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Simulatore Solare Mobile

Simulatore Solare Mobile

Nell’ambito del progetto P.O. PUGLIA FESR 2007-2013  Linea 1.2  – Azione 1.2.4 Bando “Aiuti a Sostegno dei Partenariati Regionali per l’Innovazione” denominato “SIMULATORE SOLARE MOBILE E VERIFICA DI PRODUCIBILITÀ DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI”, Geatecno ha progettato e realizzato un innovativo prototipo di simulatore solare, facilmente trasportabile per analisi anche in situ, atto a verificare, con estrema precisione, le prestazioni di un modulo fotovoltaico durante le normali condizioni operative di funzionamento.

L’idea è nata dalla necessità riscontrata nell’ordinario svolgimento delle attività di manutenzione degli impianti fotovoltaici di controllare che i moduli fotovoltaici non siano soggetti a perdite di efficienza maggiori di quelle dichiarate e garantite dal costruttore o di perdite dovute a guasti di vario genere. Nell’esperienza aziendale, infatti, si sono verificati episodi per cui un impianto fotovoltaico, benché perfettamente installato e correttamente manutenuto, presentasse una produzione di energia inferiore alle attese.

Non sempre la causa è di facile individuazione, soprattutto quando il problema è da ricercare in qualche modulo fotovoltaico su un numero totale che è spesso dell’ordine delle centinaia; se è vero che con adeguata strumentazione è relativamente semplice verificare la continuità di un stringa (serie elettrica di più moduli fotovoltaici) è altrettanto vero che ne basta solo uno che non funzioni correttamente per ridurre considerevolmente la produzione energetica. In assenza di problemi a vista si rende necessario smontare ogni modulo fotovoltaico per sottoporlo a verifica; un primo test è quello di controllare con un semplice multimetro tensione a circuito aperto e corrente di corto circuito e confrontarne i valori con quelli riportati sulla scheda tecnica del costruttore. Qualora però non si riscontri nulla di evidentemente anomalo si rende indispensabile un test che consenta di ricostruire in usuali condizioni operative la curva caratteristica I-V del singolo modulo e normalizzarla secondo le condizioni standard di prova dichiarate dal produttore (STC, Standard Test Conditions, radiazione solare pari a 1000 W/mq, AM 1,5 e temperatura di cella di 25°C).

E' in questo caso che l’impiego di un simulatore solare è quanto mai appropriato. In commercio esistono numerosi modelli, pensati e realizzati principalmente per il test cui ogni modulo viene sottoposto dopo la produzione (il cosiddetto flash test); trattasi di strumenti di tipo industriale, molto veloci, ingombranti, che richiedono ingenti potenze di alimentazione e che forniscono risultati accuratissimi e certificati, ma, come ovvio, dal costo proibitivo e sicuramente non trasportabili per prove in situ.

L’esigenza di un’azienda che come Geatecno si occupa di installazione e manutenzione di impianti fotovoltaici, ricade invece su una strumentazione più economica, compatta, sufficientemente accurata, facilmente trasportabile e che non richieda ingenti assorbimenti elettrici. Si è pensato, quindi, di realizzare un simulatore che impiegasse una sorgente luminosa a LED (Light Emitting Diode, diodi ad emissione luminosa), dispositivi optoelettronici tra i più efficienti e durevoli attualmente disponibili sul mercato.

Con la collaborazione del partner L.A.Ser.Inn. S.c.a.r.l. si è progettata e poi realizzata una matrice led in grado di fornire un adeguato livello di radiazione luminosa, il più possibile corrispondente allo spettro solare, perfettamente rispondente alle specifiche necessarie per effettuare prove accurate e significative. Forma e dimensione della matrice sono state scelte coerentemente a quelle dei più diffusi moduli fotovoltaici; il sistema di alimentazione è stato progettato e realizzato in modo da garantire i corretti valori di tensione e corrente ai 12.720 led impiegati, per tutto il tempo necessario alla misura (circa 30 sec) con assoluta stabilità e ripetibilità. La sorgente è stata installata in un rack opportunamente dimensionato, realizzato con profili strutturali in alluminio (scelti per resistenza e leggerezza in funzione della trasportabilità), pannelli di chiusura in acciaio verniciato a polveri e ruote in gomma con fermo. Il rack presenta al di sotto della matrice un’apposita tasca per l’alloggiamento del modulo fotovoltaico da testare provvista di regolazione in altezza mediante manovellismo manuale.

L’esecuzione della prova prevede l’impiego della strumentazione di misura HT Solar I-V 400 che rappresenta attualmente lo stato dell’arte della sua categoria. Tale strumento permette di rilevare la curva caratteristica di funzionamento del modulo fotovoltaico nelle condizioni di test e, attraverso opportuno algoritmo, la riporta alle condizioni STC. Tutti i dati sono memorizzati on board e possono essere richiamati direttamente sul display non solo in forma tabellare ma anche in formato grafico; è inoltre possibile interfacciare lo strumento ad un personal computer al fine di esportare tutti i dati acquisiti e gestirli nelle modalità più opportune.Il simulatore solare mobile, così come realizzato, si è dimostrato un ottimo strumento a supporto delle normali operazioni di verifica del corretto funzionamento degli impianti fotovoltaici nell’ambito dell’applicazione delle garanzie e dello svolgimento delle manutenzioni.

La facilità, l’affidabilità e la versatilità di impiego, inclusa la facile trasportabilità, costituiscono un elemento di vantaggio competitivo nel panorama alquanto variegato dei competitors. Ad oggi sono state effettuate con successo numerose prove che hanno permesso di individuare vizi o difetti più o meno occulti di moduli fotovoltaici apparentemente in ottimo stato.



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