16. Fotovoltaico, ricarica EV e pompa di calore nel progetto

Importante prima di iniziare. Avenler è uno strumento di supporto: gestisce l'impianto fotovoltaico, la stazione di ricarica per auto elettrica e la pompa di calore come parte del progetto elettrico, ma non sostituisce il software di progettazione del costruttore dell'inverter, le istruzioni di installazione degli apparecchi né l'autorizzazione del gestore di rete. Verifica sempre il tipo di protezione secondo la norma vigente e le prescrizioni del costruttore.

Questo capitolo mostra come inserire nel progetto l'inverter fotovoltaico con le sue stringhe, la stazione di ricarica per auto elettrica, la pompa di calore e l'accumulo a batteria, e che cosa calcola e controlla il programma per essi nel quadro e all'alimentazione.

Simboli e disegno

Nel gruppo Energia della barra degli strumenti si trovano il pannello fotovoltaico, l'inverter fotovoltaico, l'accumulo a batteria, la stazione di ricarica per auto elettrica, la pompa di calore, il quadro di campo FV, il sezionatore DC, il contatore bidirezionale e il gestore dei carichi.

Senza circuito vanno bene il pannello fotovoltaico, il quadro di campo FV e il sezionatore DC (il lato DC appartiene all'inverter), il contatore bidirezionale, il gestore dei carichi (un indicatore valido per l'intero progetto) e l'accumulo a batteria (per impostazione predefinita è considerato un accumulo accoppiato in DC dietro un inverter ibrido).
Nelle proprietà dell'inverter fotovoltaico, della stazione di ricarica, della pompa di calore e dell'accumulo a batteria si possono indicare la Potenza nominale (kW) e il Numero di fasi; il dimensionamento li usa, e la potenza indicata ha la precedenza sul valore predefinito del simbolo.
Assegnazione automatica… assegna a ogni inverter fotovoltaico un circuito proprio ("Inverter – <room>"); senza numero di fasi indicato calcola con un inverter trifase da 5 kW. L'accumulo a batteria ottiene un circuito proprio se ne indichi il numero di fasi: in tal caso è considerato un accumulo accoppiato in AC ed è una sorgente proprio come l'inverter.

Stringhe fotovoltaiche e loro verifica

Nelle proprietà dell'inverter fotovoltaico si possono indicare la Tensione max. di ingresso DC (V) dell'inverter e la Temperatura minima (°C) di progetto, e sotto fino a 12 stringhe: per ciascuna il Numero di moduli, il Modulo (Wp), il valore Voc (V) del modulo e il Coefficiente di temperatura di Voc (%/K). Sotto l'elenco compaiono il numero totale di moduli e la potenza (kWp).

Il collegamento Verifica nel calcolatore apre la modalità stringa del Calcolatore DC fotovoltaico pubblico, compilata con i dati della stringa.
La verifica segnala un errore (Tensione della stringa FV troppo alta) se la tensione a circuito aperto della stringa alla temperatura minima supera il limite di ingresso DC dell'inverter; ciò può danneggiare l'inverter. Il calcolo è identico a quello del calcolatore: Voc · (1 + β/100 · (T − 25)) · numero di moduli. In mancanza della temperatura calcola con −20 °C; in mancanza del limite dell'inverter o dei dati della stringa la regola non viene eseguita.

Circuito e differenziale della stazione di ricarica

Nelle proprietà della stazione di ricarica, oltre alla potenza e al numero di fasi, si può spuntare Rilevazione integrata della corrente di guasto in c.c. (RDC-DD). Se non indichi un fattore di contemporaneità proprio, il dimensionamento calcola il circuito della stazione con l'intera potenza nominale.

La funzione Suggerimento dai circuiti del quadro assegna a ogni circuito di ricarica un differenziale proprio e un interruttore magnetotermico (differenziale a 2 o 4 poli secondo il numero di fasi del circuito), di preferenza di tipo B o EV; il differenziale di tipo A è accettato solo se per la stazione è spuntato RDC-DD.
Tipo di differenziale della stazione di ricarica (errore): il differenziale del circuito di ricarica non è di tipo B o EV e per la stazione non è spuntato RDC-DD, oppure il circuito non è a valle di un differenziale.
Differenziale dedicato della stazione di ricarica (avviso): il differenziale del circuito di ricarica protegge anche un altro circuito.

