Laboratorio Sistemi Solari
Department of Energy
Solar Tech Lab
Localizzazione
Tetto dell’attuale sede centrale
del Dipartimento di Energia
Responsabili
Sonia Leva, Giampaolo Manzolini
People
Marco Binotti, Luigi Colombo, Alberto Dolara, Roberto Faranda, Andrea Giostri,
Francesco Grimaccia, Andrea Lucchini, Marco Mussetta, Emanuele Ogliari,
Massimo Valentini.
Obiettivi:
Analisi sperimentale di sistemi fotovoltaici, fotovoltaici termici e a concentrazione.
Confronto delle prestazioni in condizioni reali di funzionamento di moduli (diverse
tecnologie), inverter, sistema di gestione, ecc.
Analisi meteorologiche per modelli previsionali.
Studio di reti isolate (generazione rinnovabile, accumuli, carichi di vario tipo).
Laboratorio “Solar Tech” 2
Solar Tech Lab
Attività previste nel laboratorio 3
Attività
analisi prestazionali e caratterizzazione di moduli FV;
analisi prestazionali e caratterizzazione di convertitori per impianti FV,
inseguitori solari, sistemi a concentrazione;
validazione di modelli previsionali per l’energia immessa in rete da fonti
rinnovabili;
caratterizzazione di pannelli fotovoltaici a concentrazione innovativi con la
possibilità di prevedere una finalità cogenerativa del dispositivo.
Studio di configurazione di tipo smart-module (FV+storage)
Solar Tech Lab
Laboratorio “Solar Tech”
Attività previste tecnologia Fotovoltaica “tradizionale”
monitoraggio prestazioni a medio-lungo termine di moduli montati in “zona
permanente”;
monitoraggio prestazioni breve termine di moduli montati in “zona
temporanea”;
caratterizzazione di moduli nelle reali condizioni di funzionamento e
convertitori di nostra costruzione e confronto con dati ottenuti indoor
(mediante illuminatore nel laboratorio Phos)
monitoraggio di singoli moduli fotovoltaici (di tutte le tipologie esistenti e
futuri, facilmente montabili e smontabili), grazie all’utilizzo di convertitori
(chopper o inverter) di modulo che garantiscono estrema flessibilità
monitoraggio del comportamento termico, attraverso camere termiche, in
condizione standard di lavoro ma anche successivamente a fasi di stress
analisi delle prestazioni dei convertitori di moduli: affidabilità, efficienza,
validazione dati misurati
Test ad hoc di nuove apparecchiature (inverter, inseguitori, moduli) che
potranno essere sviluppate in collaborazione con i partner
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Solar Tech Lab
Laboratorio “Solar Tech”
Attività previste Fotovoltaico a concentrazione
CPV (Concentrated Photovoltaics)
Monitoraggio sistemi fotovoltaici protocommerciali a concentrazione
Valutazione impatto dell’inseguimento sui sistemi a bassa concentrazione
Confronto prestazioni con fotovoltaico tradizionale
CPV-T (Concentrated Photovoltaics with thermal recovery)
Sviluppo di sistemi innovativi a concentrazione con recupero termico:
ottimizzazione del sistema in ottica cogenerativa
Confronto prestazioni teoriche sia dei modelli ottico/termici sia dei modelli
elettric con le misure sperimentali
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Solar Tech Lab
Laboratorio “Solar Tech”
Side Outcomes
Visibilità nazionale e internazionale nell’ambito del
Solare
Congiuntamente al laboratorio di elettronica di
potenza Phos e all’attività di monitoraggio on-line
già eseguita, il laboratorio “Solar Tech” coprirà
un’ampia fascia di attività nel settore
solare/fotovoltaico
Possibilità, dopo la prima fase di avviamento (che
si vuole avere a costo zero tramite
sponsorizzazione) di attività di analisi per privati
Pubblicazioni, convegni (www.solarenergytech.tk)
Palestra per la realizzazione di un laboratorio più
grande nel nuovo edificio (programmato tra circa 3
anni)
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Solar Tech Lab
Foto d’insieme Edifico-Laboratorio 7
N
Solar Tech Lab
ZONA dove disporre centralina meteo
ZONA Solare termico e CPV ZONA moduli FV permanenti e temporanei
Lay-out generale 8
ZONA moduli FV con inseguitori
N
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Zona Fotovoltaico Tradizionale
CANALINA
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Zona Fotovoltaico Tradizionale: zona
test temporanei
Zona ovest “temporanea” (max 9 moduli).
Le strutture di fissaggio sono tali da consentire la
modifica dell’angolo di tilt, della distanza tra i filari e del
posizionamento (orizzontale/verticale) oltre che della
tipologia dei moduli.
Vengono utilizzati dei convertitori DC/DC di modulo per
l’ottimizzazione del punto di lavoro del singolo modulo.
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Solar Tech Lab
Zona Fotovoltaico Tradizionale: zona
permanente
Zona est.
Vengono utilizzati inverter di modulo per l’ottimizzazione
del punto di lavoro del singolo modulo. Tutti gli inverter
saranno della stessa tipologia.
Verrà implementato anche un sistema di misurazione
delle grandezze elettriche esterno agli inverter e con
strumenti di laboratorio così da avere un riferimento per
gli altri strumenti di misura implementati.
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Solar Tech Lab
Centralina Meteo 12
1) Sensore combinato di velocità più direzione del vento
2) Sensore termoigrometrico
3) Piranometro (Misura radiazione globale e diffusa)
4) Eliofanometro (Misura radiazione diretta)
5) Pluviometro
6) Centralina acquisizione dati
Solar Tech Lab
Acquisizione Dati 13
Solar Tech Lab
Attualmente… 14
1) Stand alone con chopper/inverter custom di modulo
2) Analisi comportamento termico moduli poli- e mono-
cristallino (termocamera, termocoppie)
3) Messa a punto modello cella/modulo in funzione degli
ombreggiamenti
4) Prototipo CPV-T a bassa concentrazione
5) Analisi funzionamento sensori di irraggiamento
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