Le difficoltà del solare - parte II

Quando si installa un sistema di pannelli solari, è possibile che vi siano tensioni elevate. L'entità del problema può variare a seconda dell'apparecchiatura di condizionamento dell'alimentazione in uso. Per inciso, le apparecchiature di condizionamento dell'alimentazione (o i regolatori di tensione) preservano l'armonia delle tue apparecchiature elettriche mantenendo un livello di tensione adeguato. In ogni caso, le alte tensioni possono essere distruttive, in particolare per motori e illuminazione. Nei motori, l'alta tensione può causare un calore eccessivo, che può provocarne il guasto prematuro. Lo stesso vale per l'illuminazione. Sia nelle lampade a incandescenza che in quelle a fluorescenza, l'alta tensione può forzare l'emissione di una maggiore luminosità, il che rilascia calore eccessivo che riduce la durata (già breve) delle lampadine.   

Squilibrio 

Lo squilibrio causa problemi alla compagnia elettrica, anziché al sito solare, e dipende dalle fasi a cui è collegato l'array solare. Ad esempio, se l'impianto solare è collegato ha un collegamento monofase anziché trifase, è possibile uno squilibrio. Il problema peggiora in modo esponenziale quando alla rete vengono collegati più sistemi monofase. Lo squilibrio è particolarmente rischioso per i motori trifase, in quanto nei motori lo squilibrio di corrente è da 6 a 10 volte superiore allo squilibrio di tensione che lo ha causato. Per tutti i nostri esperti di matematica, uno squilibrio di tensione di appena il 2% si tradurrebbe in uno squilibrio di corrente fino al 20% nel motore. A questi livelli, un motore è a rischio di subire un calore eccessivo, che può causare anche la bruciatura delle bobine.   

Transitori 

I pannelli solari reagiscono in modo costante (e decisamente istantaneo) alle variazioni nelle radiazioni solari in ingresso, dovute ai cambiamenti di condizioni meteorologiche, temperatura e orario. Tuttavia, i pannelli solari hanno una sensibilità molto superiore rispetto a quella di noi esseri umani. Ad esempio, potrebbe sembrare una giornata serena e soleggiata, ma l'uscita di un pannello solare è comunque soggetta a rapide variazioni. Perché? Anche le sostanze inquinanti, invisibili per gli esseri umani, possono causare un rapido cambiamento nell'uscita. Pertanto, senza un'apparecchiatura di condizionamento della tensione adeguata, come menzionato in precedenza, possono manifestarsi transitori ad alta velocità (e potenzialmente distruttivi). Fortunatamente, la maggior parte delle apparecchiature moderne è dotata di filtri che eliminano i transitori. Purtroppo, se vengono costantemente colpiti da transitori, questi filtri possono guastarsi, quindi non sono una soluzione a prova di errore. In caso di guasto, anche i dispositivi elettronici presenti in casa o in ufficio, come televisori, forni a microonde e computer, possono guastarsi. Nessuno se lo augura. 

Armoniche 

Per mantenere l'interesse dei nostri lettori, cerchiamo di rendere le cose relativamente semplici sul blog. Purtroppo, le armoniche sono tutto tranne che semplici. Ma faremo del nostro meglio. Abbiamo menzionato più volte gli inverter. Questi dispositivi convertono la corrente continua (CC) in corrente alternata (CA), in modo da poterla facilmente utilizzare nelle nostre case e negli uffici. Gli inverter sono in grado di funzionare a frequenze relativamente elevate per massimizzare l'efficienza, il che è fantastico, se non fosse che maggiore è la frequenza, più alto l'ordine delle armoniche create. Queste armoniche possono generare correnti parassite nei fili che, a tutti gli effetti, possono produrre calore nelle bobine di trasformatori e motori. Maggiore è la frequenza dell'armonica, maggiore è la corrente parassita e peggiore il problema di riscaldamento. Se la situazione sfugge di mano e l'entità delle armoniche è fuori controllo, è possibile che si verifichi un guasto prematuro delle apparecchiature. Come si suol dire, piove sempre sul bagnato. 

Inversioni di potenza 

Per ultime, ma non per importanza, consideriamo le inversioni di potenza. La rete elettrica di distribuzione standard è stata progettata in modo che la l'elettricità scorra sempre dalla sorgente al carico, da A a B, se preferisci. Ora, grazie ai pannelli solari e alla generazione di energia elettrica distribuita, l'elettricità può scorrere da B ad A o da A a B, a seconda che l'impianto solare stia prelevando energia dalla rete o immettendo energia nella rete. Pertanto, in queste circostanze l'alimentazione può cambiare o invertire la direzione. Le compagnie elettriche tentano di compensare regolando le impostazioni delle prese sui loro trasformatori. Sfortunatamente, i commutatori sono meccanici, quindi hanno una durata limitata. Un commutatore può resistere solo qualche migliaio di cicli, quindi se il flusso di elettricità cambia direzione più volte al giorno, sarà necessario sostituire i commutatori troppo spesso. A causa dell'usura dovuta alle inversioni di potenza, i commutatori sono a rischio di guasti prematuri e frequenze di sostituzione eccessive. 

Vi abbiamo fornito un elenco di tutte le cose negative che possono accadere con i pannelli solari. E ora? 

Deve esserci un lato positivo. 

Eccoci. L'unica cosa che vi serve è un analizzatore della qualità dell'alimentazione. Un analizzatore della qualità dell'alimentazione avanzato consente di identificare la configurazione dei cavi di alimentazione, misurare gli squilibri, riconoscere le variazioni di tensione e altri eventi, registrare transitori e armoniche, nonché eseguire una varietà di altri test, a seconda dello strumento specifico. 

Vi interessa saperne di più? Abbiamo una nota applicativa dedicata. Se invece vi interessa di più scoprire come programmare un analizzatore PQ per vari problemi associati ai pannelli solari, fate clic qui. Oppure, se desiderate comprendere e analizzare meglio i dati sulla qualità dell'alimentazione degli impianti solari, fate clic qui. Potreste anche leggere entrambi i documenti e diventare degli esperti di energia solare.