Solare Fotovoltaico
Protezione fulmini

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Keyosz
GigaWatt


Utente
Msg:1959

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Inviato il: 25/5/2009,15:08

Ciao a tutti,
scusate se mi è sfuggita una discussione già esistente, ma non mi pare di aver visto nessuno che parla degli impianti fotovoltaici e le protezioni contro i fulmini.
Sul mio impianto di casa mi piacerebbe realizzare una protezione valida e non affidarmi solo al caso visto il costo delle apparecchiature installate, ma ho sentito pareri discordanti nel tempo da diverse persone.
Alcuni dicono che è sufficente mettere a terra tutta la struttura metallica/cornici dei moduli, altri che è meglio non portare affatto il potenziale di terra sull'impianto in modo da non attirare le scariche e quindi non formando una via preferenziale attraverso l'impianto stesso.
A mio avviso forse sarebbe il caso di fare una bella gabbia di faraday sul tetto, connessa anche ai frame metallici, con almeno 2 discese e un bell anello nel terreno attorno a casa cone diverse paline, però è ovvio che è una soluzione costosa, sopratutto per il rame!!!

Poi ci sono anche gli scaricatori da collocare sulla discesa dei pannelli prima del regolatore di carica / inverter (a seconda se è ad isola o grid-connected) ma anche questi ultimi sono costosi!!!

Qualcuno mi dice che gli scaricatori se arriva un fulmine diretto servono a ben poco e sono solo soldi buttati via....

Io per ora non ho connesso nessuna parte dell'impianto DC a terra, ne parti elettriche ne frame/strutture di sostegno affidandomi temporaneamente all'impotesi di un rivenditore/installatore che mi raccontava che nella sua esperienza gli impianti con qualche parte a terra erano quelli più soggetti a guasti dovuti ai fulmini.
Mi spiegava che mettere a terra l'impianto a volte provoca un effetto contrario, ovvero un fulmine che cade vicino induce correnti e linee di potenziale che vengono in qualche modo raccolte dalla terra e riportate nell'impianto sotto forma di correnti parassite residue abbastanza da bruciare le sensibili parti elettroniche di regolatori o inverters....

Ho come l'impressione che un sistema di protezione dai fulmini o si fa bene (spendendo il necessario) e subito (senza lasciarlo incompleto per settimane o mesi) o è meglio lasciar perdere e affidarsi al caso faccine/crutch.gif

Qualcuno ha suggerimenti, spiegazioni, consigli sugli acquisti?

 

Lupo cattivo

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GigaWatt


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Msg:1137

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Inviato il: 25/5/2009,16:06

Io conosco, come al solito, la teoria dei parafulmini e non la pratica.
Il parafulmine ha due funzioni, la più importante è quella di avere, sulla sua punta, potenziale zero perchè collegato a terra.
La casa, che è isolante, in assenza di un parafulmine si comporta come l'armatura di un condensatore e si carica del segno opposto di quello delle nubi temporalesche: quando il potenziale è sufficiente scocca il fulmine.
Con il parafulmine si dimezza il potenziale possibile ,ragionevolmente, il fulmine scocca altrove.
Inoltre, se proprio deve scoccare un fulmine costituisce una via preferenziale per lo stesso, salvando le apparecchiature delicate.
So che nelle strutture particolarmente importanti si impiantano più parafulmini collegati tra loro, e a massa ovviamente, così da costituire una sorta di gabbia di faraday
Secondo me una bella asta con un robusto filo di massa ben collegato al terreno ti risolve tutti i problemi.
Io facevo le terre per le mie antenne di trasmissione ed usavo della griglia zincata interrata. (Da li si dipartivano radiali, ma a te non interessano)
Mi sono sempre trovato benissimo.

 

Ferrobattuto

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GigaWatt


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Msg:4117

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Inviato il: 25/5/2009,21:38

Inoltre si possono fare degli scaricatori efficienti ma economici e molto robusti usando delle candele (nuove) da automobile. Si fa un blocchetto di metallo con dei buchi filettati ciechi (così non entra l'acqua e l'aria dentro rimane asciutta), nei quali si avvitano e si stringono delle candele per auto con gli elettrodi spessorati a pochi decimi di millimetro (in media due ogni 100V CC di esercizio dell'impianto, e in ogni caso non meno di due). Il blocchetto di metallo si collega a terra (buona terra....), e gli elettrodi ai fili di rete o all'impianto che si deve proteggere. Un congegno fatto così, con un paio di candele, regge moltissimi ampere, poi sostituire le candele non costa granché.... Un controllo ogni tanto non guasta....
Saluti.
Ferro

 

Keyosz
GigaWatt


Utente
Msg:1959

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Inviato il: 26/5/2009,07:38

Ciao Lupo e Ferro!
Grazie dei consigli, infatti la messa a terra l'ho quasi completata, 3/4 del perimetro attorno a casa con una corda di rame del 50, 2 piastre a doppia U zincate in 2 angoli e diverse paline sempre zincate quà e là lungo il percorso, la terra dell'impianto elettrico, invece, è fatta con una piastra ad U singola elettricamente separata dalla terra per il parafulmine ed interrara a circa 8 metri dall'anello di dispersione del parafulmine all'interno.

