ITMI20121166A1 - APPARATUS FOR THE ESTIMATE OF THE EFFICIENCY OF A PHOTOVOLTAIC GENERATOR. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell’invenzione industriale avente per titolo: of the industrial invention entitled:
“Apparato per la stima del rendimento di un generatore fotovoltaico†⠀ œEquipment for estimating the yield of a photovoltaic generatorâ €
La presente invenzione concerne un dispositivo per monitorare l’efficienza di impianti di generazione di energia elettrica a pannelli fotovoltaici. The present invention relates to a device for monitoring the efficiency of photovoltaic panel electricity generation plants.
Come à ̈ noto per mezzo di pannelli fotovoltaici à ̈ possibile convertire l’energia della luce solare in energia elettrica. Gli impianti di produzione di energia elettrica utilizzanti pannelli fotovoltaici, soprattutto quelli di piccole dimensioni (potenza prodotta inferiore a 10kW), si stanno diffondendo molto rapidamente avendo raggiunto costi piuttosto contenuti. As is known by means of photovoltaic panels it is possible to convert the energy of sunlight into electrical energy. Electricity production plants using photovoltaic panels, especially small ones (power produced below 10kW), are spreading very rapidly having reached rather low costs.
Normalmente tali impianti prevedono lo scambio sul posto dell'energia prodotta e dell'energia consumata localmente immettendo in rete la differenza. Solitamente vengono installati due contatori di energia, il primo denominato “di scambio†che misura l'energia immessa o prelevata dalla rete e un secondo contatore denominato “di produzione†per la misura dell'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico stesso. Il proprietario riceverà benefici economici proporzionali alla quantità di energia prodotta. Normally these plants provide for the on-site exchange of the energy produced and the energy consumed locally by feeding the difference into the grid. Two energy meters are usually installed, the first called `` exchange '' which measures the energy injected or withdrawn from the grid and a second counter called `` production '' for measuring the energy produced by the photovoltaic system itself. The owner will receive economic benefits proportional to the amount of energy produced.
Tutto ciò premesso, si evince che: quanto più limpianto fotovoltaico produce, maggiore sarà il guadagno economico per il proprietario, conseguentemente anche il tempo di ammortamento sarà minimizzato se l’impianto lavorerà in modo ottimale. La quantità di energia prodotta dipenderà sia dall'entità dell'irraggiamento solare (dipendente dalla posizione geografica e dalle condizioni atmosferiche) che dal rendimento dell'impianto. E' evidente che tale rendimento debba essere massimizzato. Having said all this, it is clear that: the more the photovoltaic system produces, the greater will be the economic gain for the owner, consequently also the amortization time will be minimized if the system works optimally. The quantity of energy produced will depend both on the extent of solar radiation (depending on the geographical position and on the atmospheric conditions) and on the efficiency of the system. It is clear that this yield must be maximized.
Fattori che possono influenzare il rendimento dell’impianto sono la pulizia e la temperatura di esercizio dei pannelli fotovoltaici. Factors that can influence the efficiency of the system are the cleanliness and operating temperature of the photovoltaic panels.
Sono già stati proposti dispositivi per il monitoraggio del rendimento di impianti fotovoltaici con il fine di verificare che tale rendimento non si discosti in maniera sensibile da quello teorico. Scostamenti sensibili possono evidenziare guasti o malfunzionamenti dell'impianto che possono quindi essere riconosciuti in modo tempestivo. Devices have already been proposed for monitoring the performance of photovoltaic systems with the aim of verifying that this performance does not differ significantly from the theoretical one. Sensitive deviations can highlight system failures or malfunctions which can therefore be recognized in a timely manner.
