pannelli solari - PLC SIEMENS S7 1200, S7 1500, S7 200 di G. PIRRAGLIA

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pannelli solari

PLASTICO CASA CON IMPIANTO FOTOVOLTAICO E APERTURA CANCELLO AUTOMATIZZATA CON PLC
Progetto Esame  di Maturità 2014 - Matteo - 5ATI  
                               

 simulazione (filmato)


Descrizione
Il progetto ha riguardato la realizzazione del plastico di un’abitazione con giardino. I materiali utilizzati sono:
- il legno per la costruzione;
- il plexiglass per la realizzazione delle finestre;
- l’erba sintetica per la realizzazione del giardino.
Il progetto è diviso in due parti, ognuna delle quali è relativa ad uno dei due seguenti impianti principali:
- Il sistema fotovoltaico con crepuscolare;
- l’apertura del cancello elettrico programmato tramite PLC.

IMPIANTO FOTOVOLTAICO
L’impianto fotovoltaico è costituito oltre che da un pannello solare, dalla presenza dei seguenti elementi:
- regolatore di tensione e di corrente 12V 5A - LS0512R
- batteria da 12 v  con una portata di 12A/h
- porta-fusibile e91 hN/32
L’impianto è collegato con del cavo avente sezione 1,5 mm^2, di colore rosso per la fase e nero per il neutro, come previsto dalla normativa riguardante gli impianti a 12v .
Tramite regolatore, il pannello alimenta la batteria che, a sua volta sempre attraverso il regolatore, alimenta il carico.
Nel modulo di uscita del regolatore sono presenti due circuiti, i quali permettono le seguenti funzionalità:
- il primo, tramite l’attivazione di uno switch,  controlla una lampada Led da 12v con attacco E27 e 5w di potenza. Essa è posizionata all’interno dell’abitazione; il suo compito è  di simulare una struttura abitata e funzionante.
- il secondo, molto più complesso ed articolato del primo,  è costituito da una serie di led collegati tra loro da un circuito elettrico stampato, il quale ha il compito di  simulare il funzionamento di un crepuscolare; esso, comandato da una foto-resistenza, in presenza di luce, non permette il passaggio di corrente, mentre,  in  assenza di luce, la corrente percorsa permette l’alimentazione dei led.
Il progetto ha previsto I’ utilizzo di 20 led di colore bianco, i quali sono messi in parallelo per far si che, qualora a causa di un guasto un led dovesse bruciare, ciò non comporterebbe la disabilitazione della serie completa di  led; al contrario, questo sistema è vantaggioso permette di isolare un possibile guasto.
Ad ogni led, tramite circuito stampato, è stata messa in serie una resistenza di 270 ohm che ha il compito di abbassare e stabilizzare il voltaggio affinché il led non bruci.    (Da legge di Ohm V=R.I)
Infatti senza una resistenza, o con una resistenza troppo piccola, bastano piccole variazioni di tensione per avere variazioni enormi di corrente con la conseguenza che il LED o si accende debolmente o si brucia per troppa corrente.
PROTEZIONI
Il regolatore, oltre che a svolgere la funzione di “indirizzamento” delle correnti e di mostrare lo stato di lavoro degli accessori ad esso connessi (pannelli e accumulatori) tramite spie led in dotazione , svolge anche un'attività di mantenimento della batteria evitandone sia il sovraccarico che la sotto-scarica. Queste funzioni vengono automaticamente svolte da esso in base a delle tensioni di soglia che sono rispettivamente HVD (tensione massima di disconnessione) e LVD (tensione minima di disconnessione). In questo modo si dà la possibilità agli accumulatori di mantenersi più efficienti e più a lungo nel tempo.
Per quanto riguarda la protezione dell’ impianto dalle sovracorrenti sono stati adottati quattro fusibili, uno per i moduli di entrata del regolatore (pannello-solare)  , uno tra la batteria e il regolatore e due per i moduli di uscita che andranno al carico (ai 2 punti luce).
Parlando di sovracorrenti è necessario distinguere le stesse in due categorie: cortocircuito e sovraccarico. Il primo si verifica quando due elementi attivi di un circuito vengono in contatto fra di loro, ciò comporta una connessione reciproca che presenta una bassissima resistenza.
Il sovraccarico si ha quando un'utenza, spesso un motore, è chiamata a compiere un lavoro straordinario per il quale necessiterebbe di una maggiore energia che in realtà non è in grado di convertire. In quel caso l'utenza assorbe più corrente di quella che i suoi componenti interni possono sopportare e generalmente, dopo qualche tempo, si guasta.

Per quanto riguarda la protezione  contro i contatti indiretti essendo l’ impianto < 50v non sono previste protezioni in quanto la bassissima tensione è ininfluente sul corpo umano.
Mentre per i contatti indiretti tutte le parti elettriche in tensione sono state isolate come da norma.
Infine, per quanto riguarda le sovratensioni, l’ impianto andrebbe coordinato con dei dispositivi di protezione come gli scaricatori di sovratensione. Per problemi di reperibilità del materiale, quest’ ultimo dispositivo non è stato installato nell’ impianto.

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