In baita 20 anni or sono mio padre aveva realizzato una gabbia di faraday posizionando del filo di rame del 30 lungo tutti i bordi del tetto, anche quello superiore interno trasversale, poi messo a terra con due discese e 2 paline, aveva fatto il lavoro dopo una notte che un fulmine aveva fatto un bel buco nel muro e distrutto il camino andando a cercare il tubo dell'acquedotto in cantina!!
Vi posso garantire che quel semplice sistema parafulmine in tutti questi anni ha funzionato egreggiamente ed infatti li in baita i pannelli li ho posizionati sul muro della casa sotto l'ipotetico cono di protezione del parafulmine e fino ad ora non ho avuto nessun problema, e anche se non lo posso affermare con certezza al 100% di fulmini ne ho sentiti cadere sul tetto a vicino durante i temporalacci estivi e mai nessun guasto alle apparecchiature, anche perchè la casa è posizionata su un cucuzzolo di roccia, proprio il punto ideale per le scariche atmosferiche..... faccine/wacko.gif

Tornando al progetto per casa, dite che basta una bella asta al centro del tetto? quanto deve essere alta? Ma qualcuno mi diceva che un impianto del genere dovrebbe essere progettato da un ingeniere abilitato che mette la firma in quanto un parafulmine su una casa in un centro residenziale (in mezzo alle altre case in paese) aumenta la probabilità che un fulmine cada sulle case vicine e sapete come vanno le cose in italia non vorrei avere problemi di sorta in futuro con il vicinato per non dire beghe legali del cavolo tipo che vengano a fare controlli inventandosi chissà cosa... Un progetto fatto da una persona abilitata costa veramente tanto, mi ci comprerei altre batterie nuove, non so se mi spiego... faccine/blink.gif
Ma tornando alla parte tecnina è meglio una bella asta al centro del tetto o la corda di rame che gira su tutti gli spigoli e linee principali delle falde?
Nel caso dell'asta una sola discesa o 2 simmetriche opposte?

Per quanto riguarda le protezioni sulle linee DC bellissima l'idea delle candele per auto, non l'avevo mai sentita e non ci avemo proprio pensato!!! Io stavo pensando a delle piastrine zincate accostate ad 1 o 2 millimetri, ma le candele semplificano di sicuro! Per il mio impianto devo calcolarle sui 150V DC, ma se lasciate così come sono originali dici che scaricano ad una tensione troppo alta?

Grazie ancora di tutti i consigli, magari se riesco metto anche qualche foto dei lavori man mano....

 

Lupo cattivo

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GigaWatt


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Msg:1137

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Inviato il: 26/5/2009,11:27

Oddio anche l'aumento di probabilità che i fulmini cadano sui vicini? In effetti è vero... faccine/biggrin.gif Però con qualsiasi parafulmine , certificato o meno. Crei un cono di protezione che è in funzione dell'altezza
Beh, tu dici che è un bastone contro il malocchio e non un parafulmine. (E vai a dimostrare che è stato proprio così e quindi ti sei salvato ed il vicino no....oppure dici che è una valvola antisismica faccine/wink.gif )
L'effetto punta per disperdere le cariche è quello che si sfrutta in questo caso, per cui qualsiasi conduttore che termini con una punta aguzza.
Date le alte tensioni in gioco non occorre rame o alluminio, basta un qualsiasi conduttore metallico.
I raffinati usano punte di metalli addirittura radioattivi, in modo da ionizzare l'aria e favorire la dispersione delle cariche, ma mi pare eccessivo.
L'altezza, come dicevo, determina il cono di protezione, ma anche alta un metro solo dal tetto ti protegge tutta casa, credo ci siano degli schemi in rete.
Personalmente opterei per la punta e basta, il rame costa.

