IMPIANTO FOTOVOLTAICO

STUDI
IMPIANTO FOTOVOLTAICO
PREMESSA
COSTITUZIONE
PARTICOLARITA’
IMMAGAZZINAMENTO ENERGIA
PREMESSA

L’impianto fotovoltaico che in appresso si descrive fu realizzato nell’anno 1999 esclusivamente per motivi di studio. Tuttora è in servizio e gode di ottima operatività. E’ di debole potenza e potrebbe fornire anche corrente alternata 220 volt a 50 Hz tramite l’inserimento di apposite batterie poste opportunamente nelle condizioni di collegamento in “Serie” o “Parallelo” a seconda dell’ Inverter che l’utente dispone.
In corrente continua invece può fornire stabilmente – in insolazione – 12Volt D.C.e con un potenziale massimo di 24 Amper.
Col potenziale di circa 24 Amper si possono caricare due o tre batterie speciali al piombo a scarica lenta e di media potenza che, fra l’altro, hanno un costo proibitivo.
Le batterie usate nelle autovetture o negli autocarri non sono adatte perchè a scarica rapida.
Funzionano pure ma solo per un pò di tempo. Altro fatto da tenere presente è che per caricare batterie speciali adatte all’uso del fotovoltaico, quando si usano batterie superiori ai 200 AH cadauna, disposte in serie od in serie-parallelo, i 24 Amper circa forniti , non sono sufficienti per la ricarica e per un uso stabile e continuo.
Per quanto sopra, l’impianto in argomento potrebbe andare bene per alimentare impianti di sicurezza o lampade a 12 Volt DC a basso consumo.-
E’, come già scritto, un impianto a scopo didattico e sperimentale (Forse anche molto professionale), soggetto a modifiche in base agli studi in corso ed alle tecniche nascenti attuali e future.
Questo dimostra che lo sperimentatore, già nell’anno 1999, a dispetto di grandi sacrifici economici e di tempo lavorativo elettronico-elettromeccanico ed anche manuale, ha voluto assolutamente realizzare. E sono proprio queste persone, prive di mezzi ma ricche di intelletto e di perseveranza che la maggioranza dei nostri “Politici” inesperti e (Scriviamolo pure francamente) di bassa cultura pur magari abbondando di titoli vari che, anche con vera umiltà, dovrebbero andare a CERCARE e non affidarsi invece soltanto ai grandi “Gruppi di Potere” che sanno bene ove “dirottare” la possibile “TORTA” della ricchezza data dalla Stella Sole e dal Vento che sono beni esclusivi di tutta l’umanità.

SCHEMA ELETTRICO

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COSTITUZIONE

SCHEMA ESEMPLIFICATIVO

E’ costituito da 4 pannelli fotovoltaici al Silicio Monocristallino della potenza cadauno di 80 Wat a 18 Volt Picco D.C. Il costo di questi pannelli è ancora veramente proibitivo e possono superare 800 Euro i.v.a. compresa. Quindi il Fotovoltaico come tutte le altre macchine per ottenere energie alternative (Eolico,ecc) sono pressappoco allo stesso livello di spesa e ne consegue che queste realizzazioni possono essere eseguite solo da persone o aziende molto facoltose e con piena fiducia di crediti bancari, enti pubblici con i soldi del popolo contribuente, etc. Sono comunque, come sempre in Italia, tutte forme proibitive per il ceto basso, per quello medio e, soprattutto, per gli studiosi sperimentatori. Peraltro, si ribadisce, come tutte le cose italiane, c’è di mezzo anche la burocrazia con le diverse autorizzazioni anche comunali per l’estetica e l’ambiente, etc. In definitiva, si torna ancora a sottolineare, sono tutti sbarramenti per non progredire volutamente con le energie alternative di qualsivoglia tipo.
Riprendiamo il discorso della costituzione di questo impianto. I quattro pannelli sono tutti collegati in parallelo fra loro. Dopo i pannelli, contraddistinti con le lettere A1-A2-A3-A4, segue un diodo di potenza (D1- 40 Amp) allo scopo di non far passare a ritroso eventuali scariche elettrostatiche. Seguono:
a)- uno stabilizzatore di tensione da 19 V.DC. a 13,8 Volt DC.30 Amp. (B);
b)- un regolatore di carica Batterie (Quando le batterie hanno raggiunto il livello massimo di carica si apre il circuito e le batterie vengono distaccate. Quando le stesse si scaricano fino a 11,8 V. il circuito si chiude e le batterie vengono riconnesse al processo di ricarica (Lettera C);
c)- un diodo di potenza (40 A) opportunamente munito di raffreddatore (D2) anche questo, come il (D1), onde evitare un ritorno di tensione e di corrente proveniente dalle batterie;
d)- Batterie al piombo per uso fotovoltaico o eolico (D) a bassa autoscarica;
e)- Inverter. Da 13,8 o anche 14 volt e che, a corrente sufficientemente disponibile, provvede a trasformare l’energia continua in corrente alternta a 220 volt AC. 50 Hz (E).
f)- Alimentatore bassa tensione 14 volt DC (F):
G)- Stabilizzatore di tensione e corrente a 13,8 volt DC. 4,5 Amp per le alimentazioni del complesso elettronico di movimento e sue parti elettromecaniche. Detto stabilizzatore contiene una batteria al PB a secco (Gel) da 12 Volt , 6 Amp.(G).
Utile e nello stesso tempo, indipendente, dal circuito generatore solare.
h)- Uscita corrente alternata se disponibile ( H );
i)- Entrata corrente alternata ENEL ( I ):