I tipi noti più semplici di dispositivi per il monitoraggio dell’ efficienza di impianti fotovoltaici si limitano alla misura della potenza prodotta contando gli impulsi luminosi (lampi) emessi dal contatore, solitamente posizionato dal gestore dell’utenza elettrica (ad es. ENEL), o alla misura della potenza trasformata dall'inverter dell’impianto, sulla base della quale si possono anche configurare allarmi o segnalazioni in caso di malfunzionamento. La sola misura della potenza prodotta, comunque, non consente di evidenziare malfunzionamenti in modo sufficientemente tempestivo con conseguente possibile perdita economica dovuta alla mancata produzione di energia. I dispositivi comunemente utilizzati sono in grado di determinare il rendimento dell'impianto attraverso la misura della potenza prodotta in un determinato istante mettendola in relazione con l'irraggiamento solare misurato da una cella di riferimento nel medesimo istante. Questi tipi noti di dispositivo presentano l’inconveniente di avere un costo piuttosto elevato ed inoltre possono fornire dati non corretti qualora la cella risulti sporca o danneggiata. The simplest known types of devices for monitoring the efficiency of photovoltaic systems are limited to measuring the power produced by counting the light pulses (flashes) emitted by the meter, usually positioned by the electricity utility manager (eg. ENEL) , or to the measurement of the power transformed by the inverter of the system, on the basis of which it is also possible to configure alarms or signals in case of malfunction. The measurement of the power produced alone, however, does not allow to highlight malfunctions in a sufficiently timely manner with consequent possible economic loss due to the lack of energy production. The commonly used devices are able to determine the efficiency of the system by measuring the power produced in a given instant by relating it to the solar irradiation measured by a reference cell at the same instant. These known types of device have the drawback of having a rather high cost and moreover they can provide incorrect data if the cell is dirty or damaged.
In altri tipi noti di dispositivo per il monitoraggio dell’efficienza di impianti fotovoltaici si utilizzano i dati meteorologici provenienti da stazioni o satelliti per stimare l'irraggiamento solare. E’ evidente che, nonostante questi sistemi promettano di risolvere alcune problematiche, legate ad esempio all’impolveramento e all’ innevamento dei pannelli, essi possono avere costi non indifferenti che risulteranno probabilmente insostenibili per impianti di piccole dimensioni. In other known types of devices for monitoring the efficiency of photovoltaic systems, meteorological data from stations or satellites are used to estimate solar radiation. It is evident that, although these systems promise to solve some problems, related for example to dusting and snow-making of the panels, they can have considerable costs that will probably be unsustainable for small plants.
Sarebbe desiderabile disporre di un dispositivo per il monitoraggio dell’ efficienza di impianti fotovoltaici che non lamentasse gli inconvenienti sopra esposti. It would be desirable to have a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems that does not complain of the drawbacks described above.
Scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo per il monitoraggio dell’efficienza di impianti fotovoltaici che sia di basso costo e che, per la sua installazione, non necessiti di modifiche all’impianto. The main purpose of the present invention is to produce a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems which is of low cost and which, for its installation, does not require modifications to the system.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo per il monitoraggio dell’ efficienza di impianti fotovoltaici che sia in grado di fornire informazioni in tempo reale allertando l’utente in caso di malfunzionamento. Another object of the present invention is that of realizing a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems which is capable of providing information in real time, alerting the user in the event of a malfunction.
Non ultimo importante scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo per il monitoraggio dell’ efficienza di impianti fotovoltaici in grado di memorizzare alcune grandezze caratteristiche dell'impianto, elaborarne i valori, interfacciarsi in diversi modi con periferiche esterne al dispositivo consentendo l’esportazione dei dati dallo stesso. Last but not least important object of the present invention is to realize a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems capable of memorizing some characteristic quantities of the system, processing their values, interfacing in various ways with peripherals external to the device, allowing the € ™ export of data from the same.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un procedimento, utilizzante un dispositivo per il monitoraggio dell’efficienza di impianti fotovoltaici, per verificare in modo semplice e veloce se un impianto fotovoltaico stia lavorando bene o presenti problemi, di modo che si possa intervenire repentinamente per risolvere il malfunzionamento . A further purpose of the present invention is to realize a process, using a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems, to check in a simple and fast way whether a photovoltaic system is working well or has problems, so that it can be intervene quickly to resolve the malfunction.
