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

Solar Tech Lab

Zona Fotovoltaico Tradizionale

CANALINA

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Solar Tech Lab

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

Solar Tech Lab

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