IT EN - SUN TRACKER GALILEO DATASHEET - Scheda Tecnica Datasheet - Western CO.
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SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Descrizione dell’inseguitore L’inseguitore Galileo Western CO. è la soluzione ottimale, in termini di area occupata e prestazioni, per impianti FV da installare a terra o su superfici piane. L’inseguitore è di tipo mono-assiale disponibile in due versioni, Galileo V3 e Galileo V5 (Fig.01), è progettato appositamente per ottimizzare la resa dei moduli FV attraverso l’inseguimento del sole lungo il suo percorso giornaliero dall’alba al tramonto mantenendo fissa l’inclinazione tilt rispetto l’orizzonte. L’inseguitore Galileo Western CO. consente un guadagno energetico almeno del 25% su media annua rispetto ad una installazione dei moduli su struttura fissa con picchi di produzione mensile del 35%. Galileo V3 Galileo V5 Fig.01
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Range di angolo di inseguimento. Il range angolare di inseguimento del sole è stato definito come il migliore compromesso tra produzione energetica, area occupata e affidabilità. Il range di funzionamento dell’inseguitore è di [–45°, +45°], (corrispondente a alba/tramonto Fig.02), rispetto la direzione normale ai moduli FV. Posizione iniziale Est Posizione centrale Sud Posizione finale Ovest Fig.02
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Per una altezza del sole di 15° rispetto l’orizzonte l’Air Mass ha valori altissimi e in queste condizioni lo spettro dell’irraggiamento non da valori utili di produzione energetica, inoltre questo range è stato scelto come miglior compromesso tra componenti spettrali utili alla conversione energetica dei raggi solari e distanza di sicurezza di ombreggiamento reciproco tra le file. Queste considerazioni permettono di realizzare una struttura ad inseguimento solare compatta adattabile a qualsiasi superficie e ad elevato densità di potenza (area occupata/Kwp). Caratteristiche tecniche. Struttura meccanica del Galileo La struttura meccanica è realizzata in acciaio zincato a caldo ed è progettata per resistere a venti fino a 130Km/h. È composta da più file in grado di supportare ognuna da 4 o 5 moduli FV (a seconda delle caratteristiche del modulo FV, circa 6,5 mq di modulo FV). Vista laterale del Galileo
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Prospetto frontale del Galileo V3 Peso totale della struttura Galileo V3 di 360 Kg (moduli FV esclusi)
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Prospetto frontale del Galileo V5 Peso totale della struttura Galileo V5 di 600 Kg (moduli FV esclusi)
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET 1. Sistema di sincronizzazione delle file Per garantire una elevata affidabilità e ridurre a zero i costi di manutenzione la struttura non prevede nessuna parte meccanica in rotazione soggetta ad usura. Il sistema di rotazione e sincronizzazione delle file è affidato ad un perno in acciaio e una boccola in bronzo. La rotazione del perno di acciaio sulla boccola in bronzo non comporta usura nel tempo e allo stesso tempo non richiede lubrificazione poiché è autolubrificante. Questa soluzione garantisce una affidabilità nel tempo e non necessità di manutenzione. 2. Attuatore lineare Il movimento dei moduli è affidato ad un attuatore lineare a vite senza fine (Fig.03) posizionato sulla parte posteriore della struttura. L’attuatore è altamente resistente e robusto con grado di protezione IP65. Fig.03
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Il movimento sincronizzato delle tre file avviene tramite l’attuatore che pilota una barra di sincronizzazione. Il sistema di movimentazione necessità una alimentazione a 230Vac prelevabile direttamente dall’uscita AC dall’inverter. L’attuatore è alimentato da una tensione di 24V e un assorbimento di corrente massima di 200mA, ossia solamente un consumo energetico di circa 3KWh/anno. 3. Centralina elettronica e Sensori solari Western CO. L’inseguimento del sole avviene tramite la centralina elettronica Western CO. che regola la posizione dei moduli sulla base dell’irraggiamento solare captato tramite n°2 sensori solari (Fig.04) collegati lateralmente alla fila centrale. Il movimento non è tempo dipendente ma è funzione dell’effettiva posizione del sole rilevata dai sensori solari. Fig.04 L’elettronica, in contenitore con grado IP65, è gestita da un microprocessore che elabora i dati rilevati dai sensori solari (Fig.05) i quali rilevano la variazione dell’incidenza solare al variare della sua posizione. L’elettronica di controllo del movimento implementa un algoritmo di ottimizzazione del punto di massima produzione denominato “fuga dalle ombre”. Questo algoritmo ci permette di migliorare la produzione dell’impianto nelle condizioni critiche di cielo coperto e ombreggiamento del campo FV.