Oggi ti parlo di un caso studio: lo schema di un impianto fotovoltaico da 15 kW che abbiamo installato per una villetta. Vedremo che, grazie alle soluzioni Victron, è possibile non solo generare corrente monofase, ma anche alimentare sistemi più complessi. Nel caso in questione, infatti, l’impianto poteva benissimo essere adattato anche per strutture commerciali, data la sua capacità.
Con un unico banco batteria a 48 V è possibile generare corrente a 400 V in uscita trifase. Ciò che però è ancora più interessante è che possiamo addirittura espandere l’impianto, aggiungendo un ulteriore campo fotovoltaico con un regolatore e collegarlo. O ancora, possiamo incrementare la potenza degli inverter raddoppiando per ogni fase gli inverter collegati.
Continua a leggere se vuoi conoscere schema elettrico di un impianto fotovoltaico davvero entusiasmante.
SOMMARIO
- Schema dell’impianto fotovoltaico: la richiesta
- Quali sono i componenti previsti dallo schema elettrico fotovoltaico?
- Funzionamento dell’impianto fotovoltaico installato
Schema dell’impianto fotovoltaico: la richiesta
Quello che sto per mostrarti è lo schema di un impianto fotovoltaico non da 3 kw, ma di ben 15 kw trifase per una villa. Nulla però vieta che questo tipo di impianto possa essere utilizzato per supermercati o altri locali commerciali.
L’utente che ci ha commissionato il lavoro aveva l’esigenza di rendere la propria abitazione totalmente autonoma dal punto di vista elettrico e, quindi, continuare a svolgere le sue attività indipendentemente dalla fornitura di energia. In altre parole la richiesta è stata quella di installare un impianto in isola.
In questo impianto specifico sono stati installati 3 inverter da 5 kwatt ciascuno per ogni fase, per un totale di 15 kW. Collegando un altro inverter per ogni fase, quindi altre 3, si possono raggiungere i 10 kW per ogni fase. Il tutto è gestito da un sistema di monitoraggio che si chiama Cerbo.
Nel prossimo paragrafo vediamo tutti i componenti utilizzati per concretizzare lo schema fotovoltaico progettato.
Quali sono i componenti previsti dallo schema elettrico fotovoltaico?
Nello schema di questo impianto fotovoltaico riportato possiamo osservare i seguenti componenti:
- 3 accumuli da 7,6 kW a supercondensatori GT CAPS UFLEX per un totale di circa 23 kWh;
- 3 inverter per 15 kW trifase Multiplus 48/5000 Victron Energy;
- 25 pannelli fotovoltaici da 410 wp collegati attraverso un quadro DC-DC al regolatore di carica 1 e regolatore di carica 2;
- il regolatore di carica è un 450 V massimo 100 ampere di corrente di carica, ottimo per caricare i supercondensatori SmartSolar MPPT 450/100;
- quadri di campo;
- smartsolar mppt 450;
- bus bar che possono leggere fino a 650 ampere di corrente;
- switch 275 A, si tratta di un interruttore;
- portafusibili;
- fusibili.
Un piccolo approfondimento in merito ai pannelli solari fotovoltaici e ai bus bar. Intanto, bisogna dire che i moduli sono suddivisi in stringhe collegate in serie, al fine di non superare i 450 V. Il motivo di questo limite è semplice: altrimenti bruci il regolatore di carica. In merito invece ai bus bar la loro funzione è fondamentale.
Sul bus bar infatti si possono avvitare i collegamenti del regolatore di carica, degli inverter e anche delle batterie. Vengono poi inseriti dei fusibili, uno per ogni condensatore, e volendo anche uno per l’inverter, per evitare problemi di sovratensione.
Si può anche verificare il caso in cui la potenza prodotta dal fotovoltaico equivale a quella di prelievo degli inverter. A questo punto, abbiamo un bypass: non carico più la batteria, a prescindere dal fatto se è carica o meno. Il sistema invece alimenta direttamente gli inverter e quindi l’alimentazione dentro casa, l’applicazione commerciale o altro.
L’utente così ottimizza i consumi energetici. Ma qual è il principio di funzionamento di questo sistema? Scoprilo leggendo il prossimo paragrafo.
Leggi anche: Come funzionano i pannelli fotovoltaici e quando installarli?
Funzionamento dell’impianto fotovoltaico installato
Sicuramente saprai che il fotovoltaico è una fonte discontinua di energia elettrica. Ora ce l’ho, domani forse e potrei non averla per tutto il pomeriggio. Le fonti rinnovabili sono così, non possiamo farci nulla. La soluzione però esiste.
I regolatori caricano le batterie che cercano di livellare la discontinuità della fonte rinnovabile. Quando non ci sono prelievi di energia, posso tranquillamente caricare la batteria accumulando nel tempo l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico.
La batteria è quindi il fulcro del sistema, poiché funge da serbatoio di energia. Attraverso il fotovoltaico riempio il serbatoio, mentre con gli inverter lo svuoto. Ovviamente ho bisogno di tensioni di corrente diverse per alimentare queste macchine. Devo cioè avere l’intermediazione di un accumulo, mentre il sistema di monitoraggio Cerbo fa il resto.
Attraverso Cerbo GX posso infatti controllare, anche da remoto, il funzionamento dell’impianto utilizzando Victron Remote Management. Si tratta di un’interfaccia che ci fornisce tutti i dati di consumo, di prelievo e di produzione fotovoltaica.
L’utente può quindi monitorare tutto l’andamento dell’impianto, ovvero:
- quanto produce;
- quali sono i carichi;
- quanto ha consumato;
- la carica media della batteria.
Nel momento in cui il sistema si avvia, Cerbo GX connette i vari inverter e ci fornisce informazioni in merito a come i regolatori di carica devono alimentare le batterie.
Ovviamente, grazie a un impianto del genere, possiamo alimentare con la trifase tutto il necessario ottenendo anche un ingresso dalla rete. In questo modo, quando non è possibile accumulare energia solare, perché è nuvolo o diventa sera e le batterie sono scariche, possiamo sfruttare i caricabatterie che si trovano all’interno dei multiplus.
Il risultato di questo eccezionale sistema è l’abbattimento del 70-80% dei consumi di energia. Un notevole risparmio per le tasche dell’utente.
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