L’Energia Alternativa e la sua produzione

Per energia alternativa si intende normalmente l’energia che può essere prodotta con mezzi privati utilizzando l’energia del sole, del vento, dall’acqua e all’occorrenza quella prodotta con i gruppi elettrogeni. Tale metodo di creare e utilizzare energia è di grande attualità, per molteplici ragioni quali:

1. L’economia, visto che l’energia alternativa è in grado ormai di competere col gestore nazionale, per quanto riguarda la sua produzione che è gratuita, e anche per quanto riguarda i costi di installazione e di esercizio. E’ ormai opinione diffusa negli ambienti tecnico commerciali, vedi “Il Sole 24 ore”; “Ufficio tecnico ENEL” che gli impianti di produzione dell'elettricità del futuro tenderanno sempre più ad essere autonomi. Allo stato attuale il fabbisogno di energia elettrica di una normale abitazione civile può essere soddisfatto con la realizzazione di un impianto il cui costo complessivo, potrà essere recuperato in due anni di esercizio.
2. L’ecologia, visto che la produzione industriale di energia è la causa prima dell’inquinamento atmosferico, per cui i governi di tutti i paesi promuovono l’impiego dell’energia alternativa.
3. La concreta possibilità che un produttore privato di energia possa cedere l’energia eccedente al gestore nazionale, e trarne un profitto.

Tale risultato è dovuto principalmente al progresso tecnologico dei mezzi di produzione, di trasformazione e di utilizzazione dell’energia.
Esempio evidente la migliore efficienza delle lampade elettriche fluorescenti, un progresso simile si è ottenuto negli aerogeneratori grazie ai nuovi magneti permanenti al Neodimio, nei pannelli fotovoltaici, nei dispositivi elettronici ausiliari quali convertitori, alimentatori, stazioni di energia automatiche grazie ai nuovi potenti transistori, come sarà reso evidente nelle pagine seguenti.
Esistono ovviamente ragioni di necessità di impiegare l’energia alternativa in tutti i casi dove non è fattibile l’allacciamento alle rete elettrica nazionale. I prodotti di nostra realizzazione che sono esposti in seguito, rientrano in questo ambito concettuale. La produzione domestica dell’energia alternativa può essere effettuato in quattro modi diversi e tra loro complementari e cioè:

• Azionamento di gruppi elettrogeni
• Utilizzazione dell’energia posseduta dal vento, tramite aerogeneratori
• Utilizzazione dell’energia posseduta dal sole, tramite pannelli fotovoltaici
• Utilizzazione della stessa energia del sole per il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria tramite appositi pannelli termosolari.

L’attività GMD Electronics è orientata verso l’applicazione integrata delle risorse per ottenere la rispondenza più completa alle richieste del mercato.
In tale prospettiva GMD Electronics realizza direttamente una gamma completa di prodotti interamente originale quali:

1. Aerogeneratori di varia potenza, costituzione e loro accessori
2. Inverter e stazioni di energia di varia potenza, costituzione e loro accessori
3. Trasferitori condizionatori di energia in rete industriale per tetti fotovoltaici e lampioni stradali
4. Alimentatori carica batterie
5. Apparecchi di controllo per batterie stazionarie e di avviamento
6. Dispositivi di protezione per apparati contro scariche atmosferiche
7. Pannelli termici solari, pannelli ibridi elettricità calore
8. Serie di convertitori regolatori ottimali per moduli fotovoltaici
9. Quale fornitore: Pannelli fotovoltaici gruppi elettrogeni, batterie
10. Stabilizzatori della tensione di rete.

Gli aerogeneratori GMD Electronics di normale produzione - ammesso che la zona di impiego sia ben ventilata e gli apparecchi siano installati ad una altezza superiore alla cima degli alberi e delle case - sono realizzati sulla base delle seguenti specifiche
di progetto:

1. Gli apparecchi GEE 303 DC, ECAP 90, Mariner sono di limitata potenza ma di rispondenza modulare nel senso che l’impiego di una unità è sufficiente per produrre l’energia elettrica necessaria ad una abitazione per l’illuminazione a la ricezione della televisione. L’impiego di due unità consente di utilizzare anche un frigorifero, mentre l’impiego di quattro unità può produrre l’energia occorrente alle normali utenze familiari. L’aerogeneratore ECAP 500, che in quanto a caratteristiche fisiche non si discosta dagli altri, per quanto riguarda l’energia generata è stato realizzato per soddisfare completamente una normale utenza familiare.
2. Peso ridotto e piccolo ingombro al fine di poter essere installati ovunque su semplici supporti tubolari.
3. Assenza di sovraccarico alle eventuali strutture murarie di supporto in modo da poter essere installati liberamente.
4. Non è richiesta alcuna manodopera specializzata sia per l’installazione, sia per la loro manutenzione.
5. Recuperano tutta l’energia prodotta dall’elica con l’ausilio di convertitori elettronici che provvedono a caricare il banco di batterie connesse all’impianto.
6. Le eliche impiegate sono leggere in dura alluminio del tipo bipala per ottenere le resa migliore riguardo alla trasformazione dell’energia fornita dal vento per l’elevato numero di giri che, a parità di coppia motrici, caratterizzano questo tipo di eliche.
7. I modelli ECAP sono equipaggiati con eliche bipala a passo variabile che si regolano automaticamente in modo da risolvere due importanti problemi di funzionamento: non superare mai la massima velocità di rotazione di sicurezza ed ottenere sempre la massima resa energetica rispetto alle variazioni della velocità del vento.
8. Le eliche degli aerogeneratori non devono poter ruotare liberamente ad opera del vento, perciò i convertitori elettronici detti in D per le loro caratteristiche di funzionamento, provvedono a frenare l’elica quando il vento (in caso di raffiche) raggiunge velocità troppo elevate. L’effetto frenante è dovuto al fatto che le batterie si oppongono ad ulteriori aumenti di tensione oltre alla loro caratteristica e perciò si presentano come carico frenante al generatore e di conseguenza alle pale rallentandone la corsa. La corrente erogata dagli aerogeneratori tuttavia non può raggiungere valori tali da danneggiare le batterie, se le loro dimensioni sono di almeno 100A*h

L’energia prodotta dagli aerogeneratori evidentemente deve essere accumulata in batterie a 12 o 24 o 48 volt al fine di poter disporre di una riserva di energia adeguata nell’atto dell’utilizzazione.
Il dimensionamento in Ampere x Ora del banco batterie, si può immediatamente stabilire, con buona approssimazione, in base al seguente calcolo:
Potenza media richiesta in utenza espressa in Kilowatt x Ore:  = PR
Tensione di lavoro nel banco batterie:                                       = TB
Capacità delle batterie in Ampere x Ora:                                   = CB
               PR x 1000 x Ore richieste
CB =     ———————————
                                 TB
Esempio: si vuole ottenere la potenza media di 2 Kilowatt a 220 volt per 2 ore serali; si consiglia di utilizzare - dato il notevole carico – batterie da 12 volt collegate in serie parallelo per costituire un banco batterie a 24 volt; la capacità delle batterie in Ampere x
Ora risulta:

CB =           2000(w) x 2(Ore)
              ___________________  = 166,66
                            24 (volt)
Si installerà una batteria con capacità pari a 200 Ampere x Ora.. La realizzazione più agevole si ottiene con quattro batterie da 100 ah disposte in serie parallelo. 

Gli accumulatori da impiegare in tali impianti devono essere preferibilmente di tipo stazionario, poiché possono essere caricate e scaricate un numero di volte maggiore delle corrispondenti batterie di avviamento di uso automobilistico ma il loro costo è notevolmente più alto.Le batterie di avviamento sono di reperibilità immediata, e impiegate in modo corretto come di norma avviene con l’uso dei nostri apparati, possono rispondere in pieno alle attese degli utenti.