 

maxdef
GigaWatt


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Msg:999

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Inviato il: 26/5/2009,11:36

...quindi io posso farci il parafulmini con la turbina da 3m...tanto non funziona faccine/tongue.gif

 

Lupo cattivo

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GigaWatt


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Msg:1137

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Inviato il: 26/5/2009,12:43

CITAZIONE (maxdef @ 26/5/2009, 12:36)
...quindi io posso farci il parafulmini con la turbina da 3m...tanto non funziona faccine/tongue.gif

Se è collegata a terra sì, altrimenti diventa un attira-fulmini!

 

maxdef
GigaWatt


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Msg:999

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Inviato il: 26/5/2009,15:15

...ma quei nastri di metallo che si vedonono spesso su i tetti sono in alluminio?
Ipotizzando di usare un filo elettrico per fare la messa a terra di un parafulmini, che diametri servirebbero?

 

Lupo cattivo

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GigaWatt


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Msg:1137

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Inviato il: 26/5/2009,16:06

CITAZIONE (maxdef @ 26/5/2009, 16:15)
...ma quei nastri di metallo che si vedonono spesso su i tetti sono in alluminio?
Ipotizzando di usare un filo elettrico per fare la messa a terra di un parafulmini, che diametri servirebbero?

Io non li ho mai visti... faccine/ohmy.gif
Il diametro del filo è difficile da calcolare, il fulmine ha correnti che vanno da 2000 a 200.000 ampere con durate variabili da poche decine di millisecondi , a un secondo e mezzo in scariche successive.
Se sono 2000 ampere per 0,05 secondi basta un filo piccino, ma se ne becchi uno grosso non basta un tubo di stufa..... faccine/w00t.gif
C'è da dire che nel caso di uno grosso in ogni caso la ionizzazione dell'aria segue il filo in ogni caso

 

maxdef
GigaWatt


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Msg:999

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Inviato il: 26/5/2009,16:38

CITAZIONE (Lupo cattivo @ 26/5/2009, 17:06)
Io non li ho mai visti... faccine/ohmy.gif

....anch'io spesso non li vedo quando, nottetempo vado per appartamenti....ci rendono il "lavoro" sempre più sgradevole! faccine/biggrin.gif

 

Ferrobattuto

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GigaWatt


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Msg:4117

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Inviato il: 26/5/2009,21:23

Salve a tutti.
L'asta proteggerebbe meglio, specialmente se alta sul tetto, ma nel caso di vicini rompi..... forse è meglio la gabbia di Faraday. Come hai detto anche tu Keyosz, per il lavoro fatto da tuo padre, che ha funzionato benissimo. Meno vistosa e ugualmente efficiente. Puoi metterla tutt'intorno al tuo tetto, anche più rialzata dei pannelli, come una specie di ringhierina, tanto i tuoi vicini sono abituati alle tue "stravaganze", e un qualcosa che potrebbe servire a reggersi non darebbe nell'occhio. Per quel che riguarda i conduttori più sono grandi e meglio è. In alcuni monumenti si usano delle piattine di rame da due centimetri di larghezza e tre millimetri di spessore. Capisco che in questo caso la spesa sarebbe troppa, ma anche tondini di ferro verniciati, o cavi di rame di recupero, o altre diavolerie del genere sarebbero ugulamente adatti. Purché ben saldati e collegati tra loro. Poi la "gabbia" di Faraday è proprio...... Quello che è: una gabbia. Più le maglie sono strette e più protegge, anche contro radiofrequenza e radiazioni elettromagnetiche varie. Ho conosciuto un medico che aveva fatto una di queste gabbie col suo studio, e asseriva che molti suoi pazienti affetti da insonnia lì riuscivano a dormire..... Ma forse questo è OT. faccine/biggrin.gif
Per quanto riguarda le candele, se la tensione è quella che dici bastano tre decimi di spessore.
Facci sapere poi cosa combini.
Saluti.
Ferro

 

Keyosz
GigaWatt


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Msg:1959

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Inviato il: 27/5/2009,07:14

Ciao a tutti,
trovo tutti i vostri suggerimenti molto utili, giusto a ribadire quanto sia utile questo forum! faccine/clap.gif
In effetti avevo letto da qualche parte o su qualche libro che un conduttore piatto poteva funzionare meglio del solito cavo cilindrico per trasportare e disperdere le scariche atmosferiche, probabilmente per via dell'effetto pelle dei conduttori, essendo tali scariche impulsive e quindi paragonabili a segnali in alta frequenza.
L'anello interrato attorno a casa ormai l'ho realizzato con una corda di rame del 50, ma stavo pensando, per unire risparmio e buona progettazione potrebbe essere una buona idea di realizzare la gabbia sul tetto e le discese verso l'anello interrato con dei conduttori piatti realizzati in lamiera?
In quanto ho la possibilità di farmi realizzare strisce di lamiera della larghezza e spessore che desidero (entro certi limiti) a basso costo, a tal proposito tra questi 3 materiali cosa sarà meglio:
1) ferro
2) ferro zincato
3) alluminio

Io così a naso andrei per lo zincato, poi le varie parti possono essere ibullonate insieme facendo aderire la parte piatta per tipo 5cm? (non sono bravo a saldare e non ho una saldatrice a meno che non saldo a stagno...)