Verifica il tipo di differenziale scelto e la protezione dalla corrente di guasto della stazione secondo la norma vigente e le prescrizioni del costruttore; l'indicazione del programma è un aiuto, non una decisione.

Pompa di calore e batteria

La pompa di calore è un grande utilizzatore: se condivide un circuito con un altro apparecchio, lo segnala la regola Grande utilizzatore su circuito condiviso. Per i circuiti dell'inverter e della pompa di calore il quadro fornisce un'informazione (Differenziale di inverter e pompa di calore): il tipo di differenziale dipende dal costruttore, consulta le istruzioni di installazione dell'apparecchio.

L'accumulo a batteria si può disegnare in due modi:

Accoppiato in DC (dietro l'inverter ibrido): non serve un circuito, l'accumulo compare nel disegno e nel computo.
Accoppiato in AC: collegato a un circuito proprio, è considerato una sorgente, come l'inverter fotovoltaico.

La regola Inverter su circuito condiviso avvisa se l'inverter fotovoltaico o l'accumulo accoppiato in AC si trova su un circuito in comune con un utilizzatore (presa, apparecchio): la sorgente richiede un circuito proprio.

Limite di fornitura e gestore dei carichi

Nella pagina del progetto (Progetti), nella sezione Alimentazione, con il pulsante Dati di alimentazione indica il numero di fasi e la corrente massima in ingresso dell'allacciamento del gestore. Senza questi dati le due regole seguenti non vengono eseguite.

I circuiti sorgente (inverter, accumulo accoppiato in AC) sono dimensionati in base alla loro protezione e al loro cavo, ma non rientrano nel carico contemporaneo degli utilizzatori.
Limite di fornitura superato (avviso): la corrente contemporanea complessiva dei quadri principali è superiore alla corrente massima in ingresso. Se è presente anche una stazione di ricarica, il programma suggerisce un gestore dei carichi. Se nel disegno è presente un gestore dei carichi, conta la corrente senza le stazioni di ricarica e un'informazione mostra quanta corrente resta per le stazioni.
Limite di immissione superato (avviso): la potenza totale dei circuiti sorgente è superiore alla potenza di allacciamento (numero di fasi × tensione di fase × corrente massima in ingresso). Il limite di immissione del gestore può differire: concordalo con lui.
Per questi riscontri la correzione apre la finestra dei Dati di alimentazione. Le regole si possono attivare e disattivare e se ne può impostare la gravità nella pagina Regole di verifica; le regole del quadro si trovano nella pagina Regole dei quadri.

Schema unifilare

Nello schema unifilare il circuito dell'inverter fotovoltaico (e dell'accumulo accoppiato in AC) riceve in uscita un simbolo di sorgente (un cerchio con la lettera "G" e un segno d'onda), mentre il circuito della stazione di ricarica riceve l'etichetta EV. La marcatura deriva dai dati del dimensionamento, quindi senza dimensionamento si vede il consueto simbolo di uscita.

Che cosa il programma non sa fare

Nei progetti NEC queste regole energetiche non vengono eseguite (i requisiti statunitensi per il fotovoltaico saranno oggetto di una fase successiva).
Il programma non produce la documentazione di autorizzazione per la connessione di piccoli generatori (moduli del gestore di rete, documentazione di allacciamento); è uno sviluppo futuro.
Non calcola l'assegnazione degli ingressi MPPT dell'inverter, l'ombreggiamento né la resa: per questo serve il software di progettazione del costruttore dell'inverter. La caduta di tensione del cavo lato DC è fornita dalla modalità cavo del Calcolatore DC fotovoltaico.
Il limite dell'inverter monofase imposto dal gestore di rete non è verificato da una regola specifica.