L’energia accumulata nelle batterie può essere utilizzata direttamente a bassa tensione (caso degli impianti minimali). Generalmente è richiesta tensione con caratteristica di rete a 220 volt 50 hz, a partire da accumulatori carichi, tale risultato si ottiene con l’impiego di convertitori, di potenza detti Inverter. Va sottolineato come tali apparati costituiscono l’elemento centrale essenziale dell’impianto alternativo elettrico, in quanto consentono la pratica utilizzazione della energia prodotta e accumulata nelle batterie, il loro impiego è destinato ad essere sempre più diffuso data l’utilità che consentono in oltre quali generatori silenziosi di energia senza interruzione detti UPS, è il caso, per esempio di una abitazione, ove si mantiene in carica una batteria ad opera di una apposito caricabatteria inserito nello stesso inverter ed in modo automatico, se ne utilizza la carica accumulata nell’atto di mancanza della energia di rete per assicurare la continuità della alimentazione di emergenza di tutte le utenze domestiche.
GMD Electronics, con la sigla ENER SAVE e ST.EN.AT, ha realizzato una gamma completa di tali apparati dotati di funzionalità e prestazioni molto diversificate, ma aventi in comune la caratteristica della massima affidabilità nei riguardi del particolare tipo di impiego o cui sono destinati, e cioè non il carico di un solo tipo di utenza, esempio il computer, ma qualunque tipo di carico e per 24 ore al giorno. L’impiego dei pannelli fotovoltaici si presta ottimamente nell’integrazione dell’impianto di tipo eolico specie nelle zone in cui non si può fare completo affidamento sulle risorse eoliche. Per tale impiego si propone l’uso di moduli da 45 o 65 watt modelli P510, o P810 per ragioni di praticità di impiego e di sicurezza, sono disponibili supporti in alluminio anodizzato regolabili appositamente realizzati.
Con la sigla SMART POWER, GMD Electronics ha realizzato una serie di particolari regolatori ottimali che possono migliorare fino al 30% il rendimento dei sistemi che impiegano i pannelli fotovoltaici e perciò la relativa economia sul loro costo di acquisto
e di impianto. L’impiego dei gruppi elettrogeni risulta indispensabile laddove esiste l’esigenza di notevole erogazione di energia elettrica, esempio l’alimentazione di impianti di riscaldamento o di condizionamento, in tale caso l’uso integrato:

1. degli inverter ST-EN-AT consente di realizzare un sistema ad alto grado di automazione
2. dei caricabatteria ALEA consente di realizzare un sistema ad alta efficienza energetica. Infatti, generalmente, per essere di buone prestazioni, i gruppi elettrogeni impiegati sono di potenza eccedente le reali esigenze di servizio, a scapito del loro rendimento energetico. Evidente se contemporaneamente al loro uso viene ricaricato un banco di accumulatori che aziona un inverter di potenza che sia in grado di sostenere il carico dei normali servizi si ottengono i notevoli vantaggi di:

1. recupero dell’energia generata in eccedenza, che sarebbe perduta in calore
2. Riduzione dell’inquinamento acustico ambientale causato dal gruppo, data la forte riduzione del suo periodo di impiego

L’impiego degli inverter ST.EN.AT e dei caricabatterie ALEA consente perciò di integrare i gruppi elettrogeni in un sistema compatto ottenendo la massima efficienza. I pannelli termici solari sono una insostituibile fonte di energia circa un KW ora per ogni metro quadro della loro superficie utile attiva, perciò risulta pienamente opportuna la loro integrazione negli impianti alternativi.

CRITERI DI PROGETTO
La linea di progetto di un impianto di energia seguirà le seguenti esigenze:

1. La potenza di picco in KW e l’energia effettivamente necessaria in KW ora ove non esista l’allacciamento alla rete elettrica nazionale.
2. Il risparmio energetico che si intende ottenere, nel caso in cui esiste l’allacciamento alla rete elettrica nazionale.

Nel caso No: 1, la domanda più comune è quella di realizzare impianti da 3kw per uso domestico. Occorre riferire che se la realizzazione di impianti la cui potenza di picco sia di tre o più kw, è facilmente ottenibile, infatti basta collegare in servizio un inverter di potenza a batterie cariche, il costo di un impianto che sia effettivamente in grado di produrre energia elettrica della capacità di 3KW per qualunque durata é piuttosto oneroso. Ecco perché occorre riferirsi al consumo medio annuale o mensile per constatare che il bisogno effettivo di energia elettrica è dell’ordine di 200 Watt/ora per 16 ore al giorno. La realizzazione di un impianto capace di tali prestazioni risulta largamente fattibile. Infatti nelle zone in cui si può fare assegnamento sul vento si tratta di considerare il numero di ore di presenza, e la sua potenza effettiva corrispondente alla sua velocità in metri o in nodi per secondo.
L’esame del diagramma di resa effettiva degli aerogeneratori, che pone in cor-rispondenza la potenza del vento con la potenza elettrica generata, rende conto di quanta energia si potrà ottenere. Per esempio l’aerogeneratore Ecap 90 con velocità del vento limitata a 10 mtr/sec è in grado di generare 80 watt. Se la presenza del vento è dell’ordine di dieci ore al giorno saranno disponibili 800 watt per ogni aerogeneratore in servizio. Se i generatori in servizio sono almeno due si potranno accumulare 1600 watt in batteria, cioè almeno la metà della energia occorrente.
La rimanente energia occorrente, ottenendo il sistema che si dirà integrato dall’energia del sole e del vento, si potrà generare con l’uso di 4 pannelli fotovoltaici tipo P 510 di potenza pari a 45 watt considerando l’insolazione diurna di almeno 8 ore. Se si valutano i costi sia: dei materiali occorrenti si trova che si tratta di costi molto contenuti. Dato che in una normale abitazione occorre usare energia per riscaldare acqua sanitaria nella misura di almeno 3Kw/ora al giorno, si rende evidente l’opportunità di impiegare un pannello termosolare quale il modello Freewarm di potenza effettiva a pieno sole pari a 1,5 Kw/ora, in grado di produrre acqua calda sanitaria fino a 1000 litri al giorno. L’uso dei pannelli termosolari oltre a ridurre nettamente il consumo di energia, consente di ridurre la potenza richiesta all’impianto elettrico che potrà essere limitato a meno di 2 Kw, infatti l’impiego dell’acqua calda riscaldata dal sole permette di poter utilizzare agevolmente anche le macchine lavabianchieria o lavastoviglie il cui consumo di energia si riduce dell’80%.
Assai comune è la richiesta di utilizzare energia alternativa specie aerogeneratori per l’azionamento di pompe idrauliche per uso agricolo dove non esiste allacciamento alla rete elettrica. La fattibilità di un tale impianto va studiata sulla base della considerazione di quanta acqua è richiesta nell’arco di ogni mensilità, della potenza della pompa necessaria a tale scopo, che ovviamente dipende dal tipo di pozzo, della ventosità della zona posta in relazione alle stagioni. 

E’ importante osservare che nel caso di zone ben ventilate l’impiego dei moderni aerogeneratori quale Ecap 500 consentono prestazioni nettamente superiori rispetto alle classiche eliche multipala che azionavano pompe meccaniche. 
Come è noto la caratteristica peculiare di tali macchine è quella di pompare acqua in piccola quantità uso abbeveratoi per bestiami, dato che l’energia meccanica che sono capaci di produrre rimane pressoché costante con ogni tipo di vento a livelli dell’ordine di appena 100watt. Quale pratico esempio; supponiamo che in un certo periodo dell’anno deve essere azionata una pompa di potenza pari ad un kw per almeno 4 ore al giorno: l’aerogeneratore Ecap 500 si presenta pienamente idoneo quando la presenza del vento in tale periodo sia dell’ordine di 10 ore al giorno, e di potenza pari ad almeno 10 metri al secondo. Se non si dispone di anemometro, un criterio per valutare l’utilità del vento, per quanto empirico, è quello di osservare il comportamento degli alberi e considerare efficace il vento che flette sensibilmente i rami. Grazie alla notevole potenza erogata 500 watt si ottiene perciò la possibilità di caricare ogni giorno 4 accumulatori da 12volt 100 a/h, i quali consentono un accumulo di energia pari a 4,8 kwatt, che risulta pienamente rispondente, e si potrà costatare che il costo di tale impianto è relativamente contenuto e recuperabile in meno di un anno. Dove esiste già l’allacciamento alla rete, esistono casi in cui il consumo di energia è rilevante e quindi è richiesta la possibilità di ridurre il costo della relativa fattura, come per esempio nei casi di grandi abitazioni, condomini, alberghi, laboratori ecc. Ma esiste anche il problema di dimensionare correttamente l’impianto che consente il massimo risparmio; dato che per ogni regione le condizioni climatiche sono diverse, come diverse sono le esigenze di energia di ogni utenza. Il criterio di base potrà essere quello di realizzare l’impianto che soddisfa l’esigenza di energia nei giorni di clima favorevole sia per gli impianti realizzati con soli pannelli solari, sia per gli impianti integrati con aerogeneratori.
Infatti nei periodi in cui le condizioni climatiche sono sfavorevoli, se le batterie di accumulo dovessero permanere scariche, l’inverter Ener Save, effettuerà in modo automatico la disposizione dell’impianto al servizio ENEL. 
La messa a punto di tale sistema, potrà richiedere un certo periodo di sperimentazione, in modo che a ragion veduta, all’occorrenza si provvederà a potenziare l’impianto con altri pannelli fotovoltaici o aerogeneratori, e si raggiungerà pienamente il risultato quando il costo della energia pagata complessivamente all’ENEL nell’arco di un anno, risulta inferiore alla differenza di costo di un impianto di tipo esclusivamente alternativo. Quale pratico esempio, si consideri un impianto domestico la cui potenza disponibile tramite contratto ENEL è pari a 3 kw. L’impianto alternativo razionale sarà adeguato se; 

