Dimensionamento di un impianto FV: quali parametri considerare?
Ecco quali valori di tensione e di corrente occorre rispettare per associare correttamente le stringhe con l'inverter
Pubblicato il 5 luglio 2024
Per determinare quanti moduli fotovoltaici e quante stringhe possono essere associate ad un inverter, si devono considerare una serie di parametri per garantire il corretto dimensionamento del sistema e il suo funzionamento ottimale.
Tali parametri sono caratteristici del modulo e dell'inverter prescelto, nello specifico si dovrà verificare che i valori di tensioni e correnti della stringa di moduli rientrino nei limiti operativi dell'inverter.
STEP 1
- Parametri del modulo:
Tensione di circuito aperto Voc
Coefficiente di temperatura di tensione Vcoeff
Corrente di corto circuito Isc
Coefficiente di temperatura di corrente Icoeff
- Parametri dell'inverter:
Massima tensione in ingresso sopportabile dall'inverter Vmax
Minima tensione in ingresso Vmin
Massima corrente di corto circuito Isc-max
STEP 2
Definiti i parametri si procede a calcolare la Voc alla temperatura minima (Voc,max) e alla temperatura massima (Voc,min):
Voc,max = Voc + [ (Tstc-Tmin) x ((Voc x Vcoeff)/100) ]
dove
Tstc (Temperatura a condizioni test standard) = 25°C (questo valore è sempre 25)
Tmin = temperatura ambiente minima che si può raggiungere nel luogo di installazione, ad es. -10°C [attenzione, se il valore della temperatura è negativo, ad esempio -10°C, il valore nella prima parentesi sarà "35", in quanto si cambia di segno (25+10 = 35)]
Attenzione: il coefficiente Vcoeff, se non è indicato in %/°C , viene calcolato moltiplicando il valore del coefficiente temperatura tensione espresso in %/K presente sulla scheda tecnica del pannello per la Voc (tensione a circuito aperto) e poi diviso per 100.
Voc,min = Voc + [ (Tstc-Tmax) x ((Voc x Vcoeff)/100) ]
dove
Tstc (temperatura a condizioni test standard) = 25°C
Tmax = temperatura ambiente massima che si può raggiungere nel luogo di installazione, ad es. +45°C
STEP 3
Calcolare la corrente di corto circuito max per pannello [Isc,max]
Isc,max = Isc + [ (Tmax-Tsc) x ((Isc x Icoeff)/100) ]
dove
Tsc = temperatura a condizioni test standard = 25°C
Tmax = temperatura ambiente massima che si può raggiungere nel luogo di installazione, ad es. +45°C
STEP 4
> Calcolare la tensione a circuito aperto massima per stringa Voc,stringa,max
Voc,stringa,max = Voc,max x (numero di pannelli nella stringa)
> Calcolare la tensione a circuito aperto minima per stringa Voc,stringa,min
Voc,stringa,min = Voc,min x (numero di pannelli nella stringa)
> Calcolare la corrente di cortocircuito massima per MPPT Isc,mppt,max
Isc,mppt,max = Ʃ Isc,max
STEP 5
Verificare che:
Voc,stringa,max sia inferiore a Vmax
Voc,stringa,min sia superiore a Vmin
Isc,mppt,max sia inferiore a Isc-max
Se le condizioni sono rispettate, il sistema è correttamente dimensionato.
Esempio di dimensionamento:
Cerchiamo di spiegare il dimensionamento attraverso un veloce esempio. Si supponga infatti di avere un impianto da 5 kW costituito da 12 moduli Bisol Supreme da 415 W. L'inverter prescelto è il Solax X1-Hybrid-5.0 dotato di due ingressi MPP ai quali è possibile associare massimo 1 stringa per ingresso, pertanto si ipotizza un'unica stringa da 12 moduli.
Definiamo quindi i parametri caratteristici del modulo e dell'inverter:
STEP 1
-MODULO BISOL SUPREME 415 W
Tensione di circuito aperto Voc = 37,7 V
Coefficiente di temperatura di tensione Vcoeff = -0,257 %/°C
Corrente di corto circuito Isc = 14,2 A
Coefficiente di temperatura di corrente Icoeff = +0,056 %/°C
- INVERTER SOLAX X1-HYBRID-5.0
Massima tensione in ingresso sopportabile dall'inverter Vmax = 600 V
Minima tensione in ingresso Vmin = 90 V
Massima corrente di corto circuito Isc-max = 20 A
STEP 2
Voc,max = Voc + [ (Tstc-Tmin) x ((Voc x Vcoeff)/100) ] = 43,99 V
Voc,min = Voc + [ (Tstc-Tmax) x ((Voc x Vcoeff)/100) ] = 33,82 V
STEP 3
Isc,max = Isc + [ (Tmax-Tsc) x ((Isc x Icoeff)/100) ] = 14,51 A
STEP 4
Voc,stringa,max = Voc,max x 12 moduli = 527, 88 V
Voc,stringa,min = Voc,min x 12 moduli = 405,84 V
Isc,mppt,max = Ʃ Isc,max = 14,51 A (solo una stringa associata a un ingresso MPPT)
STEP 5
Voc,stringa,max = 527,88 < Vmax (600 V) 👌
Voc,stringa,min = 405,84 > Vmin (90 V) 👌
Isc,mppt,max = 14,51 A < Isc-max (20 A) 👌
Tutte le condizioni sono verificate, pertanto il sistema in esame è correttamente dimensionato.
Effettuare un corretto dimensionamento dell'impianto, rispettando i valori di tensione e corrente, è cruciale per garantirne la sicurezza e l'efficienza tecnica. Superare i limiti progettuali può danneggiare l'inverter e, senza un sistema di protezione adeguato, aumentare il rischio di incendi.
Solarplace s.r.l. è distributore specializzato di componenti per impianti fotovoltaici e soluzioni per l'e-mobility
Sei un professionista del settore?
Non esitare a contattarci scrivendoci a servizioclienti@solarplace.net