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET In condizioni di copertura totale o parziale da ombra la centralina elettronica posizione i moduli sempre nel punto di massimo irraggiamento come somma di luce diffusa e riflessa. Fig.05 4. Controllo remoto Il sistema Galileo prevede la possibilità di un controllo remoto tramite PC di tutti gli inseguitori con un controllo ID punto/punto. Le centraline Western Galileo Control vengono collegate con seriale RS 485 e gestite da un PC che tramite software l’utente è in grado di monitorare il funzionamento degli inseguitori e di inviare dei comandi di controllo.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Monitoraggio: ✓ Check-up dei parametri dello stato di funzionalità dell’elettronica Western Galileo Control (alimentazione centralina, sovraccarico attuatore, allarme di protezioni ecc); ✓ Lettura dell’irraggiamento solare sul piano dei moduli FV tramite i sensori di EST ed OVEST; ✓ Esito dell’ultima ricerca di inseguimento del sole (Puntamento ottimale, raggiungimento finecorsa, condizione di ombra ecc). Comando di controllo: ✓ Comando di TRACK per la ricerca della posizione del sole; ✓ Comando di indicazione della posizione dell’inseguitore (posizione EST, OVEST, Orizzontale); ✓ Comando di STOP per la sospensione di inseguimento. 5. Produzione stimata Considerando un campo fotovoltaico da 2Kwp, a parità di insolazione media mensile analizziamo l’energia prodotta dal campo FV con struttura fissa e con struttura ad inseguitore solare Western CO. La seguente tabella evidenzia i risultati ottenuti: Struttura inseguitore Struttura di ancoraggio fissa Galileo Western CO. Energia Energia Insolaz. media Insolaz. media % di giornaliera giornaliera Mese sul piano modulo sul piano modulo guadagno prodotta prodotta (KWh/mq/giorno)* (KWh/mq/giorno)* energetico (W/h) (W/h) Gennaio 2,40 3889 2,88 4718 21,3% Febbraio 3,02 4896 3,58 5868 19,9% Marzo 4,16 6737 5,14 8429 25,1% Aprile 5,35 8661 6,82 11187 29,2% Maggio 5,83 9438 7,34 12038 27,6% Giugno 5,89 9541 7,53 12343 29,4% Luglio 6,15 9961 7,81 12806 28,6% Agosto 5,95 9641 7,71 12643 31,1% Settembre 5,06 8199 6,41 10507 28,1% Ottobre 4,00 6486 4,87 7981 23,0% Novembre 3,15 5099 3,88 6359 24,7% Dicembre 2,27 3681 2,60 4261 15,7% * valori di insolazione solare da database ufficiali internazionali.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Il sistema di inseguimento Western CO. mono-assiale (est-ovest) insieme all’innovativo algoritmo di “fuga dalle ombre” permette di avere un guadagno energetico minimo del 25% rispetto ad una struttura fissa. 14000 12000 10000 Struttura fissa 8000 6000 Inseguitore solare 4000 Galileo 2000 0 Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Grafico di produzione energetica nel tempo 6. Layout per impianto a terra Una delle caratteristiche dell’inseguitore Galileo è quella dell’elevata densità di potenza su area occupata (rapporto area occupata/Kwp). La Fig.06 evidenzia sia l’area occupata dalla struttura e sia l’area occupata considerando la proiezione a terra dell’ingombro dei moduli FV. Fig.06 Area di ingombro (cella elementare di spazio) per impianti a terra o superfici piane considerando la zona di sicurezza da ombreggiamento nel periodo critico calcolato al 21 dicembre.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Area occupata per Galileo V3 Area occupata per Galileo V5