1. l’inverter Ener Save sarà di potenza pari a 1,5 kw; 
2. sarà installato un pannello per la produzione di acqua calda mod. Freewarm il quale oltre l’uso igienico provvederà ad alimentare la lavatrice ed la lavastoviglie che potranno funzionare a pieno risparmio perché il riscaldatore elettrico interno dell’acqua potrà essere posto fuori servizio. 
3. Considerando una fattura ENEL si potrà osservare l’energia consumata nell’arco del periodo di fatturazione normalmente due mesi, per cui si ottiene il consumo medio orario dividendo per 1488. Supponiamo di trattarsi di una bolletta relativa ad un consumo pari a 520 kw equivalente al costo di circa 200 eu in due mesi, equivalenti a circa 1200 eu anno. Dividendo 520 kw, per 1488, le ore di due mesi, si ottiene il risultato; il consumo medio orario è pari a 0,35 kw per ora, cioè pari a 8,40
   kw al giorno.

L’impianto iniziale sarà costituito da:

1. n° 4 pannelli fv mod. P 510 per produrre 1,80 kw al giorno
2. n° 1 aerog. Ecap 500 per produrre ulteriori 5,00 kwatt in 10 ore di vento.(dove possibile altrimenti si dovranno impiegare altri 10 pannelli fv mod. P510)
3. n° 2 accumulatori di potenza pari a 12v 100 a/h
4. n° 1 inverter Ener Save RE di potenza pari a 1,50 kwatt.
5. n° 1 Pannello Freewarm 90, per produrre e utilizzare 4,50 kwatt in acqua sanitaria e risparmio di energia per l’uso delle lavatrici. 
   

Costo totale dei materiali circa = 4200 eu. Tale importo è recuperabile in 4200/1200 = 3,50 annualità. L’energia complessivamente prodotta è dell’ordine di 11,30 kwatt al giorno, quindi con ampio margine di sicurezza rispetto al minimo previsto. In questo caso l’allacciamento alla rete ENEL se da un lato significa dover sostenere comunque il costo base per l’uso del contatore, dall’altro tramite l’impiego degli inverter trasferitori mod TFV, invece dell’inverter Ener Save, diviene possibile ottenere la sorgente di alimentazione a 220 volt 50hz per l’uso domestico, cedere all’ENEL l’energia prodotta in accesso ed ottenere facilmente la compensazione a pareggio dell’importo della energia consumata e dell’uso del contatore.
L’utilità di un tale impianto a piena efficienza è stimabile ad almeno venti anni senza spese di manutenzione, salvo le batterie la cui durata in tale impiego si potrà ritenere pari ad almeno 10 anni. Nel caso in cui il consumo di energia sia rilevante in quanto esistono, per esempio, numerosi condizionatori termici ambientali, come nel caso degli alberghi, che possono restare in servizio sia nei mesi estivi sia nei mesi invernali. In tale caso si potrà fare assegnamento ai noti concorsi detti “Diecimila tetti fotovoltaici” che le amministrazioni regionali italiane attuano periodicamente.
Si tratta di realizzare un impianto per la produzione di energia elettrica costituito normalmente da pannelli fotovoltaici, ma potranno essere impiegati anche aerogeneratori. La capacità di produzione di energia di detti impianti deve essere tale che l’energia
prodotta sia per quanto possibile paragonabile con l’energia complessivamente consumata, in modo che le letture dei contatori corrispondenti al consumo e alla produzione locale che la società fornitrice ENEL, o altro, effettuerà a fine esercizio annuale siano
pari, ottenendosi perciò la pari compensazione.
Tale risultato dal punto di vista economico in relazione al dimensionamento dell’impianto è quello ottimale, dato che l’eventuale energia prodotta in eccedenza attualmente non è ricompensabile. Tuttavia si tratta di investire somme relativamente ingenti
nell’ordine da cinque a dieci volte quelle occorrenti per gli impianti di uso normale, col beneficio teorico di poter ottenere tramite concorsi regionali il relativo finanziamento che è dell’ordine del 75%. Ove occorre garantire un alto grado di affidabilità degli impianti alternativi è indispensabile utilizzare dispositivi che rilevano costantemente I dati relativi allo stato di efficienza delle batterie, per tale applicazione GMD Electronics ha creato appositamente le apparecchiature serie EBT 84/89. Esistono zone soggette a frequenti scariche atmosferiche (zone cerauniche). In tali zone è indicato di proteggere tutti gli apparati elettrici ed in modo particolare i pannelli fotovoltaici, dalle scariche elettriche di origine atmosferica che sono condotte e captate dai cavi di collegamento per molteplici cause. GMD Electronics ha realizzato appositamente una gamma di dispositivi idonei a tale impiego.

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303 DC 126 – Aerogeneratore

OVE MANCA LA LUCE ELETTRICA MA C’E’ UN PO’ DI VENTO GEE 303-126-DC Generatore Eolico a Recupero Elettronico Per ottenere l’illuminazione elettrica di ville isolate, roulottes, impianti agricoli, azionamento di pompe idrauliche ed i servizi più svariati con maggiore potenza tramite l’impiego multiplato dei generatori sia a bassa tensione, sia a 220 volt con i convertitori ENER SAVE (Inverter) appositamente realizzati. GEE-303-126-DC è insuperabile nella produzione di illuminazione elettrica, specie se viene usato in collegamento con lampade elettriche 12 volt di tipo fluorescente. Già una brezza serale aziona il generatore mantiene accesa una lampada di trenta candele senza l’ausilio degli accumulatori.

fig. 2

Tale risultato è dovuto all’impiego di una dinamo e di un’elica alto rendimento associati ad uno speciale convertitore elettronico, i quali consentono di ottenere le seguenti prestazioni:

1. Pieno recupero dell’energia posseduta dal vento anche quando spira a velocità ridotta.
2. Energia erogata in Watt in funzione della velocità del vento. (vedi diagramma A).
3. Freno magneto/dinamico da parte del sistema dinamo-batteria proteggere l’elica dalle forti raffiche del vento.
4. Utilizzazione razionale delle batterie di accumulo per impedirne il deterioramento grazie all’uso di un relè voltometrico.
5. Indicazione dello stato dell’impianto e del servizio tramite led colorati.

Caratteristiche Tecniche:

• Dinamo ½ Hp 12/24 Vcc (elica 1.5 mt circa) completo di convertitore recuperatore per Aereogeneratori. A richiesta dinamo 600 W
• Erogazione a 12 volt oppure 24 volt a richiesta.
• Realizzazione in struttura leggera (l’apparecchio può essere smontato e trasporto facilmente a mano).
• Installazione immediata per innesto su asta tubolare in ferro di dimensioni pari a 1,5 pollici debitamente fissata: a) su terrazze, b) tronconi di alberi, c) su tubi metallici uso idraulica infissi nel terreno ed ancorati con tiranti.
• Lo spazio di manovra richiesto per l’uso, risulta simile ad un cilindro di diametro paria metri 2,40 ed altezza pari a metri 2 circa.
• Elica in duralluminio (a richiesta elica a passo variabile tipo ECAP 90 per il massimo rendimento).
• Peso dell’equipaggiamento kg 14 circa.
• Dispositivo per l’orientamento illimitato verso la direzione del vento con timone di governo e dispositivo meccanico di protezione antibufera.

fig. 3

Tutti i dispositivi elettronici di regolazione e comando sono contenuti in unica centralina di dimensioni pari a 20x15x8 cm in PVC a tenuta stagna che può essere fissata a parete detta INV-REG 1. La stessa contiene anche il dispositivo di protezione per la batteria di accumulo. I componenti realizzati in ferro per assicurare la massima durata nel tempo, sono trattati con zincatura elettrolitica.

Fig. 4

NOTE TECNICHE PER L’INSTALLAZIONE E L’IMPIEGO
La figura F4, riporta una scherma tipico di installazione di tutti i componenti per realizzare un impianto generico di illuminazione. I componenti indicati sono:
• Aerogeneratore
• Centralina elettronica
• Batteria a 12 o 24 volt da 100 Ampere x ora
• Lampade tipo auto a bassa tensione – o meglio fluorescenti – di tipo elettronico di nostra produzione

MANUTENZIONE
Almeno una volta l’anno si consiglia di ingrassare I cuscinetti della dinamo e dei supporti del generatore e di controllare il serraggio delle viti dei supporti, dell’elica, nonché l’efficienza dei contatti striscianti ed in particolare il bilanciamento delle pale dell’elica.

