Some considerations on the use of photovoltaic pyranometers

In the hope that it will also affect the non-Italian speaking audience, this article is republished in English.

 

Just returning from a course on use of pyranometer in PV.
For the uninitiated, the pyranometer are instruments for measuring solar radiation on the Earth's surface. There are three types of pyranometer and are made looks like this:

Pyranometers Typology

The first types are mono or polycrystalline silicon solar cell or otherwise known polycristalline pyranometer. The second uses a photosensitive diode and the third that is the real pyranometer consists of a blackbody on which is affixed to a thermocouple which generates a small current with changes in temperature of the blackbody.

 

In PV, pyranometer is used to estimate in advance the manufacturability of a solar field in the project, or estimate the yield of a field into production. In the second case, the yield is tied to penalties that the installer must pay if the performance does not guarantee a certain production plan established in the agreement.
This just to give some information on the instrument.

And now I explain  the idea that I made ​​during the course.
Generally, in PV world have always used the first two types of pyranometer because it is less expensive and less sensitive in the maintenance although they had the defect of being insensitive for some angles of the sun (mainly in the morning and at sunset), or cut certain frequency spectrum of solar radiation. Now, for marketing purposes is becoming the blackbody pyranometer that does not suffer of angle of the sun and picks up all frequencies. This is presented for more accurate, too bad that only now (after having bought one!), I realized that all this precision is not needed but also leads to over estimate the production of solar field project is being under review. This is because the blackbody pyranometer being more sensitive on all spectrum but the solar panel which is made of mono or polycrystalline silicon captures precisely the same frequencies to detect a solar cell. So apart that this increase instrument cost but  more damage is made for the bad estimation of productivity (even a 25%!) that overestimate the business revenues.

Spettral Sensibility of Pyranometers

 Also, there is to say that blackbody pyranometer  has many problems of efficiency:

• often in glass caps forms dewdrops that requires a salt filter that must be changed periodically (every 3-4 days in severe cases); 
• the powders decrease the sensitivity;
• the blackbody absorber is covered with black paint that peels off after a few seasons, making the instrument unusable. Unless you have an operator who often goes to this site.

So the question is: is useful to buy a blackbody pyranometer if pyranometer does not allow you to compare the results with the productivity of the PV panels to be installed or already installed?
The answer seems clear: definitely NO! Therefore, if someone is' thinking of buying one, also reflects on these few personal considerations and do not hesitate to contact me for a confrontation.
These conclusions are reached by many of my colleagues in the audience.  

In December 2010, we have installed a blackbody pyranometer and in mid.February we begin data acquaring, next I will report the results of data analisys

Recalling that "In real world, the only real performance is economic output!".

Alcune considerazioni sul uso dei piranometri nel fotovoltaico

Appena di rientro da un corso della LSI Lastem sull'uso dei piranometri nel fotovoltaico.

Per chi non lo sapesse, i piranometri sono degli strumenti per la misura della radiazione solare sulla superficie terrestre. Ne esistono di tre tipi e sono fatti pressapoco così:

Tipologie Piranometri

Il primo tipo e' a cella fotovoltaica con silicio monocristallino o policristalino altrimenti detto solarimetro. Il secondo usa un diodo fotosensibile ed il terzo cioè il piranometro vero e proprio è costituito da un corpo nero su cui è incollata una termocoppia che genera una piccola corrente al variare della temperatura del corpo nero.
Nel fotovoltaico i piranometri vengono usati per stimare preventivamente la producibilità di un campo solare in progetto oppure stimare il rendimento di un campo in produzione. Nel secondo caso spesso il rendimento e' legato a penali che l'installatore deve pagare nel caso il rendimento dell'impianto non garantisca una certa produttività stabilita nel contratto.
Questo giusto per dare alcune informazioni sullo strumento.

