scheda tecnica anche l'efficienza ponderata europea, che simula il reale funzionamento della macchina su base annuale. Di seguito è illustrata la formula con la quale è calcolata l'efficienza europea.
Efficienza ponderata
La ponderazione europea considera la frequenza e l'intensità della radiazione solare nelle diverse zone del continente e si calcola nel seguente modo:
ηeur= 0,03 x η5 + 0,06 x η10 + 0,13 x η20 + 0,1 x η30 + 0,48 x η50 + 0,2 x η100
Dove η5 ad esempio rappresenta l'efficienza al 5% della potenza nominale Pccn, η10 rappresenta l'efficienza al 10% della potenza nominale Pccn…
Tale efficienza è stata valutata per una radiazione "media europea" ed è nata dal Fraunofher Institute of Solar Research di Friburgo.
Nel caso di climi caldi (Spagna, Italia, bacino del mediterraneo…) un parametro che tiene conto più realisticamente delle condizioni di funzionamento dell'impianto è la cosiddetta "ponderazione californiana", come più volte enunciato dalla rivista internazionale PHOTON.
La ponderazione californiana definita dalla Commissione per l'Energia della California (CEC) si calcola invece nel seguente modo
ηcec= 0,04 x η10 + 0,05 x η20 + 0,12 x η30 + 0,21 x η50 + 0,53 x η75 + 0,05 x η100
In considerazione di quanto esposto, si verifica che l'impianto normalmente su base annuale lavorerà al massimo al 5% alla potenza nominale dell'impianto e ben il 53% al 75% della potenza nominale dell'impianto
CASO SANTONI
Potenza nominale dell'impianto: 45,18 kWp
Azimuth: 22°SE
Tilt: 26°
Nel caso Santoni gli inverter utilizzati sono ad esempio IG60 e IG40.
N°7 IG60 – Rendimento a carico nominale = 94,3% – Rendimento europeo = 93,5%
N°1 IG40 – Rendimento a carico nominale = 94,3% – Rendimento europeo = 93,5%
Ogni IG60 è stato caricato per 5.768W nominali mentre l'unico IG40 presente nell'impianto è stato caricato per 4.867 W nominali.
IG60
Considerando l'architettura elettrica del nostro impianto abbiamo che, a differenza della potenza nominale inserita nel programma Fronius, la potenza reale in arrivo ai capi dell'inverter è mediamente il 12% in meno di quella nominale, ipotizzando realisticamente su base annuale le seguenti situazioni:
Perdita per mismatching di corrente di stringa 2%
Perdita per cadute di tensione nei cavi, connettori, etc 2%
Perdite per riflessione e sporcamento 3%
Perdite per effetto della temperatura sulla Pmax dei moduli 5%
In considerazione di ciò la potenza reale ai capi dell'inverter è normalmente 5.768*(1-0,12) = 5.133,52 W
Considerando quindi il massimo del rendimento di conversione del sistema, pari al 94,3% (ricordiamo mediamente che ciò accade il 5% dei giorni su base annuale) avremo in uscita
Pu = 5.133,52 x 0,943 = 4.840,90 W, inferiori quindi alla massima potenza in uscita prevista dal ns. inverter pari a 5.000W
IG40
Per quel che concerne l'IG40, sempre considerando i medesimi fattori considerati prima, avremo che la potenza reale ai capi dell'inverter è normalmente 4.867*(1-0,12) = 4.282,96 W
Considerando quindi il massimo del rendimento di conversione del sistema, pari al 94,3% (ricordiamo mediamente che ciò accade il 5% dei giorni su base annuale) avremo in uscita
Pu = 4.282,96 x 0,943 = 4.038,83 W, inferiori quindi alla massima potenza in uscita prevista dal ns. inverter pari a 4.100W
Inoltre, in considerazione anche dell'azimuth non ottimale dell'impianto, la NOSTRA PROGETTAZIONE DELL'IMPIANTO E' DA CONSIDERARSI A REGOLA D'ARTE, ED E' STATA ESEGUITA NEGLI INTERESSI DEL CLIENTE AL FINE DI OTTENERE LA MASSIMA PRODUTTIVITA' DELL'IMPIANTO SU BASE ANNUALE.
EVENTUALI GIORNATE (O MEGLIO ORE) DI PRODUZIONE ECCEZIONALE (CON RADIAZIONI SUPERIORI AI 1000W/mq e temperature esterne inferiori ai 15°C - 1% SU BASE ANNUALE???) NEI QUALI MAGARI POTREMMO PERDERE QUALCHE PUNTO PERCENTUALE DI PRODUZIONE SARANNO ASSOLUTAMENTE RIPAGATE DA UN RENDIMENTO PONDERATO DI ELEVATISSIMA QUALITA', MOLTO VICINO AL RENDIMENTO NOMINALE DI CONVERSIONE, CHE INFLUIRA' SULLA PRODUZIONE DELL'IMPIANTO PER LA SOSTANZIALE TOTALITA' DELL'ANNO.