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Di una macchina generatrice di potenza elettrica pari a 1500 watt, realizzata senza spazzole striscianti, che pertanto non richiede manutenzione, dotata di grande efficienza grazie all’impiego dei modernissimi magneti al neodimio, (capaci di produrre un flusso magnetico cinque volte maggiore rispetto ai normali magneti), che costituiscono l’induttore rotante; Di un telaio appropriato che presenta elevati doti di efficienza, di stabilità, e di sicurezza. Il sistema viene completato con un convertitore recuperatore detto INV-REG 2 tramite il quale l’energia prodotta può essere utilizzata per la carica di accumulatori operanti sia a 12, sia a 24, sia a 48 volt. L’aerogeneratore può essere installato su pali metallici quali tubi zincati di diametro pari a 4 pollici e rigidamente bullonati su flange terminali, sia infissi nel terreno e stabilizzati con tiranti controvento, sia serrati a muri con staffe.

Aeogeneratore ECAP 500

Nota tecnica

L'utilizzazione razionale dell'aerogeneratore Ecap 500 richiede l'impiego di uno speciale sistema di controllo di tipo elettronico interposto tra l'aerogeneratore ed il carico assegnato al fine di ottenere il funzionamento in tecnica MPPT, tale cioè che la potenza erogata dalla macchina al variare della velocità del vento e del tipo di carico elettrico presente risulti costantemente la massima possibile. Nell'impiego degli aerogeneratori si presenta quindi il problema comunemente noto nell'impiego dei moduli fotovoltaici.
In effetti come nel bollettino tecnico la fig 11 consente di osservare quale siano le condizioni di carico atte ad ottenere la massima erogazione di energia dai moduli fotovoltaici, il diagramma di funzionamento dell'elica presente, ampliato nel senso orizzontale per tener conto del funzionamento dell'elica a passo variabile, mostra che l'aerogeneratore potrà funzionare in condizioni ottimali di efficienza e di stabilità quando il tratto della caratteristica interessata è quella compresa tra il settore "B - e - C ", perché in effetti quando in relazione al numero dei giri dell'elica "N" e della potenza erogata "Pot" tale norma viene rispettata, contrariamente a quanto accade nel settore A-B alla riduzione del numero di giri corrisponde una maggiore erogazione di energia da parte dell'elica e perciò col superamento dello sforzo richiesto, si ottiene il funzionamento in condizione di stabilità e di massima erogazione.
Tale caratteristica di funzionamento viene assicurata dal convertitore REG-1 in dotazione ad Ecap 500 il quale per ogni condizione di vento e di carico consente al generatore di portarsi al massimo numero di giri prima di assumere il carico, e di tener conto della potenza massima disponibile secondo la potenza del vento.

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E’ dotato di un convertitore elettronico per compiere una serie di funzioni preziose quali:

Pieno recupero dell’energia posseduta dal vento anche quando spira a velocità ridotta Utilizzazione razionale delle batterie di accumulo, grazie all’uso di un relè voltometrico Monitoraggio dello stato di  servizio con l’uso di led colorati. Corrente erogata in Ampere in funzione della velocità del vento. ( vedi diagramma di fig.8)

Fig.8

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Caratteristiche Fisiche Tecniche

• SMART POWER viene realizzato in tre versioni di potenza pari a 250-500-1000W. per essere impiegato su pannelli fotovoltaici assemblati in array
• Dimensioni in mm., S.P. 250watt = 165x145x65 – S.P.500watt = 180x165x82 – S.P. 1000watt =245x220x95. Contenitori in alluminio pressi fusi stagni IP55 come fig.10
• Potenza massima di lavoro fino a 1000w
• Tensione massima di ingresso fino a 50 volt
• Corrente massima erogabile mod. 1000w = 45 amp
• Batterie ricaricabili; dal tipo a 6 al tipo a 24 volt di qualunque capacità
• Controllo stato di efficienza con led multicolore

SMART POWER CAMPER 100W

E’ il convertitore ottimale appositamente realizzato per la ricarica di batterie in servizio su Camper Roulottes Bungalows ecc.
Alle funzioni di conversione ottimale e di regolazione della tensione di carica, unisce quelle di gestione del sistema di ricarica di più batterie indipendenti per l’uso di servizi diversi quali: l’illuminazione, gli elettrodomestici o la batteria del motore di avviamento del camper che potrà essere utilizzata anche per l’uso domestico.
Le batterie possono essere ricaricate in modo ciclico: e solo quando la prima sarà perfettamente carica, il sistema di ricarica commuta sulla seconda batteria, che appena diverrà perfettamente carica avverrà la commutazione inversa.
Una terza batteria potrà restare costantemente in carica grazie ad una apposita presa.Il sistema consente la massima utilizzazione della energia fornita dal sole.
SMART POWER CAMPER 100W è realizzato in dimensioni tali, (spessore 2,5 cm), da poter essere installato direttamente sotto i pannelli fotovoltaici installati sul tetto del camper.

Caratteristiche S.P.C. 100w:

• Potenza massima 100 w
• Tensione massima di entrata 30 volt.
• Corrente massima di entrata 6 amp., di uscita 10 amp.
• Dimensioni: 100x70x45 cm.

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ENER SAVE (EROGAZIONI MONO E TRIFASE)

PER GENERARE ED UTILIZZARE CORRETTAMENTE L’ENERGIA ELETTRICA OVUNQUE ESISTANO FONTI ALTERNATIVE O PER OTTENERE IL SERVIZIO DI EROGAZIONE DI ENERGIA SENZA INTERRUZIONE

La generazione dell’energia elettrica a 220 volt – uso domestico – per mezzo dei convertitori elettronici, detti Inverter, presenta aspetti applicativi notevolmente diversificati a seconda della disponibilità della tipologia dei mezzi impiegati e della potenza richiesta.
Essi prelevano l’energia a bassa tensione da accumulatori caricati da fonti alternative quali:
Aerogeneratori - Pannelli fotovoltaici – Gruppi elettrogeni
Risulta opportuno impiegare nei vari casi apparecchiature appositamente realizzate, per ottenere il migliore impiego dei materiali e quindi il migliore costo di impianto e di esercizio.

fig. 12

ENER SAVE è il programma messo in atto dalla GMD Elettronics per realizzare Inverter funzionali e rispondenti alle specifiche più
diversificate.

ENER SAVE PW

• Con tale sigla è posta in commercio le serie base costituita da Inverter rispondenti all'esclusiva funzione di generare energia a 220 volt quando vengono collegati a batterie a 12 o 24 volt, sono realizzati con il criterio della massima solidità e robustezza, tutti impiegano potenti trasformatori elettrici ed elettronica ridotta al minimo essenziale dei componenti attivi, per ottenere apparati praticamente indistruttibili, e all'occorrenza di agevole manutenzione.

• Sono realizzati per potenza comprese da 250w a 5 o più Kilowatt

• La tensione di uscita è stabilizzata entro +/- 5% (da vuoto a pieno carico), con forma d'onda trapezoidale a basso contenuto ammonico idonea per ogni applicazione.

• Il carico massimo ammissibile è controllato da sistema fold back, originale.

• L'inserzione in carico è gestita da un sistema soft start, che consente di ridurre la corrente di spunto dei motori elettrici; ad esempio, è possibile azionare frigoriferi domestici con Inverter di potenza ridotta

• Possono restare attivati in condizione di stand by al fine di minimizzare il consumo di energia.

• Sono protetti contro l'inversione di polarità delle batterie, dispongono di vari fusibili di protezione e di lampade di segnalazione

• Sono realizzati in armadietti metallici come in fig.13-14

ENER SAVE PW
Costituiscono la base per la realizzazione dei seguenti modelli:

1. ENER SAVE UPS

• Si tratta di apparecchi appositamente realizzati atti a mantenere il servizio di erogazione dell'energia elettrica, anche quando in caso di break-out cessa il servizio rete

• Dispongono di relè di commutazione automatica e di adeguati carica-batterie per garantire l'efficienza di un banco batterie atto al servizio richiesto

2. ENER SAVE CB

• Si tratta di Inverter che dispongono di un potente carica batterie stabilizzato per essere usato laddove è disponibile un gruppo elettrogeno che entra in servizio con regolarità perché attiva – ad esempio – una grossa pompa sommersa o un impianto di riscaldamento (od altro)

• L’energia che il gruppo elettrogeno avrebbe generato in eccesso viene invece utilizzata per caricare le batterie in modo che, l’erogazione della energia elettrica di uso domestico può continuare ad opera ENER SAVE CB

• Il carica batterie di cui sono dotati sono stabilizzati in tensione e provvisti di varie protezioni.