In accordo con l’invenzione tale scopo à ̈ raggiunto con un dispositivo per il monitoraggio dell’efficienza di impianti fotovoltaici secondo la presente invenzione che comprende mezzi per la misura della potenza elettrica prodotta Pp da detti impianti, caratterizzato per il fatto di comprendere un microprocessore (5) atto a gestire la memorizzazione in un’unità di memoria delle misure di potenza Pp ottenute tramite i mezzi di misurazione, elaborarne i valori, calcolare la potenza solare incidente teorica P r ottenuta in un determinato istante come prodotto dei valori dell’irraggiamento teorico relativi a detto impianto e dell’area A di detti pannelli, utilizzando un riferimento temporale assoluto, calcolare e memorizzare in detta unità di memoria il rendimento astronomico istantaneo dell’impianto Ra= Pp / Ρτ , come rapporto di detta potenza prodotta Pp e detta potenza solare incidente teorica PT, e fornire una stima Pp In accordance with the invention, this purpose is achieved with a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems according to the present invention which includes means for measuring the electrical power produced Pp by said systems, characterized in that it comprises a microprocessor (5) able to manage the storage in a memory unit of the power measurements Pp obtained through the measuring means, process the values, calculate the theoretical incident solar power P r obtained in a given instant as a product of the values of the theoretical irradiation related to said system and of the area A of said panels, using an absolute time reference, calculate and store in said memory unit the instantaneous astronomical efficiency of the system Ra = Pp / Î¡Ï ", as the ratio of said produced power Pp and said theoretical incident solar power PT, and provide an estimate Pp
R = - - — R = - - ⠀ "
del rendimento dell’impianto Att -PT}dove Att à ̈ l’attenuazione dovuta all’atmosfera {Att< 1), come valore massimo del rendimento astronomico istantaneo dell’impianto in un certo periodo prestabilito. of the efficiency of the system Att -PT} where Att is the attenuation due to the atmosphere {Att <1), as the maximum value of the instantaneous astronomical efficiency of the system in a certain predetermined period.
Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione pratica illustrato a titolo non limitativo nei disegni allegati, in cui: These and other characteristics of the present invention will be made clearer by the following detailed description of an example of practical embodiment illustrated by way of non-limiting purposes in the attached drawings, in which:
la Figura 1 mostra uno schema a blocchi di un dispositivo per il monitoraggio dell’efficienza di impianti fotovoltaici secondo la presente invenzione; e Figure 1 shows a block diagram of a device for monitoring the efficiency of photovoltaic systems according to the present invention; And
la Figura 2 mostra un grafico di esempio di misura del rendimento astronomico in un certo periodo di tempo, determinato per mezzo del dispositivo di Fig. 2. Figure 2 shows an example graph of astronomical performance measurement over a certain period of time, determined by means of the device of Fig. 2.
Con riferimento alla Figura 1, si noterà che un dispositivo 1 secondo l’invenzione per il monitoraggio dell’efficienza di impianti fotovoltaici comprende mezzi 2 per la misura della potenza prodotta da un impianto 3 di generazione di energia elettrica per mezzo di pannelli 4 fotovoltaici. Detti mezzi 2 di misura della potenza erogata dall’impianto 3 sono costituiti da un misuratore di potenza di tipo noto ed in particolare possono misurare la potenza prodotta attraverso la misura di Tensione (V) e Corrente (I), ad esempio direttamente sulPinverter solitamente presente negli impianti 3 del tipo noto, oppure possono interfacciarsi otticamente con il contatore 10 dell’impianto, che generalmente emette lampi luminosi per ogni Wh di Energia prodotto dall’impianto. With reference to Figure 1, it will be noted that a device 1 according to the invention for monitoring the efficiency of photovoltaic systems comprises means 2 for measuring the power produced by a plant 3 for generating electricity by means of panels 4 photovoltaic. Said means 2 for measuring the power supplied by the system 3 consist of a power meter of a known type and in particular can measure the power produced by measuring the Voltage (V) and Current (I), for example directly on the inverter. present in plants 3 of the known type, or they can interface optically with the meter 10 of the plant, which generally emits light flashes for each Wh of Energy produced by the plant.
Un microprocessore 5 à ̈ destinato alla memorizzazione in una unità di memoria 6 del tipo noto e non volatile, dei dati misurati dai mezzi 2 per misura della potenza prodotta ed all’elaborazione di questi ultimi. A microprocessor 5 is intended for storing in a memory unit 6 of the known and non-volatile type, the data measured by the means 2 for measuring the power produced and for processing the latter.
Il dispositivo 1 comprende un riferimento temporale assoluto fornito da un orologio RTC 8 (reai time clock) destinato a fornire l’ora esatta al microprocessore 5. The device 1 comprises an absolute time reference provided by an RTC 8 (real time clock) intended to provide the exact time to the microprocessor 5.