Ed ora veniamo all'idea che mi sono fatto durante il corso.
Generalmente in campo fotovoltaico si sono sempre usati i primi due tipi di piranometro perchè meno costosi e meno delicati nella manutenzione sebbene avessero il difetto di essere poco sensibili per alcune inclinazioni del sole (prevalentemente al mattino e al tramonto) o addiritura tagliare alcune frequenze dello spettro della radiazione solare. Ora per ragioni di marketing si sta imponendo il piranometro a corpo nero che non soffre dell'inclinazione del sole rispetti allo strumento e capta tutte le frequenze. Pertanto viene presentato per più preciso, peccato che solo ora (dopo averne acquistato uno!) ho capito che tutta questa precisione non serve ma addirittura porta a sopra stimare la produzione del campo solare sia in fase di progetto che in fase di verifica. Questo avviene in quanto il piranometro a corpo nero essendo più sensibile capta tutte le frequenze dello spettro ma, il panello solare che è fatto di silicio mono o policristallino capta proprio le stesse frequenze che capterebbe un solarimetro a cella fotovoltaica dunque a parte il costo maggiorato dello strumento, il danno maggiore sarebbe proprio una stima di produttività maggiore (anche di un 25% !) che contribuisce a sballare il business plan non di poco.

Sensibilita' Spettrale Piranometri

Inoltre, pare di capire che il piranometro a corpo nero abbia molti problemi di efficienza: spesso nelle calotte di vetro che lo ricoprono si forma la rigiada che si toglie soltanto con un filtro di sali che periodicamente deve essere cambiato (anche ogni 3-4 giorni nei casi più gravi), le polveri diminuiscano la sensibilità ma soprattutto, il corpo nero assorbente è ricoperto di vernice nera per l'appunto la quale dopo qualche stagione si scrosta e rende inutilizzabile lo strumento. A meno che, si abbia un operatore che spesso si reca in sito questo può inficiare le rilevazioni.

Allora la domanda è: risulta utile acquistare un piranometro a corpo nero se non permette di confrontare i risultati con la produttività dei panelli da istallare o già istallati?
La risposta mi pare chiara: decisamente NO! Pertanto, se qualcuno sta' meditando di acquistarne uno, rifletta anche su queste poche considerazioni personali e non esiti a contattarmi per un confronto.
A queste conclusioni sono giunti molti dei colleghi presenti in sala. "Capivano" molto meno questo problema gli universitari per i quali non contano i problemi economici purché si abbia la precisione. Ora visto che noi ne abbiamo sul campo uno e i primi dati cominceremo ad acquisirli verso la metà di febbraio, vi riferirò dei risultati ma sicuramente nel capo solare in funzione monteremo anche un solarimetro classico per confrontare i risultati. Ricordando che nel mondo "reale":

"L'unico vero rendimento è quello economico".

P.S.: Il materiale fotografico di questo post è tratto dalle dispense fornite da LSI Lastem.

Istallazione torre anemometrica a Frascineto (CS)

Continua la nostra opera di ricerca di siti idonei all'istallazione di impianti minieolici nel territorio calabro-lucano. In data 4 gennaio 2010 abbiamo istallato una torre anemometrica da 30 metri nel territorio di Frascineto in provincia di Cosenza. La torre e' costituita da un palo in alluminio in 6 tronconi ancorato a terra con una piastra d'acciaio e retta da 24 stralli ancorati al terreno con dei puntoni di acciaio conficcati a circa 1,5 metri di profondità.

Anemometer Tower Installation

Il gruppo di sensori e' costituito da due anemometri istallati a 20 e 30 metri d'altezza ciascuno. Inoltre, sono stati istallati un banderuola per registrare la direzione del vento, un sensore di temperatura e un piranometro. I dati verrano registrati in forma criptata mediante un data logger posto a circa 4 metri di altezza e saranno accessibili mediante rete GSM.

Positioning the anemometers

Per ora siamo in attesa di ricevere i primi dati dalla centralina per poter approntare una prima valutazione anemologica del sito che speriamo possa darci molte soddisfazioni.

Per ora buon vento a tutti!

Ecco in nostro nuovo progetto.