3. ENER SAVE RE

• Dove può essere prodotta energia alternativa tramite aerogeneratori a pannelli fotovoltaici e si dispone anche dell’allacciamento alla rete domestica, ENER SAVE RE consentono di sostenere il carico (fino alla potenza massima e fino alla totale scarica delle batterie) utilizzando solo l’energia alternativa

• Non appena le batterie risultano scariche, o viene superato il carico massimo, il servizio viene trasferito alla rete in modo automatico

• Viene quindi attuato il risparmio energetico in misura corrispondente alle fonti alternative disponibili.

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4. ENER SAVE ST-EN-AT 95

Dove insieme alle fonti alternative si dispone anche di gruppo elettrogeno con inserzione a pulsante, l’apparecchiatura consente di automatizzare il servizio di produzione di energia elettrica ed operare un risparmio energetico.

• In mancanza del carico l’apparecchiatura è in servizio di attesa ‘stand by’ con irrisorio dispendio di energia

• Quando viene inserita un’utenza elettrica, automaticamente il sistema regola la quantità di energia in uscita in modo che:
  - Per piccoli carichi eroga una modesta quantità di energia
  - Per carico medio-massimo eroga piena potenza
  - Per carichi superiori attiva il gruppo elettrogeno

• Quando il carico viene ridotto l’energia generata scala inversamente 

• ST-EN-AT 95 integra anche le funzioni UPS, CB e RE

• Caratteristica peculiare è quella di attuare il servizio di utilizzazione dell’energia elettrica, in modo completamente automatico, senza richiedere alcuna azione di manovra sulle apparecchiature o sul gruppo elettrogeno

Esempio di Uso Domestico:

ST-EN-AT 95 benchè inserita resta disattivato (STAND BY) in attesa di carico; non assorbe corrente dalle batterie di accumulo e alimentazione; se viene collegata una piccola lampada elettrica entra subito in servizio a potenza minima per economizzare la carica delle batterie. Se entra in servizio un frigorifero, ST-EN-AT 95 aumenta subito la potenza erogata per superare lo sforzo di avviamento del compressore, riducendola successivamente al fine di economizzare la carica delle batterie.  Se viene inserita una grossa stufa o una potente elettropompa, ST-ENAT 95 non si rifiuta di alimentarla, perché se è disponibile le rete o un gruppo elettrogeno lo pone in moto e gli trasferisce il carico fino a quando ci sarà grossa richiesta di energia; contemporaneamente carica le batterie di accumulo dell’impianto con la potenza eccedente generata assicurando peraltro anche la ricarica della batteria di avviamento dello stesso gruppo elettrogeno.

Fig.13

2. UPS – Soccorritore di Continuità (Fonte di alimentazione/batterie e rete). Il carico è assegnato costantemente alla rete, che mantiene cariche le batterie, solo durante l’interruzione di rete ST-EN-AT 95 sostiene il carico come detto sopra al punto 1.
   Nel caso in cui l’interruzione della rete si protrae fino a scaricare le batterie ST-EN-AT 95, se predisposto, aziona automaticamente il gruppo elettrogeno, che resta attivato per alimentare il carico per un tempo programmato e contemporaneamente ricarica le batterie come è detto al punto 4, o per un tempo maggiore, se richiesto dal carico.

3. Risparmio energetico. Se l’impianto è provvisto di fonti alternative che caricano le batterie e contemporaneamente è collegata anche la rete, ST-EN-AT 95 fornisce energia a tutte le utenze fino a pieno carico e per tutta la carica delle batterie; oltre queste condizioni reinserisce la rete.

4. Emergenza batterie scariche. Se durante il servizio, per esempio di tipo 1: le batterie risultano scariche, ST-EN-AT 95 pone in atto la ricarica di emergenza, azionando il gruppo elettrogeno il cui tempo è programmabile a scelta dell’utente, per tenere conto dello stato di tollerabilità al rumore, specie notturno. Durante la ricarica delle batterie il gruppo elettrogeno
   fornirà energia alle utenza in servizio
      Fig.14

5. ENER SAVE MT
   E’ stato osservato che nelle istallazioni    poste in siti  isolati  dove l’impianto della energia alternativa  è   maggiormente richiesto, si rende  opportuno poter disporre di una sorgente di energia di tipo  industriale  trifase  allo scopo di azionare specialmente le  pompe sommerse di potenza superiore ai 2 kw. per  l’uso agricolo o di giardinaggio, oppure  macchine per uso edile, o di officina o altro.Con la sigla  ENER SAVE  MT   è stato realizzato un particolare tipo di inverter  atto a rispondere   alle più complete  richieste, tale apparato infatti realizzato in una struttura compatta   di dimensioni  pari a  80x60x32cm, alimentato da accumulatori a 24 volt, è in grado di erogare contemporaneamente energia elettrica a 220 volt a 50 hz monofase di potenza di picco maggiore di 4,5 kw, e di regime pari a 3,0 kw, inoltre con uscita separata, energia elettrica trifase industriale con potenza di picco maggiore di 6 kw, e di regime pari a  4,5 kw.
   ENER SAVE MT  dispone di prese di uscita e di inserzione  distinti in monofase e trifase. A richiesta può essere fornito di carica batterie incorporato per ottenere l’uso di rete senza interruzione (UPS).

GMD EL: INVERTER TRASFERITORI DI ENERGIA ELETTRICA IN RETE INDUSTRIALE:

I produttori di energia elettrica alternativa, possono cedere l’energia eccedente all’ente fornitore di energia industriale. Si possono
considerare due casi diversi:

1. Si può ottenere che l’energia prodotta sia trasferita in rete industriale direttamente nell’atto della sua stessa produzione. Si ottiene, in oltre, che la potenza istantanea erogata dal fornitore sia potenziata per l’aggiunta di quanta ne viene prodotta localmente.

2. Si può ottenere che l’impianto privato funzioni esclusivamente con l’energia prodotta ed accumulata in batterie in modo autonomo, tramite l’impiego di inverter, mentre l’energia eccedente la ricarica delle batterie, sia ceduta all’ente fornitore nazionale.

Per chi intende ottenere tali risultati, GMD Electronics ha realizzato una gamma di apparecchiature previste per i vari casi di impiego. La produzione comprende tre tipi di apparati così diversificati:

1. Con la sigla TFV120-250-500 sono realizzati modelli diversi per dimensioni e potenza, per essere impiegati anche in parallelo senza limitazione di numero, sia in diretto collegamento con i pannelli fotovoltaici e la rete, sia con gli accumulatori interposti per la trasmissione della sola energia eccedente la loro ricarica. Sono dotati di presa per data logger per la verifica di efficienza. Il loro impiego è particolarmente opportuno nella realizzazione dei tetti fotovoltaici dato che l’impiego di piccoli
   inverter trasferitori invece di un unico modello di grande potenza consente il vantaggio di 

CARATTERISTICHE TECNICHE I modelli TFV 120-250-500 sono realizzati in contenitori stagni I P 55 presso fusi in alluminio di dimensioni rispettivamente pari a 165x145 x65 mm per il modello 120 w. 180x165x82 mm, per il modello 250w. E pari a 245x220x95 mm. per il modello 500w Peso rispettivamente pari a 2,5-4,5-7,5 kgr Tensioni di lavoro lato BT ottimizzate in modo automatico per il massimo trasferimento di energia rispettivamente a 17-34-34 volt. Lato rete a 220 volt + -10%, 50hz esclusivi. Rendimento di conversione maggiore del 95%  Possono essere forniti tarati a 14 e 28 volt per l’uso con accumulatori interposti. Assenza di qualunque radiazione elettromagnetica. Dispongono di led esterna multicolore corazzata per la verifica costante dello stato di funzionamento

2. Serie EP 1000 – EP 2500 potenza pari a 1kw – e 2,5 kw alla funzionalità della serie TFV aggiungono quella degli inverter ENER SAVE RE sono pertanto la soluzione ideale per ottenere il massimo risparmio energetico e la piena continuità di esercizio dell’energia, ottenendosi che; 1) l’energia prodotta in eccesso è ceduta in rete all’ente fornitore ENEL o altro, 2) è costantemente predisposto il servizio di emergenza che in caso di interruzione di rete resta assicurato per la durata corrispondente alla potenza del banco batterie a bassa tensione predisposto.

