Seminario Solis, Episodio 42: Soluzioni di accumulo energetico in impianti OFF GRID con Solis

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Premessa

Per le aree prive di rete elettrica o con frequenti interruzioni di corrente, come le aree rurali remote, le località non coperte della rete elettrica tradizionale, le isole oceaniche, le aree montane e così via, i sistemi di accumulo di energia off-grid hanno possono essere impiegati con successo e offrono grandi vantaggi. Anche alcuni proprietari di impianti residenziali stanno scegliendo la soluzione "off-grid" per dipendere meno dalla rete elettrica locale.  Le interruzioni di corrente dovute a condizioni meteorologiche estreme e l'aumento del costo globale dell'energia hanno spinto i consumatori a ripensare il modo in cui alimentano le proprie case.

Solis fornisce soluzioni solari complete per questo tipo di richieste e per diversi scenari applicativi. Dai piccoli sistemi off-grid puri e dai sistemi di accumulo di energia per l'autoconsumo, ai sistemi compatibili con i generatori a olio e ai sistemi a isola complementari, gli utenti possono scegliere la soluzione migliore per soddisfare le loro esigenze specifiche. 

Questo seminario Solis dimostrerà l’efficacia del sistema di accumulo di energia off-grid utilizzando i prodotti Solis EO Off Grid.

Informazioni sugli inverter Solis off-grid (serie EO)

L'inverter solare off-grid Solis della serie EO è dotato di 1 MPPT con un ampio intervallo di tensione MPPT (90~480V) per adattarsi alle molte esigenze di progettazione del sistema e massimizzare la generazione. Può supportare il collegamento alla rete e a un generatore diesel e, per i sistemi più grandi, è possibile collegare in parallelo fino a 10 inverter.

Il design raffinato e la struttura compatta rendono l'installazione un'esperienza facile e gradevole per i proprietari degli impianti. L'inverter è caratterizzato da molteplici funzioni di sicurezza e misure di protezione integrate, nonché da un monitoraggio online del sistema di guasti e anomalie.  Questo monitoraggio online garantisce la sicurezza delle batterie e di tutte le altre apparecchiature collegate, consentendo un'identificazione rapida ed efficiente di eventuali guasti. Il funzionamento e la manutenzione di un sistema Solis off grid sono semplici, convenienti ed efficienti.

Caratteristiche principali del prodotto

• Caricabatterie AC fino a 80A e caricabatterie solare fino a 100A
• Regolatore di carica solare MPPT integrato
• Ampio intervalli di tensioni MPPT (90~480V)
• Massima tensione in ingresso sino a 500VDC
• La ridotta ondulazione della corrente di carica e scarica prolunga la durata della batteria
• Diverse modalità di lavoro disponibili tramite una semplice impostazione del display LCD.
• Compatibile con l'alimentazione da rete e/o da generatore
• Funzionamento in parallelo fino a 10 unità di inverter (40-50KW)
• Funziona con o senza batterie collegate
• Bluetooth incorporato per la configurazione e il monitoraggio tramite APP mobile
• Interfaccia di comunicazione esterna riservata

Forte capacitá di alimentazione dei carichi

Gli inverter off-grid della serie EO di Solis sono in grado di supportare diversi carichi non lineari, fino a 5KW, in grado di includere tutti i tipi di elettrodomestici.

Progettazione di sistemi di accumulo di energia con gli inverter Solis Off Grid serie EO

Di seguito prendiamo come esempio una semplice famiglia con sede a Plymouth, nel Regno Unito, per descrivere la progettazione di un sistema off-grid, che è stato realizzato da Solis.

Passo 1: Determinare il carico e il consumo energetico della casa.

Tabella 1: Esempi di consumo energetico domestico

Questi dati sono il primo passo per determinare se il sistema è valido ed economico.  La comprensione del consumo di energia è fondamentale quando si progetta un sistema solare e di accumulo - off grid o on grid.

Passo 2:Calcolare il numero di pannelli solari necessari in base alla posizione e alle condizioni meteorologiche abituali dell'anno.

Prendendo come esempio il Regno Unito, la media delle ore di sole a picco a Plymouth è di 3,0 ore.

Figura1: ore medie di sole picco nel Regno Unito

Calcolare il fabbisogno energetico:

11175Wh/giorno ÷ 3,0 ore di sole/giorno = 32725W
32725W ÷ 0,8 (perdite del sistema) = 4656,25W al giorno
4656,25W x 30 giorni Wh = 139.687,5 Wattora (139,6875 kWh/mese)

Per questo progetto utilizzeremo un inverter a bassa tensione, pertanto si è scelto un modello a 48 V.

Figura 2: Variazioni della Tensione del Sistema con la Domanda Giornaliera

Calcolare la potenza e il numero di pannelli solari necessari:
11175Wh/giorno ÷ 3 ore di sole/giorno = 32725W
32725W ÷ 0,8 (perdite del sistema) = 4656,25W
4656,25/500 = 9,3125 (3 pannelli solari da 500 watt)

Per questo progetto, usiamo 10 panelli solari, ciasun di 500 Watt.

Selezionare il modello di inverter Solis Off Grid Serie EO più appropriato. In base al valore calcolato, la capacità del pannello fotovoltaico è di 4656,25W, quindi  l'inverter da 4kW (S5-EO1P4K-48) di Solis, i cui parametri sono i seguenti, è il modello corretto da selezionare.

Figura 3: Parametri principali dell'inverter S5-EO1P4K-48

Passo 4: Selezionare le batterie di accumulo compatibili con l'energia del sistema in base al carico e al consumo energetico.

Il consumo medio giornaliero di energia elettrica del progetto è di 11.175 (Wh/giorno), come precedentemente indicato nella Tabella 1. Se i giorni di autonomia  sono 1 giorno, l'efficienza dell'inverter è del 95%, la batteria selezionata è una batteria al litio da 48 V e la massima profondità di scarica è dell'80%;

Capacità della batteria (Ah)

= (11175/ (0,95x0,80x48)) x 1

=306,35Ah

306,35Ah Capacità della batteria necessaria per il sistema

Passo 5: Bilanciare il sistema

Selezionare i cavi, gli interruttori e i dispositivi di protezione appropriati utilizzando la configurazione precedente per collegare l'intero sistema.

Figura 4: Topologia del sistema

Riassunto

I sistemi Off Grid possono garantire l'indipendenza dalla rete elettrica e la sicurezza energetica a chi si trova in aree prive di rete elettrica.  Per un sistema efficiente e di successo è fondamentale progettare e configurare correttamente ogni elemento.  L'energia consumata in loco è il punto di partenza quando si progetta un nuovo sistema solare off grid. 

La serie di inverter Solis off grid è adattabile alle esigenze di molti scenari di utilizzo: con accumulo, integrato con un generatore, ecc. 

Per ulteriori informazioni, contattare il team Solis locale e visitare il sito www.solisinverters.com