Errori di progettazione e installazione: cosa NON fare

Come per tutti e le cose, anche nella progettazione di impianti fotovoltaici ci sono delle regole da rispettare. In questo articolo non parleremo di normative particolari (fondamentali nella realizzazione di nuovi impianti). Ci riferiamo invece a qualcosa che viene molto prima: i requisiti tecnici di base.

Vi parleremo infatti di uno dei nostri recenti interventi di verifica su un grosso impianto fotovoltaico dove ci siamo imbattuti in un chiaro esempio di collegamento elettrico pensato male…e realizzato peggio.

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2 principi fondamentali per evitare errori di progettazione in un impianto fotovoltaico:

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Nell’esempio che vogliamo condividere sono presenti 2 errori: il primo, di progettazione. Mentre il secondo è un errore di collegamento, certamente avvenuto in fase di installazione.

La parte di impianto oggetto del nostro interesse è quella costituita dalle falde est e ovest sulla volta che vediamo qui sotto, e dalle stringhe “triangolari” a est e ovest dei due corpi posti a nord e sud della volta:

ERRORI di PROGETTAZIONE: #1

La suddivisione delle stringhe è proposta nell’immagine che segue: sul tetto a volta del capannone il collegamento delle stringhe è stato realizzato mettendo in serie i moduli che vanno dal colmo alla base, sul lato est oppure ovest del tetto stesso.

Questo fa sì che i moduli appartenenti alla stessa stringa non siano tutti soggetti allo stesso irraggiamento, data la diversa inclinazione (tilt), pur avendo il medesimo orientamento (azimuth). Infatti, al mattino i moduli che si trovano nella parte bassa sul lato est della volta avranno un’esposizione più favorevole rispetto a quelli posti più in alto. A mezzogiorno invece il problema sarà invertito.

Come si vede dalla numerazione delle diverse stringhe, l’intento del progettista era quello di collegare le due stringhe poste sul lato ovest dei due edifici a nord e a sud del capannone con tetto a volta (stringhe 3.5.13 e 3.5.14) in parallelo con le stringhe sul lato ovest della volta. E lo stesso doveva avvenire per quelle sul lato est (salvo poi l’errore nella numerazione delle stringhe nelle falde triangolari).

Da questa osservazione si arriva poi al problema successivo, riscontrato in campo.

ERRORI di INSTALLAZIONE: #2

Durante il check-up in impianto abbiamo eseguito verifiche tecniche di diverso tipo: termografia IR e misure elettriche tra cui l’acquisizione di curve IV con tracciacurve.

Il risultato delle misure IV acquisite alle 10.30 del mattino, si riferisce alle stringhe TEORICAMENTE collegate sul lato OVEST degli edifici a nord e a sud, e delle stringhe sul lato OVEST del capannone con tetto a volta.

Le curve sono state corrette ad STC, ma bisogna tenere presente che in questo caso il sensore di irraggiamento era stato posto sul piano orizzontale. Quello che osserviamo può essere riassunto in 2 punti:

1. l’andamento con corrente via via decrescente delle 12 stringhe sulla volta mostra la caratteristica elettrica anomala delle stringhe collegate con irraggiamento diverso per i moduli appartenenti alla stessa stringa. In questo caso la sottoperformance di tutte quelle stringhe è tanto maggiore quanto più differisce l’esposizione all’irraggiamento dei moduli nella stringa. Inoltre, osserviamo che la corrente di corto circuito Isc è inferiore a quella nominale (curva gialla regolare), a causa dell’orario di acquisizione delle curve (mattino) e dell’orientamento (ovest) delle stringhe.
2. le due curve con andamento regolare e Isc maggiore di quella nominale. Questo indica che in fase di installazione sono state invertite le due stringhe sulle falde “triangolari” a est con quelle a ovest. Infatti, la correzione a STC ha prodotto una curva con Isc maggiore della nominale perché le due stringhe “triangolari” a est ricevevano un irraggiamento maggiore rispetto all’orizzontale, e non minore, come avrebbe dovuto accadere se fossero state le stringhe “triangolari” a ovest (stringhe 3.5.13 e 3.5.14). L’immagine a fianco mostra in giallo quali moduli sono stati erroneamente collegati in parallelo ra loro, con conseguente mismatch.

Complessivamente, il funzionamento in parallelo dei due quadri di stringa interessati dal nostro caso porterà a delle sottoperformance elevate per una combinazione dei due problemi descritti, a cui vanno aggiunte le differenze di tensione legate alle diverse temperature a cui operano le stringhe poste su un lato e sull’altro degli edifici.

Una buona progettazione tiene conto dei principi di fondamentali del funzionamento degli impianti, per far sì che questi lavorino come dovrebbero. Quindi, per raggiungere questo obiettivo, vanno assolutamente evitati errori di progettazione e installazione grossolani come quelli mostrati in questo articolo.

Negli ultimi anni stanno aumentando i casi di clienti che ci contattano per servizi di consulenza e check-up a causa di impianti fotovoltaici malfunzionanti. A volte la causa sta in errori di progettazione e/o installazione; quindi abbiamo il difficile compito di spiegare a questi clienti che il problema non è la tecnologia fotovoltaica in sè, ma il modo in cui è stato pensato e/o realizzato il loro impianto.

In qualità di società indipendente con un’esperienza di oltre 18 anni nel settore, MRP è in grado di fornire consulenza tecnica come CTP in fase di accertamento legale, e di svolgere verifiche e proposte di intervento in tutti i casi di impianti fotovoltaici con problemi o con errori di progettazione.

A cura di Giovanni Guiotto e Mark Rossetto – MRP Srl

Agosto 2018