La realizzazione di tetti fotovoltaici di maggiore potenza di tipo trifasi o monofasi a 220 o 380 volt è agevolata dalla modularità degli apparati, infatti è disponibile un sistema a due sezioni costituito da ; 1) una serie di moduli detti MPT- DC che saranno installati in modo distribuito in corrispondenza di sezioni calcolate del tetto fotovoltaico, i moduli MPT-DC lavorano esclusivamente in corrente continua ed hanno il compito di collegare il banco dei pannelli fotovoltaici per la resa ottimale a 2) seconda sezione costituita dai
trasferitori EP100 – EP2500 i quali realizzati in contenitori di tipo standart, possono essere installati in quantità multipla in unico armadietto per ottenere la potenza richiesta e potranno essere collegati secondo lo schema monofase oppure stella o triangolo in linee trifasi. I moduli MPT-DC sono realizzati in contenitori presso fusi in alluminio a chiusura stagna tipo IP55 come in fig.16.
Realizzazione in mobiletti tipo ENER SAVE dimensioni rispettivamente 30x25x20 cm. e 42x30x22 cm.

Fig.16 Commessa ENI EUROSOLARE

Tensione di lavoro: entrata ottimizzata a 34 volt oppure a 340 volt, lato rete a 220 volt.

3. Sistema ENSAV LF per lampioni stradali fotovoltaici: è il sistema razionale appositamente realizzato per l’uso su lampioni stradali tramite l’utilizzazione diretta delle linee elettriche di ’alimentazione preesistenti o eventualmente per le insegne stradali, con l’uso di pannelli fotovoltaici. Gli apparecchi inseritori realizzati per potenze fino a 120watt, possiedono tutte le caratteristiche di efficienza dei modelli TFV. L’impianto consiste nell’impiego di un pannello fotovoltaico di idonea potenza, della lampada di un convertitore ENSAV LF da installare sulla sommità di ogni supporto, e di una idonea linea di alimentazione bifilare di collegamento per l’energia operante sia nel verso di produzione sia di utilizzazione dell’energia. Grazie ad una apposita centralina di telecomando e diagnosi detta ENSAV CC. capace di gestire un numero assai elevato di lampioni, viene consentita la programmazione automatica o manuale del servizio di illuminazione e di diagnosi dell’efficienza del sistema per mezzo di segnali di telecomando viaggianti sulla stessa linea di alimentazione di rete. Si ha quindi la possibilità di identificare in modo strumentale l’eventuale lampione difettoso.
   Come appare in figura il convertitore ENSAV LF è realizzato sia in involucro cilindrico in acciaio inox misurante 10x25 cm oppure in contenitori pressofusi in alluminio di dimensione 165x145x45 mm.

Caratteristiche Fisico Tecniche: Tensione di entrata: massima 24 volt Potenza: 100 va (a richiesta potenza maggiori ) Realizzazione in involucro metallico stagno atto ad essere istallato all’aperto. Tutta la gamma degli inverter trasferitori di energia è realizzata rispondente alla norma CEI 11 20 e CE 73/23 e 89/336.

Fig.17 Commessa ENI EURO SOLARE

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ALIMENTATORI SERIE ALEA

ALIMENTATORI CARICA BATTERIE PER IMPIANTI ALTERNATIVI PER BATTERIE A 12-24-48 VOLT

Specie dove esiste la necessità di impiegare un gruppo elettrogeno l’uso degli speciali carica batteria ALEA, consente di integrare l’impianto con inverter ed accumulatori appropriati, in modo da ottenere lunghi periodi di servizio di energia a gruppo disattivato. Il banco batterie che alimenta l’inverter di servizio, può essere ricaricato con notevole vantaggio dallo stesso gruppo elettrogeno durante la sua permanenza attiva, senza aumentare sensibilmente il costo per il consumo del carburante. Il carica batterie idoneo a compiere tali prestazioni deve possedere requisiti più specializzati rispetto agli alimentatori reperibili normalmente
in commercio per almeno quattro ragioni infatti:

1. Deve essere ben proporzionato all’impianto nel quale dovrà essere inserito, pertanto può risultare di notevole potenza, per esempio maggiore di un kW, in modo da utilizzare in modo ottimale il periodo di attività del gruppo elettrogeno.

2. Deve possedere speciali caratteristiche di stabilizzazione di tensione e di regolazione della corrente al fine di consentire la migliore durata del banco batterie in servizio che normalmente è il tipo per trazione o stazionario, cioè diverso dalle usuali batterie di avviamento a cui sono destinati i carica batterie in commercio.

3. Deve consentire di valutare lo stato effettivo della carica accumulata dato che, come prescrivono le norme le batterie sottoposte a forti cicli di scarica possono conseguire prestazioni notevolmente migliori per qualità e durata se viene rispettata la norma di non scaricare a livello inferiore al 20 % e di non ricaricare a livello superiore al 100%.

4. Al fine di migliorare la possibilità di riattivare prontamente le batterie sottoposte a cicli di scarica eccessiva, come normalmente accade in tali applicazioni, è opportuno che la tensione erogata sia stabilizzata nel valore medio e a corrente limitata, possegga valori di picco notevolmente più alto.

Caratteristiche Tecniche Comuni ai Modelli prodotti: Speciali funzioni di ricarica e di stabilizzazione atte all’uso come riferito nei punti suddetti, in particolare Tester originale di esclusiva realizzazione, per la valutazione automatica dello stato di carica effettivo della batteria tramite valutazione della sua resistenza interna per ottenere quanto previsto al punto 3 di cui sopra. Realizzazione in appositi armadietti metallici ventilati Amperometro digitale per la valutazione della corrente erogata alle batterie. Protezione contro surriscaldamento per sovraccarico Potenze: 100 / 200 / 400 / 600 / 1000 W. Tensioni d’impiego: 12 / 24 / 48 Volt A richiesta possono essere forniti apparecchi di particolari caratteristiche

Fig.18

ALTB 40/60 è previsto per l’uso in imbarcazioni, dispone di piccola centralina di comando sistemabile sulla plancia delle imbarcazioni per agevolare il controllo di tutte le funzioni svolte.
.

Fig. 18 b - SCHEMA TIPICO DI INSTALLAZIONE DI IMPIANTO A 24 Volt

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PR – IE – PFV – PROSTAB
Protezioni stabili per gli impianti di Energia alternativa 
Due dei nostri dodici modelli di dispositivi PROSTAB per proteggere i materiali elettrici e gli impianti, dalle scariche atmosferiche

Le scariche elettriche di origine atmosferica costituiscono la maggiore causa dei guasti e di servizi che si verificano negli apparati elettronici ed elettrici e nelle installazioni.
PR-IE-PFV non sono semplici dispositivi essenziali da usare una sola volta, ma apparati dotati di tutti i componenti necessari allo scopo di impedire in modo largamente stabile, l’azione delle scariche elettriche di origine atmosferica, potendosi garantire nel tempo la loro tenuta alle normali scariche, come venti anni di impiego in migliaia di applicazioni hanno dimostrato.

IMPIEGO PREVISTO: Ville isolate Stabilimenti industriali Elettropompe Macchinari industriali Macchine da ufficio Impianti di energia alternativa, etc Tetti fotovoltaici Installazione di ponti radio. Per evitare disservizi a causa dall’azionamento degli stotz di protezione.  L’esperienza ha dimostrato che in presenza di scariche di origine atmosferica sulle linee di distribuzione della rete elettrica e sui conduttori metallici comunque collegati, viaggiano sovratensioni pericolose capaci di causare seri danni alle apparecchiature elettroniche.

Fig.19

TALI SOVRATENSIONE SONO IL RISULTATO DI PIU’ CAUSE CONCOMITANTI QUALI:

• Conduzione diretta di correnti dovute a fulmini caduti sulle linee elettriche

• Conduzione di correnti per fulmini caduti a distanze ridotte dovute a ripartizione di potenziali tramite la resistenza elettrica del terreno o delle costruzioni civili

• Induzioni di correnti di tipo elettromagnetico perché l’arco voltaico innescato dai fulmini al loro apparire – quale conduttore costituito da gas ionizzato – si comporta come un’antenna trasmittente di enormi potenze radioelettriche istantanee.

L’osservazione di tali fenomeni ha portato alla soluzione del problema di ottenere un’efficace protezione contro i relativi effetti dannosi, generalmente ancora oggi temuti con atteggiamento di passivo fatalismo. 
Data la speciale natura nelle correnti elettriche in gioco, i protettori PR-IE-12-2 basano il loro funzionamento sul fatto di convogliare le correnti dannose, tramite potenti by-pass, verso percorsi di scarica esterni agli apparati che non interferiscono con i componenti elettronici.