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET 7. Ancoraggio a terra Sistema di fissaggio su plinto: N.B Le dimensioni del plinto di ancoraggio dovranno essere calcolate da un tecnico abilitato in funzione della classificazione zona del vento e del tipo di terreno.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Sun Tracker description In terms of occupied area and performances, Western Co. sun tracker code GALILEO is the best solution for PV systems to be installed either on the ground or on plane surfaces. GALILEO is mono-axial and it is available in two versions: Galileo V3 and Galileo V5 (Pic. 01). It has been planned on purpose to optimize the yield of PV modules through the tracking of sun along its daily way from dawn to sunset without changing the tilt in comparison with the horizon. GALILEO allows an Energy gain of at least 25% on yearly average with peaks of monthly production of 35% in comparison with a fixed structure. Galileo V3 Galileo V5 Pic.01
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET “Range” of tracking angle The angular range of sun tracking has been defined as the best compromise among energy production, occupied area and reliability. The working range of the sun tracker is [- 45°, +45°], (corresponding to dawn/sunset Pic. 02) in comparison with the angle of Azimuth SOUTH. Initial position - EAST Central position - SOUTH Last position - WEST Pic.02
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Considering a sun height of 15° in comparison with the horizon, AM0 has got very high values and, in these conditions, the radiation spectrum does not give useful values of energetic production. In addition, this ³range´ has been chosen as the best compromise between spectral components that are useful to Energy conversion of sunrays and safety distance for mutual shading among the rows. These considerations allow to make a sun tracking structure that is compact, adaptable to any kind of surface and with high power density (occupied area/Kwp). Technical Features Mechanic Structure of Galileo The mechanical structure is a hot-galvanized steel work and it has a wind resistance up to 130Km/h. According to the version it is composed of 3 or 5 rows and each row is able to bear 4 or 5 PV modules (according to the features of the PV module, about 6,5 sqm of PV module). Side view of Galileo
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Front prospectus of Galileo V3 weight steel structure per row = 120 kg weight of modules per row = 80 kg TOTAL weight per row = 200 kg Total weight of Galileo V3 structure: 360 Kg (excluding PV modules)
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Front prospectus of Galileo V5 weight steel structure per row = 120 kg weight of modules per row = 80 kg TOTAL weight per row = 200 kg Total weight of Galileo V5 structure: 600 Kg (excluding PV modules)
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET 1. System of synchronization of the rows To have high reliability and annul the maintenance costs the structure has any mechanic part in rotation predisposed to wear and tear. The system of rotation and rows synchronization depend on a steel pin and on a bronze bushing. The rotation of the steel pin on the bronze bushing does not lead to wear and tear and, at the same time, it does not need lubrication since it is auto-lubricant. This solution guarantees high reliability and absence of maintenance. 2. Linear actuator Modules’ movement depends on a linear actuator (Pic.03) that is placed the rear side of the structure. The actuator is high resistant and strong with IP65 degree protection. Pic.03 The synchronized movement of the three / five rows occurs through the actuator that drives a synchronization rod. The movement system needs a 230Vac power supplying that has to be taken directly from the AC output of the inverter. The actuator is power supplied by 24V voltage and the maximum absorption current is 200mA, that is an energetic consumption of only 3KWh/year about.