Poi pensavo anche a come fissare il conduttore che realizza la gabbia e le discese al muro, servono dei sostegni con isolanti in ceramica (mio padre aveva usato questo tipo in baita) o possono essere fissati al muro/tetto direttamente con lamierini e viti?

Una di queste sere, dopo il lavoro vado, a dare un occhiata alla chiesa in paese che mi pare di ricordare abbia l'impianto parafulmine con dei conduttori piattti, così mi studio i particolari di realizzazione, magari faccio anche qualche foto se il parroco non se la prende... faccine/laugh.gif

Un altro dubbio, la terra principale è l'anello con le piastre e le paline attorno a casa, al quale andrò a collegare le due discese del parafulmine, poi gli scaricatori nella sala elettrica dell'impianto fotovoltaico messi sulle discese dei pannelli prima dei regolatori di carica li collego alla stessa terra?
Può essere che il fulmine cadendo sulla gabbia e scaricandosi sull'anello poi abbia una corrente di fuga che torna indietro tramite la messa a terra verso gli scaricatori e vada a dare un impulso ai regolatori?

Un ultima comnsiderazione: se realizzo la gabbia sul tetto collego ad essa anche tutta la struttura metallica, sostegni, frame dei moduli fotovoltaici?

Per quanto riguarda la punta che suggeriva Lupo pensavo che potrei realizzarla tipo una banderuola come quelle che si mettono sui camini, sapete quei galletti che segnano la direzione del vento, a quel punto nessuno ci farà caso faccine/laugh.gif faccine/laugh.gif faccine/laugh.gif anche perchè da come è fatto il mio tetto credo che sarebbe meglio metterne due alle due estremità per una maggiore sicurezza.
Poi come al solito non è che magari il risultato migliore sia un mix delle due soluzioni? Ovvero una gabbia magari non troppo fitta e due punte?

Ok, ho finito di annoiarvi per ora, ciao ciao!

 

Lupo cattivo

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GigaWatt


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Msg:1137

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Inviato il: 27/5/2009,08:41

CITAZIONE (maxdef @ 26/5/2009, 17:38)
CITAZIONE (Lupo cattivo @ 26/5/2009, 17:06)
Io non li ho mai visti... faccine/ohmy.gif

....anch'io spesso non li vedo quando, nottetempo vado per appartamenti....ci rendono il "lavoro" sempre più sgradevole! faccine/biggrin.gif

ImmagineImmagine



CITAZIONE (Keyosz @ 27/5/2009, 08:14)
Ciao a tutti,
trovo tutti i vostri suggerimenti molto utili, giusto a ribadire quanto sia utile questo forum! faccine/clap.gif
In effetti avevo letto da qualche parte o su qualche libro che un conduttore piatto poteva funzionare meglio del solito cavo cilindrico per trasportare e disperdere le scariche atmosferiche, probabilmente per via dell'effetto pelle dei conduttori, essendo tali scariche impulsive e quindi paragonabili a segnali in alta frequenza.
L'anello interrato attorno a casa ormai l'ho realizzato con una corda di rame del 50, ma stavo pensando, per unire risparmio e buona progettazione potrebbe essere una buona idea di realizzare la gabbia sul tetto e le discese verso l'anello interrato con dei conduttori piatti realizzati in lamiera?
In quanto ho la possibilità di farmi realizzare strisce di lamiera della larghezza e spessore che desidero (entro certi limiti) a basso costo, a tal proposito tra questi 3 materiali cosa sarà meglio:
1) ferro
2) ferro zincato
3) alluminio

Qui sono in gioco tensioni di milioni di volt, qualsiasi metallo va bene, persino il legno conduce a questi potenziali

Io così a naso andrei per lo zincato, poi le varie parti possono essere ibullonate insieme facendo aderire la parte piatta per tipo 5cm? (non sono bravo a saldare e non ho una saldatrice a meno che non saldo a stagno...)