SCHEMA ELETTRICO

SCHEMA COME DA CIRCUITO STAMPATO

COME SI PRESENTA

Sul regolatore di carica si precisa che esiste un diodo Led (Rosso o Verde non ha importanza). Quando il complesso carica la batteria o le batterie, il Led si illumina completamente. Quando la batteria o le batterie hanno raggiunto un livello massimo di carica il Led emette una luce ridotta. La taratura del sistema avviene mediante i trimmer T1 e T2. Si procede così: Ruotare i due trimmer completamente in senso orario; Applicare tra i capi Più e Meno una tensione di 13,8 Volt (Il Led si illumina completamente);
Ruotare T1 in senso antiorario fino a quando il Led non si spegne a metà; Applicare ai punti Più e Meno una tensione di 11,6 o 11,8 Volt (Il Led rimarrà illuminato sempre a metà); Ruotare T2 in senso antiorario fino a quando il diodo Led non si accenderà completamente. E’ opportuno tenere presente che, normalmente, la corrente di carica dovrebbe essere pari a circa un decimo della capacità totale degli Amper/Ora della batteria o delle batterie applicate. Questa regola è comunque fortemente in contrasto con gli impianti solari classici muniti di batterie speciali in quanto bisogna approfittare dei momenti di maggiore insolazione per la ricarica sicura di queste stesse.

SCHEMA ELETTRICO DI UN NORMALE ALIMENTATORE 13,8 D.C. 4,5 A.
adiprospero.it
PARTICOLARITA’

La particolarità principale di questo impianto fotovoltaico o meglio generatore elettrico solare, è quella di inseguire possibilmente il Sole durante la sua traiettoria da EST ad OVEST e cioè dall’Alba al Tramonto. Tale sistema moltiplica il rendimento dei pannelli fotovoltaici e praticamente moltiplica virtualmente il numero dei pannelli.
Infatti, negli impianti fissi e cioè negli impianti i cui pannelli sono fissi e ben sistemati nelle angolazioni, il rendimento massimo si ha solo nelle ore in cui il Sole li colpisce in pieno per passare subito dopo ad un rendimento minimo o trascurabile.
L’impianto in argomento, come già accennato, è privilegiato in quanto gode del movimento dinamico e cioè insegue il Sole in tutta la sua traiettoria anche se coperto da leggera foschia.
E’ ovvio che la particolarità dell’inseguimento solare è fattibile solo per pochi pannelli fotovoltaici. Non è escluso però che l’inseguimento solare totale o parziale possa essere realizzato anche per modesti o grandi impianti; tutto dipende dalla possibilità di spesa che influirebbe notevolmente sul costo complessivo.
Molti complessi, anche di media potenza, già dispongono di tale particolarità sempre attraverso sensori e motorizzazioni varie. Tornando ancora al presente impianto.
E’ governato da due fotocellule poste alla sommità dei pannelli, da un circuito elettronico retto da due amplificatori operazionali contenuti in uno stesso Integrato tipo MC 1458 o equivalenti, dalla culla rotante, un motore elettrico a bassissimo regime di giri al minuto munito già di una sua demoltiplica fortemente riducente. Altra demoltiplica di giri rapportata opportunamente al minimo (Praticamente un giro completo deve corrispondere esattanete ad un minuto primo e cioè ad uno scatto micrometrico della cremagliera portante pari a N. 1.440 scatti; Due “Fine Corsa”.
Il primo ha la funzione (Appena il Sole tramonta) di rimettere tutto verso EST trascurando tutti gli altri scatti previsti per il ciclo completo “Giorno/Notte”. Al tramonto quindi, l’impianto entra in stato di quiete dinamica. La fase di quiete o di stasi dinamica avviene anche quando il cielo è coperto da nuvole dense o spesse che possano indebolire in “Lumen” la visione del giorno. Dopo l’eventuale stasi dinamica giornaliera che può durare anche più ore, il complesso riprenderà il suo inseguimento solare nell’ora prestabilita di quel determinato giorno. Può succedere anche che la mancata insolazione può durare anche oltre il tramonto e non azionare il fine corsa (Ritorno ad EST). In questo caso sarà il secondo “Fine Corsa Giorno/Notte” anche con il consenso delle le fotucellule a riposizionare il tutto ad EST nel giorno o nei giorni seguenti.
In campagna e nei terrazzi molto alti, l’impianto potrebbe essere disturbato solo da LUNA PIENA a cielo sereno quando viene colpito frontalmente per qualche ora. Questo fatto comunque non pregiudica il funzionamento dell’impianto perchè saranno le fotocellule a rimettere le cose nella giusta direzione quando sorgerà il Sole.

