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I sistemi fotovoltaici operano con massima ef¿cienza quando il Sole illumina
verticalmente la super¿cie dei collettori e quando le stesse celle solari sono
prive d’ombra. Nei sistemi fotovoltaici ¿ssi, una riduzione del rendimento
elettrico durante la giornata e nel corso dell’anno è un fattore normale.L’utilizzo
di sistemi d’inseguimento permette di sfruttare al massimo l’energia solare.
Il percorso del Sole cambia costantemente durante il giorno e nel corso
dell’anno ed è diverso ovunque nel mondo. Per l’inseguimento sulla base
delle informazioni astronomiche, i dati del percorso solare sono convertiti in
programmi di controllo parametrizzabili individualmente per qualsiasi località
del globo. I controller Simatic S7-1200 di
Siemens
, installati su tutti gli in-
seguitori, permettono agli stessi non solo di simulare i movimenti astronomici
del Sole, ma anche di adattarsi alle condizioni climatiche. Simatic S7-1200,
inoltre, permette di controllare gli inseguitori anche da remoto. I controller de-
terminano le migliori coordinate d’irraggiamento su base giornaliera, in modo
che i moduli fotovoltaici possano seguire il corso del Sole da est a ovest e
che i raggi del Sole colpiscano sempre la super¿cie dei moduli con un angolo
adatto a consentire la massima conversione dell’irraggiamento. I moduli foto-
voltaici sono spostati e inclinati secondo l’irraggiamento all’azimuth in verticale
e allo zenith in senso orizzontale. Il movimento azimutale è eseguito da un
moto riduttore: durante il giorno gira la piastra di supporto da est a ovest. Il
secondomovimento allo zenith è costituito da una barra o un rack ¿lettato che
inclina la piastra di supporto verso il Sole. I pannelli solari possono resistere a
venti con velocità ¿no a 130 km/h e possono essere programmati in posizione
verticale per resistere a venti con forza sino a 70 km/h. Tramite la program-
mazione del PLC, le unità di monitoraggio possono anche rispondere a neve,
temporali, nebbia, buio e vento. Entrambi gli assi del vettore sono spostati da
motori trifase. Ogni sistema di monitoraggio possiede il proprio controller PLC
e un sistema elettrico indipendente.
Monitoraggio automatico con Simatic S7-1200
In ciascuna CPU èmemorizzata una libreria Simatic che esegue un algoritmo
di natura astronomica.
Questa libreria è il vero e proprio cuore dell’applicazione: la posizione del Sole
(Sun Vector) è determinata con esattezza da questo algoritmo. La libreria
fornisce i valori nominali per il controllo dei motori che muovono ogni singola
vela. I dati per vari parametri astronomici e geogra¿ci possono essere salvati
nel programma di controllo per un arco temporale ampio e con minime in-
certezze (grado angolare pari a ± 0,0003).
Alcuni parametri, quali latitudine, longitudine e ora esatta, sono indispensabili
per calcolare l’angolo d’inclinazione necessaria del vettore solare in brevi tem-
pi ciclici, così come per controllare i movimenti degli inseguitori.
Tutti i movimenti degli inseguitori di un parco solare sono visualizzati e moni-
torati in una stazione centrale grazie a un server OPC. La libreria Simatic di-
spone di un supporto ingegneristico ef¿ciente per il sistema di visualizzazione
Simatic NETOPC Server.
Robusto e semplicemente ef¿ciente
Se l’angolo d’incidenza è molto piatto e l’ombra è di conseguenza lunga, per
esempio al mattino e alla sera, il controller sposta automaticamente i moduli
in posizione inclinata, in modo che i moduli non facciano ombra l’uno sull’altro
e sia garantita la massima ef¿cienza. Di notte, i pannelli adottano una posiz-
ione quasi orizzontale; durante le tempeste sono immediatamente spostati
in una posizione più sicura. Questi spostamenti sono direttamente curati dal
programma di controllo, ed è per questo che Simatic S7-1200 di Siemens si
basa su un hardware di automazione che ha già dimostrato ef¿cacia nelle ap-
plicazioni industriali, anche in condizioni ambientali dif¿cili.
L’af¿dabilità e la longevità dei prodotti standard sono molto apprezzate per
questo tipo di applicazioni.
CORRERE CON IL SOLE
Simatic S7-1200 di
Siemens non solo
permette agli inseguitori
su cui è installato di
simulare i movimenti
astronomici del Sole, ma
anche di adattarsi alle
condizioni climatiche.
Mauro Sari*
* PV Business Development - Siemens Italia
STORIE DI SUN TRACKER
SPECIALE I GIRASOLI
78
n.4 novembre 2011