Una interfaccia utente 9 à ̈ destinata a presentare con mezzi di visualizzazione del tipo noto (display, led, monitor lcd) le informazioni elaborate dal microprocessore 5 ed inoltre prevederà la possibilità di poter esportare dalla memoria 6 del dispositivo i dati in essa contenuti con interfacce del tipo noto (USB, Seriale, Wi-fi). A user interface 9 is intended to present the information processed by the microprocessor 5 by means of visualization of the known type (display, LED, LCD monitor) and will also provide the possibility of exporting the data contained therein with interfaces from the memory 6 of the device of the known type (USB, Serial, Wi-fi).
L’uscita dell’interfaccia utente 9 à ̈ indicativa del rendimento dell’impianto, schematizzato come blocco 11 in Fig. 1 e rappresentato graficamente in Fig. 2, dove T indica il tempo e R il rendimento. The output of the user interface 9 is indicative of the efficiency of the system, schematized as block 11 in Fig. 1 and represented graphically in Fig. 2, where T indicates the time and R the efficiency.
Per descrivere il funzionamento del dispositivo 1 di monitoraggio dell’efficienza di un impianto fotovoltaico 3, secondo la presente invenzione, di seguito si premetteranno alcuni concetti noti di carattere generale ossia, in primis, che l’irraggiamento solare φ (comprensivo di radiazione diretta, diffusa ed indiretta) incidente sul pannello n-esimo To describe the operation of the device 1 for monitoring the efficiency of a photovoltaic system 3, according to the present invention, some known concepts of a general nature will be introduced below, namely, first of all, that solar radiation Ï † (including direct, diffuse and indirect radiation) incident on the nth panel
q (Lat. LOTI, X, Q.g, 0 q (Lat.LOTI, X, Q.g, 0
dipende dalle seguenti variabili: depends on the following variables:
Î ̈ : Radiazione incidente in assenza di atmosfera Î ̈: Incident radiation in the absence of an atmosphere
Lat, Lon : Posizione geografica dell’impianto (Latitudine, Longitudine) Lat, Lon: Geographical position of the plant (Latitude, Longitude)
<D>x : Orientamento della superficie incidente del pannello fotovoltaico 4 <D> x: Orientation of the incident surface of the photovoltaic panel 4
<9>: Inclinazione della superficie incidente del pannello fotovoltaico 4 g : Giorno dell'anno <9>: Inclination of the incident surface of the photovoltaic panel 4 g: Day of the year
t : ora del giorno t: time of day
Considerando, con buona approssimazione, che i pannelli fotovoltaici 4 di uno stesso impianto 3 sono tutti alla stessa latitudine ed alla stessa longitudine, la potenza teorica totale incidente sull’intero impianto 3, in assenza di atmosfera, coinciderà con la somma della potenza solare incidente teorica su ciascun pannello fotovoltaico 4 Considering, with a good approximation, that the photovoltaic panels 4 of the same plant 3 are all at the same latitude and at the same longitude, the total theoretical power incident on the entire plant 3, in the absence of an atmosphere, will coincide with the sum of the solar power theoretical accident on each photovoltaic panel 4
PT = P<'>T±+ "<â– >+ Ρτη PT = P <'> T ± + "<â–> + Ρτ Î ·
dove, posizionato che sia il pannello fotovoltaico 4, fissati che siano cioà ̈ orientamento ed inclinazione, la Potenza solare incidente teorica sul pannello (n-esimo) sarà pari alla radiazione incidente Î ̈ moltiplicata per la superficie A del pannello stesso: where, positioned that the photovoltaic panel 4 is, fixed that they are orientation and inclination, the theoretical solar power incident on the panel (n-th) will be equal to the incident radiation Î ̈ multiplied by the surface A of the panel itself:
Ρτ = φ{1>αΠ̄,Ιοπ,χη.Î ̧η, g. t)-A Î¡Ï „= Ï † {1> Î ± Î ̄, Î ™ Î¿Ï €, Ï ‡ Î · .Î ̧Î ·, g. t) -A
A: Superficie del pannello fotovoltaico 4 A: Surface of the photovoltaic panel 4
La potenza realmente incidente P R sull'impianto sarà inferiore alla potenza solare incidente teorica<P>T a causa delle attenuazioni (Att) dovute alla presenza dell'atmosfera: The real incident power P R on the plant will be lower than the theoretical incident solar power <P> T due to the attenuations (Att) due to the presence of the atmosphere:
Pfl= Att - Pj Pfl = Att - Pj
Il rendimento istantaneo R dell'impianto à ̈ il rapporto tra potenza prodotta Pp e la potenza realmente incidente: The instantaneous efficiency R of the plant is the ratio between the power produced Pp and the power actually incident:
R= Pp / P R R = Pp / P R
ossia or
R = -<P>P — R = - <P> P ⠀ "
Att - P7Att - P7
Di seguito si chiamerà rendimento astronomico istantaneo Ra il rendimento del sistema che include l'atmosfera espresso come: The instantaneous astronomical efficiency Ra will be referred to as the efficiency of the system including the atmosphere expressed as:
Ra= Pp / P Ï„ Ra = Pp / P Ï „
Sulla base dell’assunto di cui sopra si può concludere che, tenuto presente che att<\\ On the basis of the above assumption it can be concluded that, bearing in mind that att <\\
Ra<R Ra <R
Il rendimento astronomico istantaneo Ra nel dispositivo 1 , secondo la presente invenzione, si ottiene misurando la potenza prodotta dall’impianto tramite i mezzi di misura 2, mentre la potenza solare incidente teorica PT viene ottenuta calcolando l’irraggiamento φ, ottenendolo dai dati della posizione dell’impianto in base all’istante in cui si effettua il calcolo, e moltiplicandolo per l’area A dei pannelli. Di fatto il microprocessore 5, per calcolare il rendimento astronomico Ra dell’impianto, in un certo istante, calcolerà il rapporto tra la potenza prodotta misurata e la potenza solare incidente teorica P r , calcolato tenendo conto dei dati astronomici dell’ irraggiamento solare. The instantaneous astronomical efficiency Ra in the device 1, according to the present invention, is obtained by measuring the power produced by the system through the measuring means 2, while the theoretical incident solar power PT is obtained by calculating the irradiation Ï †, obtaining it from data of the position of the system based on the instant in which the calculation is carried out, and multiplying it by the area A of the panels. In fact, the microprocessor 5, in order to calculate the astronomical efficiency Ra of the system, in a certain instant, will calculate the ratio between the measured power produced and the theoretical incident solar power P r, calculated taking into account the astronomical data of solar irradiation .
Si à ̈ già osservato che il rendimento astronomico dell’impianto Ra non può mai superare il rendimento istantaneo di impianto R poiché il rendimento astronomico Ra à ̈ il rendimento del sistema che include l'atmosfera. In altre parole il dispositivo 1 non à ̈ in grado di calcolare direttamente il rendimento R dell’impianto, ma solamente il rendimento astronomico Ra. Nel caso in cui quest’ultima sia trascurabile (att = 1), il rendimento dell’impianto R ed il rendimento astronomico Ra coincidono. Sarà sufficiente attendere, pertanto, il verificarsi della condizione favorevole appena citata (att= 1), in cui il rendimento astronomico Ra à ̈ massimo per stimare il rendimento dell’impianto R. Con alta probabilità la condizione di assenza di attenuazione atmosferica si verifica almeno una volta in una campagna di misure di alcune settimane. It has already been observed that the astronomical efficiency of the system Ra can never exceed the instantaneous efficiency of the system R since the astronomical efficiency Ra is the efficiency of the system that includes the atmosphere. In other words, device 1 is not able to directly calculate the efficiency R of the system, but only the astronomical efficiency Ra. If the latter is negligible (att = 1), the efficiency of the plant R and the astronomical efficiency Ra coincide. Therefore, it will be sufficient to wait for the occurrence of the aforementioned favorable condition (att = 1), in which the astronomical efficiency Ra is maximum to estimate the efficiency of the system R. With high probability the condition of absence of atmospheric attenuation occurs at least once in a measurement campaign lasting a few weeks.
Il dispositivo 1 misurerà la potenza prodotta dall’impianto 3 per un tempo sufficientemente lungo (ad esempio un mese) per consentire il verificarsi della condizione Att=l, quando si individuerà il massimo del rendimento astronomico Ra questo sarà , con buona approssimazione, una stima del rendimento dell’impianto R. The device 1 will measure the power produced by the system 3 for a sufficiently long time (for example a month) to allow the occurrence of the condition Att = l, when the maximum astronomical efficiency Ra is identified this will be, with good approximation, a estimate of the yield of the plant R.