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET 3. Western CO. electronic equipment and solar sensors Sun tracking occurs through the Western Co. solar equipment that regulates the modules’ position according to the sun radiation that is captured by No. 02 solar sensors (Pic.04) that are laterally connected to the central row. Movement does not depend on time, but on the real sun position that has been taken by the solar sensors. Pic.04 The electronics, inside a box with IP65 protection degree, is managed by a microprocessor that elaborates the data received by the solar sensors (Pic.05) which reveal the changing of sun incidence according to the changing of its position. The control electronics of movement has got an optimization algorithm of the point with maximum production called “flight from shadows”. This algorithm allows to improve the system production in case of critic conditions (covered sky and shading of the PV field). In conditions of either total or partial covering owing to shadows, the control unit puts the PV modules always in the position with maximum irradiation as sum of diffused and reflected light.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Pic.05 4. Remote control Galileo system foresees the possibility of a remote control through PC of all the sun trackers with a ID point/point control. The electronic equipments Western Galileo Control are connected with RS 485 serial and they are managed by a PC. Through a software, the user is able to monitor and check the working of the sun trackers and to send control drives.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET Monitoring: ✓ Checkup of the parameters concerning the state of functionality of the control electronics of Western Galileo (power supplying of electronic equipment, actuator overload, protections alarms, and so on; ✓ Reading of solar radiation on the plane of PV modules through EAST and WEST sensors; ✓ Result of the last searching of sun tracking (best sun tracking, reaching of stroke end, shadow condition, and so on). Control Drive: ✓ TRACK drive for the searching of sun position; ✓ INDICATION drive for the sun tracking position (position EAST, WEST,horizontal); ✓ STOP drive for the interruption of the sun tracking. 5. Esteemed production stimata Considering a 2Kwp PV field and with the same monthly average, now we analyse the Energy that is produced by a PV field both with fixed structure and with Western CO. sun tracker. The following table shows the obtained results: Structure with Western CO. Fixed anchoring structure sun tracker code Galileo Average Produced Average Produced % of insolation on the daily insolation on the daily Month energy module’s plane energy module’s plane energy gain (KWh/sqm/day)* (W/h) (KWh/sqm/day)* (W/h) January 2,40 3889 2,88 4718 21,3% February 3,02 4896 3,58 5868 19,9% March 4,16 6737 5,14 8429 25,1% April 5,35 8661 6,82 11187 29,2% May 5,83 9438 7,34 12038 27,6% June 5,89 9541 7,53 12343 29,4% July 6,15 9961 7,81 12806 28,6% August 5,95 9641 7,71 12643 31,1% September 5,06 8199 6,41 10507 28,1% October 4,00 6486 4,87 7981 23,0% November 3,15 5099 3,88 6359 24,7% December 2,27 3681 2,60 4261 15,7% * values of solar insulation from International official database.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET The Western Co. mono-axial tracking system (east-west) together with the innovative algorithm called ³flight from shadows´ allow to have a minimum energetic gain of 25% in comparison with a fixed structure. 14000 12000 10000 Struttura fissa 8000 6000 Insegutore 4000 WesternCO 2000 0 GenFebMarAprMagGiu LugAgoSet OttNovDic Time Graphic of energetic production 6. Layout for system on the ground One of the features of Galileo sun tracker is the high density of power on occupied area (relationship between occupied area/Kwp). Pic.06 shows either the area that is occupied by the structure or the occupied area considering the projection on the ground of the overall dimensions of PV modules. Foundation point Pic.06 Occupation area (elementary cell of space) for systems either on the ground or on plane surfaces considering the safety zone from shading in the critic period as 21st December.
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET shadows safety zone Occupied area for Galileo V3 shadows safety zone Occupied area for Galileo V5
SUN TRACKER GALILEO DATASHEET 7. Anchoring on the ground Fixing system with plinth: ANCHORING BOLTS Warning The dimensions of the anchoring plinth must be calculated by a specialized technician according to the classification of the wind zone and according to the kind of ground.
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