Fig. 20

NOTA TECNICA
I protettori PR-IE-12-2-3 come appare negli schemi allegati, presentano consistenti vantaggi rispetto ai sistemi di protezione usuali:
questi esplicano le loro funzioni solo quali protettori paralleli alle linee, però l’elemento protettore vero e proprio è lo scaricatore in aria, vedi Fig 1 el Sc, il cui il ritardo di intervento assai notevole per i materiali elettronici è dell’ordine di un microsecondo, si ha quindi la protezione come indicato nel disegno di Fig 2.
Perciò come appare nel diagramma il livello massimo di tensione sulla linea può permanere altissimo.
I protettori PR-IE-12-2-3 adottano lo schema di Fig 3 che è il tipo a pi greco, cioè parallelo-serie-parallelo. Il primo intervento di protezione è attuato dal varistore ad ossido di metallo 3 ad altissima velocità; questo è protetto a sua volta dall’induttanza 2.
Passato un microsecondo dall’inizio del fenomeno, tutta l’energia residua viene dissipata dallo scaricatore in aria 1 verso telai
metallici o verso paletti di terra, ottenendo la massima protezione possibile.
Va osservato che non si hanno fenomeni di innesco di archi voltaici ad opera della preesistente tensione di rete, dato che l'aria ionizzata tra le punte ad opera delle scariche atmosferiche, muovendosi ad alta temperatura, viene subito espulsa.

INSTALLAZIONE: L’installazione dei protettori PR-IE-12-2-3 deve essere eseguita secondo lo schema di principio riportato in Fig 3. La linea di rete deve essere collegate sul lato 1, l’utenza sul lato 3. Si raccomanda di disporre i protettori PR-IE di seguito agli interruttori limitatori disposti dall’ENEL e l‘apposito morsetto alla presa di terra. La presa di terra disposta nei protettori PR-PFV va collegata ai telai costituenti i pannelli fotovoltaici.

Fig.21

Caratteristiche Tecniche:

• Realizzazione in 7 modelli base dei quali PR-IE-2 a due fasi PR-IE-3 a tre fasi sono appositamente realizzati per gli impianti
  di energia alternativa, per tensioni di rete fino a 380 volt fase-fase + 15% e PR-PFV 40 a due linee indipendenti per tensioni
  fino a 60 volt uso tetti fotovoltaici

• Tensione di lavoro: 220 + 15% volt

• Corrente di lavoro costante ammessa 30 Ampere per il mod IE-40 amp per il modello PFV

• Impulso di collaudo 360 Joule a 6500 Volt / secondo norme CCITT. 1/500 microsecondo.

• Collegamento con doppi morsetti da 10 mmq.

• Esecuzione in scato la di materiale plastico antifurto ed antifiamma.

• Collaudo non distruttivo: oltre 50 scariche da 10,000 Ampere (prova ISPT su modello IDA).

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EBT 84 – 89 SISTEMA DI MISURA

CONTROLLO AUTOMATICO DELLO STATO DI CARICA E DI EFFICIENZA DELLE BATTERIE AL PIOMBO Ove occorre garantire un elevato grado di affidabilità degli impianti alternativi è indispensabili disporre costantemente dei dati relativi allo stato di carica e di efficienza delle batterie di accumulo al piombo. GMD Electronics con la sigla EBT (ELECTRONICS BATTERY TESTER) realizza gli apparati idonei a questo scopo sin dal 1980. Memorie relative sono reperibili sulla rivista L’Elettrotecnica edizioni A.E.I, e su N R N organo dell’ISTITUTO SUPERIORE P.T. Il principio di funzionamento di tali apparati è quello di tenere sotto misura la resistenza ohmmica complessiva delle piastre e dell‘elettrolita che come è noto rappresenta il parametro più indicativo dello stato di carica di invecchiamento delle batterie.

Fig.22 Commessa ENICHEM

Per quanto basati sullo stesso principio di funzionamento, la complessità e la consistenza di tali apparati è molto diversificata, dovendosi tener conto della tensione di lavoro, della capacità o potenza delle batterie sotto controllo, nonché di come devono essere utilizzati i dati di uscita dell’apparato.
Sono disponibili i modelli:
LP: per batterie al piombo fino a 24 volt 50 Ampere x h
MP: per batterie fino a 48 volt 300 Ampere x h
GP: per batterie fino 500 volt e 500 Ampere x h

STABILIZZATORI DI TENSIONE INDUSTRIALE SERIE WIDESTAB - 6K Una nuova serie di stabilizzatori di energia elettrica industriale a 220 volt di notevole potenza e affidabilità concepita specialmente per l’utilizzazione delle utenze domestiche in zone marginali ove l’eccessiva instabilità della tensione di rete è causa di disservizi e di guasti. Widestab – 6K – risponde alle concrete esigenze che risultano nella fornitura di elettricità di abitazioni poste in regioni ove l’energia di rete benché disponibile non risponde alle caratteristiche di stabilità necessarie per il corretto funzionamento delle utenze domestiche.

Widestab—6K—risponde ai seguenti requisiti: 

• Potenza massima stabilizzata, oltre 6 KW, pertanto largamente idonea per ogni impiego domestico.

• Ampio controllo della tensione di rete, Widestab consente di utilizzare correttamente tensioni di rete ridotte fino a 160 volt,
  oppure elevate fino a 280 volt.

• Forma d’onda indistorta priva di componenti armoniche aggiunte.

• Realizzazione di grande semplicità, Widestab è volutamente realizzato con un minimo di componenti elettronici allo stato
  solido, senza organi in rotazione, e senza spazzole striscianti, al fine di garantire la massima affidabilità di funzionamento
  e di durata.

• Controllo elettronico costante tramite spie led del suo funzionamento, viene posta in evidenza sia il valore significativo
  della tensione di entrata, sia della tensione di uscita

• Realizzazione compatta in mobiletto metallico, tinta bianca, di minimo ingombro, misura 27x22x30 cm. Peso circa 7 kg.

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FREEWARM100 IL RICEVITORE DI CALORE SOLARE AD ALTO RENDIMENTO “ FREEWARM 100“, INNOVATIVO PERCHE’ APPOSITAMENTE STUDIATO PER ESSERE UTILIZZATO IN TUTTE LE ABITAZIONI ESPOSTE AL SOLE CON LA MASSIMA PRATICITA’ DI INSTALLAZIONE E SICUREZZA DI ESERCIZIO. PRESENTAZIONE Fornire acqua calda sanitaria in quantità notevole fino a 1.000 litri al giorno, sia in estate che in inverno Praticità di impiego dei pannelli isolati in multiplazione per alberghi o per riscaldamento delle piscine. Costo di acquisto e installazione recuperabile in meno di un anno di esercizio Costo di esercizio e manutenzione praticamente zero per almeno 20 anni Durata dei materiali costituenti il ricevitore praticamente illimitata Praticità di installazione e di esercizio. Caratteristiche Tecniche: Potenza equivalente : 1,5 kW ad insolazione diretta Altezza: 2 metri circa Larghezza: 1 metro circa Peso: 40 KG circa (vuoto) Rendimento termico: il massimo ottenibile al livello della tecnica attuale

Fig. 24

CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE DEL PANNELLO TERMICO E DEGLI ACCESSORI (VISTO DAL PIANO FRONTALE:

• Policarbonato alveolare

• Alluminio anodizzato sagomato per il migliore contatto

• Serpentino rame da 16mm lungo 12 metri

• Isolamento interno in poliuretano espanso

• Fondo in formica (spessore 5 mm) o PVC rigido (6 mm.)