Nel caso in cui, in un periodo di tempo lungo (ad esempio un mese), si dovessero incontrare più massimi del rendimento astronomico Ra, nel tempo che intercorre tra questi ultimi (ad esempio qualche giorno) si potrà ritenere che il rendimento dell’impianto R rimanga sostanzialmente constante, in virtù del fatto che, generalmente, esso à ̈ destinato a degradare lentamente, essendo legato a fattori lentamente variabili come la pulizia dei pannelli 4, l’efficienza dell’ inverter e dei pannelli che di solito hanno variazioni apprezzabili solo nel lungo periodo (mesi o anni). In the event that, in a long period of time (for example a month), more maximums of the astronomical yield Ra are encountered, in the time that elapses between these last (for example a few days) it can be considered that the yield of system R remains substantially constant, by virtue of the fact that, generally, it is destined to degrade slowly, being linked to slowly variable factors such as the cleaning of the panels 4, the efficiency of the inverter and the panels that usually have appreciable variations only in the long term (months or years).
Alla luce di quanto sopra esposto, il dispositivo 1 à ̈ in grado di stimare, senza soluzione di continuità , il rendimento R di un impianto 3 a pannelli fotovoltaici 4 utilizzando come riferimento i soli dati dell’irraggiamento solare calcolati secondo dati astronomici, senza la necessità di una cella di riferimento. In the light of the above, device 1 is able to estimate, without solution of continuity, the yield R of a photovoltaic panel system 3 4 using only the solar irradiation data calculated according to astronomical data as a reference, without the need for a reference cell.
Dopo un certo periodo di tempo si individuerà , pertanto, il massimo del rendimento astronomico Ra (si veda a titolo di esempio il grafico riportato in Fig. 2), che si potrà approssimare con il rendimento dell’impianto R. After a certain period of time, therefore, the maximum astronomical yield Ra will be identified (see as an example the graph shown in Fig. 2), which can be approximated with the yield of the plant R.
Nella pratica, dato un certo impianto 3 a pannelli fotovoltaici 4, volendo determinarne il rendimento utilizzando il dispositivo 1, secondo la presente invenzione, si utilizzerà il seguente procedimento: In practice, given a certain system 3 with photovoltaic panels 4, wishing to determine its efficiency using the device 1, according to the present invention, the following procedure will be used:
1. Si rilevano la posizione geografica dell’impianto 3 ; 1. The geographical position of the plant 3 is noted;
2 Si rilevano inclinazione, orientamento e superficie attiva di ogni pannello 4 dell’impianto 3; 2 The inclination, orientation and active surface of each panel 4 of the system 3 are measured;
3. Si misura la potenza prodotta dall’impianto 3 ad intervalli regolari di tempo sufficientemente ravvicinati, preferibilmente distanziati meno di lOmin, e la si memorizza nella memoria 6; 3. The power produced by the system 3 is measured at sufficiently close regular intervals of time, preferably spaced less than 10min, and stored in the memory 6;
4. In corrispondenza degli istanti in cui si misura la potenza prodotta dall’impianto 3 si determina, mediante calcoli astronomici che tengono conto dei dati rilevati ai punti 1 e 2, la potenza solare incidente teorica dell’impianto dato dalla sommatoria delle potenze teoriche incidenti su ciascun pannello 4, noto il dato dell’irraggiamento teorico e la superficie attiva di ciascun pannello 4. 4. In correspondence with the instants in which the power produced by the plant 3 is measured, the theoretical incident solar power of the plant is determined by means of astronomical calculations that take into account the data collected in points 1 and 2. theoretical incidents on each panel 4, the theoretical irradiation data and the active surface of each panel 4 are known.
5. Si calcola il rendimento astronomico Ra, istante per istante, come rapporto tra potenza prodotta (misurata) e potenza solare incidente teorica (calcolata). 5. The astronomical efficiency Ra is calculated, instant by instant, as the ratio between the power produced (measured) and the theoretical incident solar power (calculated).
6. Si rileva il massimo del rendimento astronomico Ra in un periodo sufficientemente lungo( per esempio 1 mese) Tale massimo si potrà ritenere una stima attendibile del rendimento dell'impianto 4. 6. The maximum of the astronomical yield Ra is detected in a sufficiently long period (for example 1 month). This maximum can be considered a reliable estimate of the yield of the plant 4.