Sperando di aver fatto cosa gradita, ed essere stato il più chiaro possibile, cordialmente ed affettuosamente ti saluto.
Allora la domanda che porgo è ,lui a sbagliato nel calcolo o la scelta ?? o ha raggione e io sono ignorante come la Fronius?? già che de il flah-test dei panelli avevamo visto che la potenza di quasi tutti i pannelli superava la dichiarata di 180 Watt ,e la somma di tutti i panelli arrivava a 47 kW o no 45 kW .- Se sceglieva degli inverter con più potenza ,veramente avrebbe perso di più nel arco del anno??
Espero aver una risposta di alcuno che abbia voglia e tempo di scrivere...grazie mille
Claudio
Ho venduto ,installato e messo in rete un impianto di 45,18 kW ,sono 251 pannelli policristallini di 180 Watt , 7(sette) inverter Fronius IG-60 ed un IG-40 , il impianto e diviso in otto quadri di campo e abbiamo 32 pannelli per ogni IG-60 e 27 per il IG-40 , Nella mia ignoranza e leggendo le schede tecniche degli inverter mi rendo conto que la max potenza consigliata di il costruttore e di:
IG-60 IN ENTRATA : 4600-6700 Wp USCITA : MAX. 5KW NOMINALE (Pnom) 5 kW
IG-40 IN ENTRATA : 3500-5500 USCITA : MAX 4.1kW NOMINALE Pnom) 3.5Kw
Parlando con la assistenza tecnica di la Fronius , che mi dice di aver sbagliato il calcolo ,perché no avrò mai 45 kW sino 39.1 max (in condizioni climatiche ottimali) mi rivolgo a il mio Ingegnere progettista domandandogli perché mi ha calcolato gli inverter più piccoli della potenza erogata dei panelli e mi rispose con una mail che vi voglio far leggere attentamente :
In merito al dimensionamento dell'impianto Santoni alcune considerazioni tecniche inerenti la progettazione effettuata e che vorrei condividessi con me:
quando si parla di impianto fotovoltaico sappiamo bene che ci si riferisce ad un sistema che partendo dalla radiazione solare arriva alla produzione di energia elettrica.
Tale conversione passa attraverso un rendimento del sistema chiamato BOS (Balance Of Sistem).
Tale rendimento tiene conto delle seguenti voci:
Perdita per potenza totale installata minore di quella nominale
Perdita per mismatching di corrente di stringa
Perdita per cadute di tensione nei cavi, connettori, etc
Perdite per riflessione e sporcamento
Perdite nell'inverter e nel trasformatore
Perdite per effetto della temperatura sulla Pmax dei moduli
Un impianto di eccellente qualità converte al massimo l'80% della radiazione disponibile su base annuale.
Essendo la radiazione massima al suolo normalmente pari a circa 1000W/mq, se ad esempio installiamo un impianto da 100kWp mediamente il sistema convertirà 80kWp, ovviamente in considerazione della temperatura esterna (più questa sarà bassa, più l'impianto produrrà e si avvicinerà alle condizioni di produzione nominali).
- In considerazione di ciò quando di progetta un impianto si considera quindi il cosiddetto "Fattore di Riempimento" dell'inverter, che tiene conto della % annuale di utilizzazione dell'inverter al massimo carico ed alla sua ottimizzazione in funzione dell'energia prodotta annualmente e non solo nelle ore di maggiore insolazione.
- Altro parametro da tenere in considerazione per la scelta di un inverter è l'inclinazione e l'orientamento dell'impianto fotovoltaico rispetto al sud: più ci scosteremo dall'azimuth e dal tilt prescelto, più otterremo maggiore energia utilizzando un inverter di dimensioni ridotte rispetto la potenza nominale dell'impianto.
NOTA BENE QUINDI: Normalmente un inverter non lavora in condizioni nominali di lavoro e, in considerazione anche del carico variabile al quale è sottoposto, la normativa europea ha fatto si che oltre al rendimento nominale della macchina, apparisse sulla scheda tecnica anche l'efficienza ponderata europea, che simula il reale funzionamento della macchina su base annuale. Di seguito è illustrata la formula con la quale è calcolata l'efficienza europea.
Efficienza ponderata
La ponderazione europea considera la frequenza e l'intensità della radiazione solare nelle diverse zone del continente e si calcola nel seguente modo:
ηeur= 0,03 x η5 + 0,06 x η10 + 0,13 x η20 + 0,1 x η30 + 0,48 x η50 + 0,2 x η100
Dove η5 ad esempio rappresenta l'efficienza al 5% della potenza nominale Pccn, η10 rappresenta l'efficienza al 10% della potenza nominale Pccn…
Tale efficienza è stata valutata per una radiazione "media europea" ed è nata dal Fraunofher Institute of Solar Research di Friburgo.