• Accumulatore 80 litri (boiler) con riscaldamento elettrico supplementare automatizzato (garanzia 5 anni) a richiesta 100 litri

• Tubi raccordi da ½ pollice

• Telaio componibile per facilitare il trasporto

• Dispositivo anti-gelo istallato sul pannello

Schema d’installazione del pannello termico solare:
B: Boiler / Accumulatore
C: Presa circuito acqua calda
F: Presa circuito acqua fredda
IC: Innesto acqua calda
IF: Innesto acqua fredda
PS: Pannello solare FREEWARM
VLF: Valvola regola flusso
VNR: Valvola non-ritorno
R: Riscaldatore elettrico con termostato per il mantenimento della temperatura minima in caso di prolungate avversità climatiche

Fig.25

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PANNELLO IBRIDO ELETTROTERMICO Potenza elettrica 240 W Potenza termica 2 KW UN SOLO PANNELLO SOLARE A DOPPIA EROGAZIONE Consente di ottenere tutta l’energia elettrica e termica necessaria ad una normale abitazione. La considerazione che i moduli fotovoltaici presentano resa maggiore a bassa temperatura porta a realizzare un nuovo tipo di modulo di tipo ibrido compatto di alta affidabilità realizzato in ambiente termicamente isolato, ove l’energia del sole viene correttamente ripartita tra i moduli fotovoltaici ed i moduli termici. BIWATT misura 240 x140x12 cm. pesa 80 Kg. E’ in grado di erogare energia elettrica fino a 240 w ed energia termica fino a 2,5 Kw. Impiego previsto: in tutti i casi in cui è preferibile la soluzione compatta del sistema di produzione BIWATT può essere istallato in verso verticale a livello inferiore rispetto ai serbatoi di accumulo e utilizzazione, oppure nel verso orizzontale tramite pompa di circolazione.Collegamento idrico raccordi rame 16 mm. BIWATT è realizzato con materiali largamente affidabili quali: rame, alluminio, policarbonato alveolare, pvc rigido o formica, e per la parte fotovoltaica con l’uso di n.4 moduli P810 ENI EUROSOLARE. Garanzia di durata a piena efficienza almeno 20 anni. BIWATT per l’uso su tetti fotovoltaici può essere fornito comprensivo del trasferitore TFV 250 già installato per essere collegato alla rete.

Fig.26 Commessa ENI EUROSOLARE

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IMPIEGO IN IMPIANTI DI RISCALDAMENTO AUSILIARI
NOTA TECNICA

Il compito a cui è destinato il pannello FREEWARM100 è la produzione di acqua calda per scopi sanitari, docce, bagni, cucina ecc. Tuttavia e frequente il caso di richieste per applicazioni di altro tipo quali:
1) Riscaldamento piscine
2) Riscaldamento abitazioni
3) Riscaldamento serre e vivai agricoli.
I pannelli termosolari sono particolarmente indicati in tali applicazioni per praticità di impiego, per economia di costo e di esercizio (per il rimborso fiscale pari al 41% dell’importo speso), infatti ottenere che la temperatura dell’acqua della propria piscina sia più alta di 5 o 6 gradi, significa aumentare e di molto la stagione di utilizzazione.
Tali sistemi sono molto diffusi negli USA, come risulta evidente da internet, aprendo “solar panel”. Per quanto riguarda le serre ed i vivai agricoli l’opportunità ovvia è quella di creare beni alimentari, si tratta di riscaldare opportune riserve d’acqua e di porla in
circolazione nei vivai tramite piccole pompe elettriche con appositi radiatori pilotati da normali sistemi di controllo della temperatura.
I progetti di sistemi di questo tipo vanno impostati sulla base della quantità dell’energia termica trasmessa al pannello dal sole, che è pari a 1,5kW per ogni ora di esposizione diretta, che è equivalente all’aumento di temperatura di 83°C per ogni 15 litri di acqua.
Operando semplici proporzioni si potrà determinare la quantità dei pannelli ed i restanti materiali per tutte le applicazioni richieste.

1. Riscaldamento piscine;
   Sia da stabilire quanti pannelli Freewarm occorrono per elevare la temperatura di una piscina di 5° C nell’arco di una giornata di otto ore di sole, la piscina misura metri 4,0 x 3,0 profondità media 1,5 metri, è costituita in normale muratura in cemento.
   Calcoliamo;volume totale 4x3x1,5 =18 m.cubi, pari a 18000 litri di acqua, Noto che alla potenza di 1,50 kw,ora, di un pannello, corrisponde la elevazione di temperatura di una massa di 15,75 litri di acqua di 83°C in una ora, dato che il volume della piscina è 1142.8 più grande,un solo pannello in una ora eleva la sua temperatura di 1142,8 volte di meno cioè come 83/1142,8 = 0,0726 °C. In otto ore di sole avremo 0,0726x 8 = 0,58 per un solo pannello, per 10 pannelli freewarm
   in servizio, avremo 0,58 x 10 = 5,80 °C, cioè il risultato desiderato.
   Va considerato che, specialmente nelle giornate poco ventilate l’aumento di temperatura ottenuto in un giorno potrà essere conservato in buona parte per il giorno successivo, in tale modo, in più giorni, si potrà ottenere un aumento progressivo
   della temperatura e perciò il risultato potrà essere pienamente soddisfacente anche impiegando un minor numero di pannelli Freewarm.

2. Serre vivaistiche
   L'impianto di riscaldamento di serre vivaistiche presenta elevati interessi economici e può richiedere investimenti di carattere industriale, utilizzando i finanziamenti della comunità europea. L'opportunità di impiegare pannelli termosolari deriva dalla constatazione che in inverno se durante le ore diurne all'interno delle serre la presenza della illuminazione diretta del sole può mantenere agevolmente la temperatura al valori richiesti dalle coltivazioni, nelle ore notturne la temperatura può ridursi a valori inammissibili per la sopravvivenza delle colture in atto.
   Tale problema potrà essere superato con la realizzazione di un sistema costituito da un adeguato numero di pannelli solari Freewarm in grado di produrre con l'acqua riscaldata la quantità di calore necessaria per impedire il congelamento delle coltivazioni nelle ore notturne.
   Evidentemente si tratta di realizzare un impianto costituito oltre che dai pannelli, da serbatoi coibentati e collegati con idonee condutture a radiatori o termoconvettori idrotermici atti ad utilizzare il calore accumulato.
   Si potrà considerare che in inverno possono aversi prolungati periodi di avversità atmosferiche quando cioè non è possibile produrre calore dall'energia del sole, al fine di superare tale eventuale difficoltà si possono mantenere in servizio di riserva delle termocaldaie a combustibile collegate all'impianto termosolare.

3. Nel caso delle abitazioni civili, sono possibili varie realizzazioni, per esempio se i pannelli Freewarm possono essere installati ad un livello più basso rispetto ai radiatori domestici, l’acqua riscaldata dal sole potrà essere utilizzata in modo naturale senza l’ausilio di pompe di circolazione, si dovrà realizzare l’impianto in modo che l’acqua calda presente sul raccordo alto dei pannelli disposti in parallelo perciò tramite unica conduttura, sia collegata sulla parte alta dei radiatori disposti in parallelo, i raccordi bassi dei radiatori vanno collegati allo stesso modo ai raccordi inferiori dei pannelli Freewarm.
   Se l’abitazione è realizzata in più piani e l’impianto è di maggiore potenza conviene realizzare quanto indicato nello schema “A” comprensivo di un serbatoio di accumulo e di una pompa di circolazione affinché il servizio sia protratto alle ore notturne. Esiste anche una seconda possibilità che si potrà realizzare in una abitazione nella quale esiste già un impianto di riscaldamento dotato di normale caldaia a gas domestico o cherosene; si possono disporre i pannelli Freewarm nello stesso circuito preesistente, con semplice diramazione delle condutture di andata e di ritorno dai pannelli collegati in parallelo, come evidenziato nello schema “B” Evidentemente quando la caldaia è in servizio la sua pompa di circolazione consente lo scambio e l’utilizzazione dell’acqua riscaldata dal sole, mentre il gas consumato dalla caldaia sarà ridotto al minimo a quello necessario per coprire la differenza tra la temperatura programmata nella caldaia e quella ottenuta dal sole.
   Nei due casi il numero dei pannelli da impiegare per abitazioni dell’ordine di 80 mq potrà essere limitato a 6 unità per produrre circa 9 kw per ora di buona insolazione. Tale energia termica è quella corrispondente ai 30 kherz di una normale caldaia a gas di uso domestico. Va sottolineato che quando la caldaia opera nelle ore notturne, grazie alla loro costituzione, risulta trascurabile il calore disperso dai pannelli Freewarm e nei loro tubi di raccordo, ovviamente a condizione che tutti i tubi di collegamento siano correttamente coibentati.
   In via di principio la realizzazione degli impianti di riscaldamento indicati sono in perfetta analogia con quanto si realizza con l'uso dei pannelli fotovoltaici date le ovvie corrispondenze tra: 1) pannelli fotovoltaici e pannelli termosolari, 2) utenze elettriche,  lampade, frigo, TV ecc., e radiatori di calore domestici, 3) accumulatori elettrici e serbatoi di accumulo di acqua calda (boiler).

IMPIANTI ENERGIA ELETTRICA ALTERNATIVA
Prospetto Impiego Componenti Secondo la Potenza richiesta a 220 Volt 50 HZ ed
Erogazione Uso Domestico
Legenda:
AEG: Aerogeneratori GEE 303/126 DC
ECAP: Aerog. Tipo ECAP 90
EC5: ECAP500
ALEA CAR BATT 220/24 1KW
PFV: Pannelli Fotovoltaici 45 W P 510 EUROSOLARE

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