Se non intervengono fattori come l’impolveramento, l’innevamento, il degrado di un pannello 4, in linea teorica il rendimento di impianto dovrebbe assumere un valore caratteristico (tipicamente 0,13 - 0,15) e lo stesso dovrebbe ritenersi costante nel tempo. If there are no factors such as dusting, snowing, degradation of a panel 4, theoretically the system yield should assume a characteristic value (typically 0.13 - 0.15) and the same should be considered constant in time.
Se, utilizzando il procedimento sopra descritto, ci si dovesse accorgere che il rendimento stimato à ̈ diminuito, sarà necessario un intervento di verifica all'impianto 3. If, using the procedure described above, it should be noticed that the estimated yield has decreased, it will be necessary to check the system 3.
Questo tipo di informazione, in condizioni normali, può essere evidenziata dal procedimento sopra descritto anche a poca distanza dall'insorgenza del malfunzionamento . This type of information, in normal conditions, can be highlighted by the procedure described above even at a short distance from the onset of the malfunction.
E’ evidente che un calo del rendimento, rilevato tempestivamente consente di correre ai ripari senza subire eccessive riduzioni di energia prodotta e conseguenti perdite economiche. It is clear that a drop in performance, detected promptly, allows for repairs to be made without suffering excessive reductions in the energy produced and consequent economic losses.
Si tenga presente che il dispositivo 1, evidenziando sull’interfaccia utente 9 un degrado del valore del rendimento, consente anche di rendersi conto che i pannelli sono impolverati e quindi necessitano di una pulizia. It should be borne in mind that the device 1, showing on the user interface 9 a degradation of the yield value, also allows to realize that the panels are dusty and therefore need cleaning.
Sistemi di monitoraggio utilizzanti una cella di riferimento permanente, solitamente molto più costosi e complessi rispetto al dispositivo 1 , secondo la presente invenzione, non sono in grado di rilevare la mancata pulizia dei pannelli in quanto tale cella di riferimento sarà soggetta al medesimo processo di offuscamento subito dai pannelli stessi. Monitoring systems using a permanent reference cell, usually much more expensive and complex than the device 1, according to the present invention, are not able to detect the lack of cleaning of the panels as this reference cell will be subject to the same obfuscation process immediately from the panels themselves.
Il presente dispositivo 1, misurando la potenza prodotta dall’impianto, può essere utilizzato come “logger†, ossia come dispositivo in grado di memorizzare la potenza prodotta nel tempo. This device 1, by measuring the power produced by the system, can be used as a â € œloggerâ €, ie as a device capable of memorizing the power produced over time.
Di preferenza i dati delle misure effettuate dai mezzi di misura 2, memorizzate a cura del microprocessore 5 nella memoria 6, saranno resi disponibili e quindi consultabili nei modi noti: accesso via USB o altra interfaccia (ad esempio seriale o parallela) e/o tramite accesso wireless (ad esempio via wi-fi o bluetooth). Preferably the data of the measurements carried out by the measuring means 2, stored by the microprocessor 5 in the memory 6, will be made available and therefore can be consulted in the known ways: access via USB or other interface (for example serial or parallel) and / or via wireless access (for example via wi-fi or bluetooth).
Il dispositivo 1, grazie ai bassissimi consumi, potrà essere sprovvisto di alimentazione esterna, potendo questo essere alimentato da una batteria. The device 1, thanks to its very low consumption, can be without an external power supply, as this can be powered by a battery.
Ulteriore funzionalità offerta dal dispositivo 1 à ̈ quella di misurare separatamente la potenza reale P e reattiva Q prodotte in modo da poter calcolare anche il fattore di potenza (cos φ) dell’impianto 3. Queste due misure sono possibili grazie al fatto che, solitamente, il contatore del gestore della rete elettrica nazionale prevede l’emissione di lampi separati per ciascuna delle due. A further feature offered by device 1 is to measure the real power P and reactive Q produced separately in order to also calculate the power factor (cos Ï †) of the system 3. These two measurements are possible thanks to the fact that usually, the meter of the operator of the national electricity grid provides for the emission of separate flashes for each of the two.
In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. In practice, the materials used, as well as the dimensions, can be any according to requirements.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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| IT001166A ITMI20121166A1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | APPARATUS FOR THE ESTIMATE OF THE EFFICIENCY OF A PHOTOVOLTAIC GENERATOR. |
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