Poi pensavo anche a come fissare il conduttore che realizza la gabbia e le discese al muro, servono dei sostegni con isolanti in ceramica (mio padre aveva usato questo tipo in baita) o possono essere fissati al muro/tetto direttamente con lamierini e viti? Beh, certo con isolanti in ceramica eviti che la scarica passi anche attraverso la parete in legno (vedi commento precedente)

Una di queste sere, dopo il lavoro vado, a dare un occhiata alla chiesa in paese che mi pare di ricordare abbia l'impianto parafulmine con dei conduttori piattti, così mi studio i particolari di realizzazione, magari faccio anche qualche foto se il parroco non se la prende... faccine/laugh.gif
Credo usino i conduttori piatti per facilità di realizzazione: la bandella la trovi più facilmente e costa meno del filo, e, ribadisco, a quelle tensioni la corrente passa dappertutto.

Un altro dubbio, la terra principale è l'anello con le piastre e le paline attorno a casa, al quale andrò a collegare le due discese del parafulmine, poi gli scaricatori nella sala elettrica dell'impianto fotovoltaico messi sulle discese dei pannelli prima dei regolatori di carica li collego alla stessa terra? Io per sicurezza andrei lontano.
Può essere che il fulmine cadendo sulla gabbia e scaricandosi sull'anello poi abbia una corrente di fuga che torna indietro tramite la messa a terra verso gli scaricatori e vada a dare un impulso ai regolatori? Se la terra è efficiente il ritorno è minimo, è come un partitore di resistenze, da una parte hai una resistenza minima rappresentata dall'efficienza del collegamento a terra, dall'altra la resistenza verso la tua apparecchiatura.
Un ultima considerazione: se realizzo la gabbia sul tetto collego ad essa anche tutta la struttura metallica, sostegni, frame dei moduli fotovoltaici? Per lo stesso motivo farei due discese separate.

Per quanto riguarda la punta che suggeriva Lupo pensavo che potrei realizzarla tipo una banderuola come quelle che si mettono sui camini, sapete quei galletti che segnano la direzione del vento, a quel punto nessuno ci farà caso faccine/laugh.gif faccine/laugh.gif faccine/laugh.gif anche perchè da come è fatto il mio tetto credo che sarebbe meglio metterne due alle due estremità per una maggiore sicurezza.
Poi come al solito non è che magari il risultato migliore sia un mix delle due soluzioni? Ovvero una gabbia magari non troppo fitta e due punte? Melius abudandare quam deficere

Ok, ho finito di annoiarvi per ora, ciao ciao!

Dimenticavo, la parte più importante è disperdere la carica tramite la punta, il fatto che il fulmine colpisca il parafulmine è l'evento meno probabile, per cui sono precauzioni molto cautelative, in teoria basterebbe la punta collegata a terra.
Ma sappiamo tutti che keyosz è un professionista che protegge al meglio il suo lavoro.
Maxdef, gli freghiamo anche il parafulmine ? faccine/biggrin.gif faccine/biggrin.gif

 

maxdef
GigaWatt


Utente
Msg:999

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Inviato il: 27/5/2009,09:40

CITAZIONE (Lupo cattivo @ 27/5/2009, 09:41)
Maxdef, gli freghiamo anche il parafulmine ? faccine/biggrin.gif faccine/biggrin.gif

...se mette il galletto.... sicuramente!!!! faccine/biggrin.gif

 

eneo

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GigaWatt


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Msg:2068

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Inviato il: 21/7/2010,15:02

finalmente sta per arrivare l'inverter e visto che l'impianto nel suo complesso mi sta costando tempo e denaro, vorrei proteggerlo contro i fulmini e perche' no anche contro le tempeste geomagnetiche provocate dal sole .....
non mettero ne parafulmine e ne gabbia di faraday...
per l'eolico mettere a terra il palo con due picchetti di terra e sull'uscita dc prima delle batteria uno scaricatore di sovratensione.
messa a terra del polo negativo del pacco batteria
messa a terra della cornice e dei supporti dei pannelli fotovoltaici
scaricatore lato dc fotovoltaico
scaricatore lato ac sull'ingresso enel, ho letto che gli scaricatori di sovratensioni sul lato dc devono essere scelti almeno con una tensione maggiore del 10% rispetto al pannello VOC e che lo scaricatore lato ac se messo nelle vicinanze dell'inverter, fino a 5 mt, quest'ultimo e' protetto.
mi chiedevo quale tipo di scaricatore scegliere e i costi, se l'impianto di terra deve essere chiuso ad anello, cioe' tutte le picche di terra citate devono essere collegate tra di loro,...per alcune di loro ho difficolta' troppo lontani, ...se conviene mettere a terra la massa metallica, armatura, contente nel cemento armato....
e per quanto riguarda l'antenna e la parabola?

 
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