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Taratura dei sensori

Calcolo efficienza e produttività di un impianto fotovoltaico.Il calcolo del PERFORMANCE RATIO (P/R) negli IMPIANTI FOTOVOLTAICI è fondamentale per misurare l’efficienza e la produttività di un impianto fotovoltaico. Spesso è utilizzato nei contratti di O&M come riferimento per il calcolo dei premi o delle penalizzazioni da sommare o detrarre dal costo del servizio.

La norma CEI EN 61724 definisce il PERFORMANCE RATIO come il rapporto tra il rendimento energetico effettivo e il possibile rendimento teorico.

Il P/R non dipende dall’orientamento dell’impianto né dall’irraggiamento cui esso è soggetto in quanto la radiazione solare effettivamente ricevuta viene misurata sul piano dei moduli. Grazie a questo indice risulta possibile:

  1. Orientamento impianto e irraggiamento impianto fotovoltaicoCalcolare l'efficienza dell'intero sistema fotovoltaico rispetto all'irraggiamento solare ricevuto, istante per istante durante tutto l'arco della giornata
  2. Paragonare la qualità progettuale di impianti fotovoltaici collocati in zone molto diverse.
  3. Il P/R è in grado di fornire un indice del degrado dell’impianto, una volta acquisiti e confrontati i dati, per lo stesso impianto, di periodi analoghi in anni successivi. Il degrado può essere causato anche semplicemente dallo sporco accumulato sulla superficie dei moduli fotovoltaici e la causa viene rimossa con la pulizia dei moduli. Oppure le cause vanno ricercate in parziali avarie dell’impianto fotovoltaico o degrado dei moduli oltre le specifiche.

Per ottenere il P/R preciso è importante che la misura della quantità di irraggiamento (o irradianza) ricevuto sia quanto più possibile corretta. Per fare questo si impiega più comunemente un piranometro a cella fotovoltaica (o solarimetro o sensore di irradianza) oppure un piranometro a termopila.

Approfondimenti sull'utilizzo di queste due diverse tecnologie si possono trovare in rete o anche in questo sito.

Qualunque sia il sensore di irraggiamento adottato, per ottenere risultati precisi, è di fondamentale importanza che i sensori siano tarati con un sensore di riferimento adeguato, tenendo in considerazione che:

  • essendo sensori di tipo ottico, non sono esenti da derive strumentali causate dall'invecchiamento.
  • è importante che la prima RI-TARATURA sia effettuata dopo 12-18 mesi. Più in generale, se non prevista da clausole contrattuali, la ri-taratura va fatta almeno una volta ogni due anni, così come prescrive la ISO 9001 sugli strumenti di misura di riferimento.

Ad ogni modo, prescrizioni sull'intervallo di taratura si trovano solitamente sul manuale d'uso del sensore o nel suo rapporto di taratura.

Calcolo performance ratioLa ri-taratura può essere eseguita sia in laboratorio che in campo.

In LABORATORIO il costo è minore ma chi gestisce l'impianto ha l'onere di smontaggio, spedizione e rimontaggio del sensore; va tenuto conto del fatto che il campo fotovoltaico rimane alcuni giorni senza sensore di irraggiamento.

In alcuni casi è possibile richiedere un solarimetro sostitutivo che viene inviato prima dello smontaggio del sensore da tarare.

Campo fotovoltaico per calcolo "Performance Ratio"In CAMPO fotovoltaico, un tecnico qualificato raggiunge il campo fotovoltaico con la propria strumentazione da campo, il sensore primario, effettua i rilievi e opera le tarature. In questo caso incidono i costi di trasferta. Soluzione Solare, in ottica di massima trasparenza, espone le spese di viaggio e alloggio al costo effettivamente sostenuto.

Per quanto riguarda i tempi in CAMPO, per la tarare un piranometro a cella fotovoltaica occorrono poche decine di minuti, esclusi gli atti preparatori (raggiungere il sensore, smontarlo preparare i cablaggi per le misurazioni etc..).

Le tarature avvengono seguendo le indicazioni delle norme EN CEI60904-4; -2. Il piranometro a cella fotovoltaica utilizzato come riferimento (working reference), è stato tarato secondo quanto indicato negli approfondimenti.

Piranometro a termopilaPer tarare un piranometro a termopila, nella procedura più breve contemplata nella ISO9847, occorrono misurazioni per 2,5 ore circa e condizioni particolari, mentre le altre procedure prevedono misurazioni per almeno 2 giorni. (Ci permettiamo osservare che tale norma è del 1992, quando per leggere indisturbatamente valori di tensione di pochi mV, erano necessari multimetri da banco e il processo di "lettura" dei dati era macchinoso se non "a mano".

Ora vi sono strumenti "da campo" con ingressi idonei per questi sensori, con accuratezze e risoluzioni adeguate allo scopo). C'è anche da considerare che il tempo di adattamento di un piranometro a termopila, a variazioni repentine di irraggiamento, è di 10 – 20 volte superiore a quello dei più comuni piranometri a cella fotovoltaica.Piranometro a termopila Ne consegue che siano necessari tempi più lunghi rispetto a quelli necessari per tarare i piranometri a cella fotovoltaica.

La ISO9847 prescrive inoltre un procedimento matematico per determinare il corretto "fattore di taratura" dalle misurazioni effettuate. Infine il sensore appena regolato viene sottoposto ad una registrazione delle misurazioni per verificarne il corretto comportamento e l'allineamento delle misure restituite col sensore di riferimento.

Per tutte le operazioni di ri-taratura viene fornito un rapporto di taratura con annotazione della deriva strumentale riscontrata.

Qui di seguito le immagini di alcuni sensori che noi tariamo in campo ed in laboratorio.

Sensori che tariamo per la "Performance Ratio"Sensori che tariamo per la "Performance Ratio"Sensori che tariamo per la "Performance Ratio"Sensori che tariamo per la "Performance Ratio"Sensori che tariamo per la "Performance Ratio"

Per la Puglia, e le regioni confinanti Soluzione Solare dispone di Referente e ricorrentemente la strumentazione di misura è in loco.

Inoltre Soluzione Solare collabora con Ingegneria Del Sole srl di Villaricca (Na), che effettua servizi di 'due diligence' con analitiche e dettagliate valutazioni del P/R di impianti fotovoltaici.

Per avere un preventivo clicca qui.

Soluzione Solare di A. Calatroni

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