Nel caso di climi caldi (Spagna, Italia, bacino del mediterraneo…) un parametro che tiene conto più realisticamente delle condizioni di funzionamento dell'impianto è la cosiddetta "ponderazione californiana", come più volte enunciato dalla rivista internazionale PHOTON.
La ponderazione californiana definita dalla Commissione per l'Energia della California (CEC) si calcola invece nel seguente modo
ηcec= 0,04 x η10 + 0,05 x η20 + 0,12 x η30 + 0,21 x η50 + 0,53 x η75 + 0,05 x η100
In considerazione di quanto esposto, si verifica che l'impianto normalmente su base annuale lavorerà al massimo al 5% alla potenza nominale dell'impianto e ben il 53% al 75% della potenza nominale dell'impianto
CASO SANTONI
Potenza nominale dell'impianto: 45,18 kWp
Azimuth: 22°SE
Tilt: 26°
Nel caso Santoni gli inverter utilizzati sono ad esempio IG60 e IG40.
N°7 IG60 – Rendimento a carico nominale = 94,3% – Rendimento europeo = 93,5%
N°1 IG40 – Rendimento a carico nominale = 94,3% – Rendimento europeo = 93,5%
Ogni IG60 è stato caricato per 5.768W nominali mentre l'unico IG40 presente nell'impianto è stato caricato per 4.867 W nominali.
IG60
Considerando l'architettura elettrica del nostro impianto abbiamo che, a differenza della potenza nominale inserita nel programma Fronius, la potenza reale in arrivo ai capi dell'inverter è mediamente il 12% in meno di quella nominale, ipotizzando realisticamente su base annuale le seguenti situazioni:
Perdita per mismatching di corrente di stringa 2%
Perdita per cadute di tensione nei cavi, connettori, etc 2%
Perdite per riflessione e sporcamento 3%
Perdite per effetto della temperatura sulla Pmax dei moduli 5%
In considerazione di ciò la potenza reale ai capi dell'inverter è normalmente 5.768*(1-0,12) = 5.133,52 W
Considerando quindi il massimo del rendimento di conversione del sistema, pari al 94,3% (ricordiamo mediamente che ciò accade il 5% dei giorni su base annuale) avremo in uscita
Pu = 5.133,52 x 0,943 = 4.840,90 W, inferiori quindi alla massima potenza in uscita prevista dal ns. inverter pari a 5.000W
IG40
Per quel che concerne l'IG40, sempre considerando i medesimi fattori considerati prima, avremo che la potenza reale ai capi dell'inverter è normalmente 4.867*(1-0,12) = 4.282,96 W
Considerando quindi il massimo del rendimento di conversione del sistema, pari al 94,3% (ricordiamo mediamente che ciò accade il 5% dei giorni su base annuale) avremo in uscita
Pu = 4.282,96 x 0,943 = 4.038,83 W, inferiori quindi alla massima potenza in uscita prevista dal ns. inverter pari a 4.100W
Inoltre, in considerazione anche dell'azimuth non ottimale dell'impianto, la NOSTRA PROGETTAZIONE DELL'IMPIANTO E' DA CONSIDERARSI A REGOLA D'ARTE, ED E' STATA ESEGUITA NEGLI INTERESSI DEL CLIENTE AL FINE DI OTTENERE LA MASSIMA PRODUTTIVITA' DELL'IMPIANTO SU BASE ANNUALE.
EVENTUALI GIORNATE (O MEGLIO ORE) DI PRODUZIONE ECCEZIONALE (CON RADIAZIONI SUPERIORI AI 1000W/mq e temperature esterne inferiori ai 15°C - 1% SU BASE ANNUALE???) NEI QUALI MAGARI POTREMMO PERDERE QUALCHE PUNTO PERCENTUALE DI PRODUZIONE SARANNO ASSOLUTAMENTE RIPAGATE DA UN RENDIMENTO PONDERATO DI ELEVATISSIMA QUALITA', MOLTO VICINO AL RENDIMENTO NOMINALE DI CONVERSIONE, CHE INFLUIRA' SULLA PRODUZIONE DELL'IMPIANTO PER LA SOSTANZIALE TOTALITA' DELL'ANNO.
Sperando di aver fatto cosa gradita, ed essere stato il più chiaro possibile, cordialmente ed affettuosamente ti saluto.
Allora la domanda che porgo è ,lui a sbagliato nel calcolo o la scelta ?? o ha raggione e io sono ignorante come la Fronius?? già che de il flah-test dei panelli avevamo visto che la potenza di quasi tutti i pannelli superava la dichiarata di 180 Watt ,e la somma di tutti i panelli arrivava a 47 kW o no 45 kW .- Se sceglieva degli inverter con più potenza ,veramente avrebbe perso di più nel arco del anno??
Espero aver una risposta di alcuno che abbia voglia e tempo di scrivere...grazie mille
Claudio