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IMMAGAZZINAMENTO ENERGIA

Il vero impianto fotovoltaico o di altro genere (Eolico, etc) CLASSICO e ad uso esclusivamente familiare non dipendente da altre energie tradizionali, dovrebbe comprendere anche il “Comparto immagazzinamento energia” in modo da poter usufruire dell’energia prodotta attraverso il Sole anche quando questo viene a mancare.
Un impianto di tale genere, come già scritto, è assolutamente proibitivo nella contemporaneità per il fatto degli alti costi .
Per questo motivo saremo sempre dipendenti dai fornitori di energia elettrica anche se disponendo di un impianto fotovoltaico od eolico, etc, senza immagazzinamento, con il conto “DARE” e “AVERE” .
Dare ed Avere significa che disponendo di un regolare impianto di energia alternativa non CLASSICO dopo una lunga sequela di controlli e supercontrolli di ogni genere (Metti anche la burocrazia e le varie Leggi e Regolamenti comunali, provinciali, regionali e di Stato) anche parecchio dispendiosi di denaro e di tempo, si potrebbe arrivare ( Dicono loro…..) a guadagnarci pure rivendendo l’energia prodotta in eccesso agli stessi fornitori e con una tariffa per ogni KW molto allettante (Dicono sempre loro).
Molti imprenditori di piccola dimensione cadono nella proposta anche remunerativa fatta dalle imprese installatrici e dagli stessi fornitori di energia elettrica impiegando anche cospiqui capitali magari anche con mutui bancari molto positivi per le banche.
A mio parere comunque non credo che questi piccoli imprenditori vedano realmente piccoli o grandi guadagni remunerativi che possano ammortizzare la sostanziosa spesa fatta compreso interessi, spese impreviste a rotture od altro nonché i premi di assicurazione del complesso. I grandi fornitori invece, finanziati direttamente dallo Stato, potranno permettersi qualsiasi intraprendenza pari alle loro grandezze e con un tempo molto minore per constatare le prime entrate, queste, SI, veramente remunerative.
Sostanzialmente, in definitiva, anche il piccolo imprenditore di energie alternative non classiche, si vedrà sempre e comunque arrivare la bolletta di pagamento poco o niente differente da quelle del passato.-
Auguriamoci soltanto che a breve o a lungo termine lo Stato prenda in seria considerazione lo sviluppo delle energie alternative, eliminando tutti quei meccanismi di ogni natura che impediscono lo sviluppo di massa indipendente ed autonomo che potrà solo verificarsi creando industrie produttrici concorrenti fra loro per la diminuzione molto consistente dei costi.
E’ da tenere in conto e soprattutto in “mente” che dal Primo Gennaio 2011, le varie “Tariffe di rimborso o di pagamento del CONTO ENERGIA da parte del G.S.E. – Gestore Servizi Elettrici”, sempre dell’ ENEL, lo stato Italiano – attraverso i suoi Ministeri competenti, potrà modificare queste reali allettanti “Tariffe”. In pratica lo stato Italiano manterrà le tariffe attuali o le modificherà in senso negativo? E’ un interrogativo che pesa molto sugli investimenti….
La situazione attuale degli impianti incentivati in Italia è di circa 37.700 pari ad una potenza calcolata di 500 MW e si prevedono con certezza altri innumerevoli impianti di consistente potenza. L’evoluzione è quindi molto positiva ed incoraggiante.
Non è incoraggiante invece per lo sperimentatore o per l’artigiano professionale povero che di certo non possono competere con le medie e grandi aziende.
Altro importante fatto da rilevare è che i fabbricanti ed i vari grossisti rivenditori di apparecchi per energie alternative (fotovoltaico, eolico, etc), applicano le loro quotazioni sul potenziale nominale “Picco-Picco” e non su quello di effettiva resa in reale potenza espressa in WAT. Come dire che un autoveicolo rende 100 HP mentre all’atto pratico rende la metà. Il fatto, per me, è assolutamente non “digeribile”.
Con la reale evoluzione in corso, auguriamoci che la resa dei pannelli fotovoltaici possa essere portata al 40 per cento e forse anche di più e che il costo di un effettivo WAT raggiunga la quota di 0,25 centesimi di Euro. Potrebbe essere fattibile se si prosegue con le iniziative intraprese.
Per ultimo, si ricorda che la trattazione dei pannelli fotovoltaici è stata fatta sull’altro sito, link STUDI / Lezione n. 1.-

LUGLIO, 2009.-

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