Link to facebook project:
Progetto Eolico - Lumezzane

Turbina eolica modello Hugh Pigott

Hugh Pigott's Turbine

http://www.facebook.com/#!/home.php?sk=group_171492239529578/

Wind Turbine Plan

Visita alla centrale idroelettrica Mucone (I salto) - Acri (CS)

Grazie a mio suocero (il buon Domenico!) ex dipendente ENEL, quest'oggi ho avuto la possibilità di visitare la centrale idroelettrica del Mucone (I salto) in comune di Acri (CS). La visita è sta autorizzata dall'Enel.

La centrale sfrutta le acque dell'altopiano silano che dal lago Cecita vengono incanalate a circa 1100 metri in una condotta forzata tutta in galleria, per poi giungere sul pozzo piezometrico a strapiombo sulla centrale. Il locale centrale è del tipo in caverna e per raggiungerlo è necessario percorrere una galleria rettilinea lunga più di 900 metri.

Torre piezometrica

Il salto è pari a 600 metri mentre la portata complessiva è pari a 20 metri cubi al secondo.
La centrale è costituita da due gruppi di potenza da 54 MWh ciascuno sul cui asse sono calettate due turbine Pelton per lato, ciascuna del diametro di circa 3 metri. Quando sono in funzione i due gruppi contemporaneamente la potenza complessiva misurata è pari a 100 MWh. Le turbine sono costruite dal gruppo Riva e sono per metà interrate.
Il tecnico sig. Angelo che gentilissimo ci ha accolti, ci ha mostrato da prima i gruppi turbina-generatore e poi tutto il quadro elettrico e i dispositivi automatici di comando. Al momento della visita era attivo soltanto un gruppo il quale tubinava 10 metricubi al secondo (5 metri cubi a girante) e l'indicatore di potenza segnava 42 MWh, quindi da un rapido calcolo il rendimento di un solo gruppo è pari al 71%.

Profilo idraulico Centrale elettrica Mucone I - Acri (CS)

La visita è poi proseguita all'esterno nei pressi dello scarico della centrale dove è stata realizzata una vasca di carico che alimenta il secondo salto verso la centrale di Mucone (II salto). Quest'ultima centrale è una centrale ad acqua fluente. Il tecnico ci ha riferito che a causa delle intense piogge di quest'anno l'afflusso di detriti, massi e tronchi d'alberi è stato molto intenso e anche loro hanno grossi problemi con il demanio (settore acque provinciale) per poter eseguire i necessari lavori di ripristino sul greto del fiume. Intanto gli sgrigliatori lavorano a pieno regime.
L'esperienza è sta veramente emozionante. Entrare nelle viscere della terra e visitare un "opificio elettrico" di tale importanza è veramente un esperienza forte da condividere.

Tunnel centrale idrolettrica Mucone I - Acri (CS)

Turbina Pelton Riva

Girante Pelton

Stabile esterno centrale

Rilascio della centrale

Per chi volesse approfondire la storia dello sviluppo elettrico in Calabria e Lucania ho trovato questo link.

http://www.centrosocialesaliano.it/elettrificazione_sila.htm


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Prova finale Turbina Pelton (water wheel).mp4

Mi hanno fatto uno scherzo!

Qualcuno ha pagato casa mia!

E adesso via dalla TV!

L'esperimento dell'altra sera di Michele Santoro dimostra che si può fare a meno dei broadcaster per fare televisione. Questo consente con pochi mezzi a chi ne ha le capacità di farsi la propria televisione libero dalle influenze degli editori. La tv sul doppino telefonico è tecnicamente fattibile, lo dimostra che 125.000 utenti hanno seguito la diretta senza quasi alcun rallentamento. Il pubblico interessato esiste quindi manca solo il salto dei grandi conduttori tv.

A Berluscò: ma vattela a pija nder culo!

Ma lo conoscete personalmente?

E tutti a dire:
gli altri saranno corrotti ma Bertolaso no!
ma quanto è bravo Bertolaso!
Bertolaso un uomo onesto!
ecc.
ecc...
ecc...

Ma lo conoscete personalmente?
E amico vostro?
Ci avete mai mangiato assieme?