Come un quadro combinato CC+CA riduce i tempi di installazione dell'energia solare del 35%

Sfondo del cliente

Desert Sun Solar Installations, un appaltatore solare commerciale con sede in Arizona, installa sistemi fotovoltaici e di accumulo di batterie sui tetti per magazzini e strutture di vendita al dettaglio negli Stati Uniti sudoccidentali. L'azienda completa da 15 a 20 progetti ogni anno, con dimensioni di sistema che vanno da 80 kW a 250 kW. Un team di 12 tecnici gestisce la progettazione, il montaggio, il cablaggio e l'interconnessione alla rete. La produttività del lavoro influisce sulla redditività perché la maggior parte dei progetti sono contratti a offerta fissa.

Sfide con gli involucri DC e AC separati

Prima di passare al box combinatore DC+AC monofase Soutya 600V 1000V 2 In 2 Out Industrial Box, ogni progetto richiedeva due involucri separati. I tecnici hanno installato una scatola combinatrice CC vicino al pannello solare e una seconda scatola di distribuzione CA vicino all'inverter o al centro di carico. Le due scatole richiedevano ulteriore spazio sulla parete, condotti separati e un attento coordinamento tra il cablaggio fotovoltaico e quello CA. In media, ciascun sito ha impiegato otto ore di manodopera aggiuntive per il montaggio e l'interconnessione delle due scatole.

Errori di cablaggio tra le sezioni CC e CA hanno causato guasti a terra e problemi di inversione di polarità, con conseguenti rielaborazioni e richiamate. Nell'ultimo anno, questi problemi hanno aggiunto circa 450 dollari in costi di rilavorazione per progetto e ritardato la messa in servizio di due giorni sul 40% dei lavori. Gli errori di ispezione relativi alla messa a terra e alla separazione dei conduttori erano comuni e le squadre dovevano smantellare i condotti e sostituire i terminali con etichette errate sul campo.

Perché il box combinatore DC+AC monofase Soutya?

L'azienda ha valutato tre alternative: un pannello personalizzato utilizzando interruttori standard, due scatole compatte di un concorrente e la scatola combinatrice CC+CA monofase di Soutya. Gli involucri personalizzati richiedevano una revisione dell'ingegneria elettrica e non erano dotati delle certificazioni necessarie. Il design a due scatole del concorrente utilizzava ancora canaline e aperture nelle pareti separate, quindi non risolveva la causa principale della manodopera aggiuntiva.

La scatola Soutya combina la combinazione di stringhe CC e la protezione del circuito derivato CA in un unico involucro con grado di protezione IP65. La sua configurazione 2-in-2-out corrispondeva al layout di sistema standard dell'azienda che prevedeva due stringhe CC che alimentavano un inverter e un'uscita CA. L'unità accetta input da 600 V o 1000 V CC, coprendo le tensioni dei moduli utilizzate nel portafoglio di progetti. I dispositivi di protezione da sovratensione integrati e gli ingressi con fusibili soddisfano i requisiti delle norme IEC 61643-11 e IEC 62548. Il design chiuso ha semplificato la messa a terra, ha ridotto la lunghezza del condotto ed ha eliminato la seconda posizione di montaggio.

Processo di implementazione

L'implementazione è iniziata con un progetto pilota di due settimane su tre progetti completati. L'equipaggio ha sostituito due scatole separate con un'unità Soutya in ciascun sito. Il montaggio è avvenuto in un unico punto vicino all'inverter. I cavi CC e CA venivano instradati nelle porte di ingresso dedicate e terminati sulle morsettiere etichettate. Il bus di messa a terra interno ha ridotto il lavoro di collegamento per le masse CC e CA, che erano la fonte più comune di violazioni delle ispezioni.

Un problema è emerso quando un ispettore ha messo in dubbio la separazione tra i conduttori CC e CA all'interno di un involucro combinato. La documentazione di Soutya includeva le specifiche relative alla barriera fisica e alle distanze superficiali e la scatola ha superato l'ispezione senza modifiche. Dopo il progetto pilota, l'azienda ha aggiornato il proprio progetto elettrico standard per utilizzare la scatola Soutya in ogni nuovo progetto. Il team ha inoltre standardizzato i layout degli ingressi dei cavi, riducendo così i tempi di sigillatura sulle installazioni sui tetti.

Risultati quantificabili

I risultati sono stati misurati in sette progetti completati nei primi due mesi dopo il passaggio. Il tempo medio di installazione per sito è sceso da 31 ore a 20 ore, con una riduzione del 35%. Le ore di lavoro legate al cablaggio sono diminuite del 40% perché i tecnici non hanno più costruito condotti separati CC e CA. Le rilavorazioni causate da errori di cablaggio sono diminuite da cinque incidenti a zero nei sette lavori precedenti.

Il risparmio in termini di materiali e manodopera è stato pari a 320 dollari per sito, per un totale di oltre 10.000 dollari all'anno per il volume dei progetti dell'azienda. I ritardi di messa in servizio legati all'installazione dell'armadio sono scomparsi. Il tempo medio dall'inizio dell'installazione all'interconnessione alla rete si è ridotto di due giorni, consentendo all'azienda di completare un progetto aggiuntivo ogni trimestre.

Testimonianza del cliente

"Siamo stati cauti nel mettere CC e CA nella stessa scatola, ma l'unità Soutya ha semplificato così tanto le nostre installazioni che il nostro team ora la richiede per ogni nuovo progetto. Gli errori di cablaggio che prima cercavamo sono scomparsi." — Responsabile delle operazioni, installazioni solari Desert Sun

Lezioni e raccomandazioni

• Selezionare un quadro combinato che corrisponda alla tensione del sistema e alla configurazione delle stringhe. Il layout 2-in-2-out della scatola Soutya ha eliminato la necessità di scatole di giunzione aggiuntive e ha ridotto il numero di componenti di ciascun progetto.
• Coinvolgere la squadra di installazione nella valutazione pilota. Il feedback sull'accesso ai terminali e sull'instradamento dei cavi ha portato a una transizione più fluida e ha contribuito a perfezionare la procedura di installazione standard.
• Rivedere tempestivamente le normative elettriche locali per i requisiti di separazione CC e CA in un armadio combinato. Avere a portata di mano gli schemi elettrici del produttore e la documentazione di conformità ha abbreviato il processo di ispezione.

Se l'azienda dovesse rifare il progetto, ordinerebbe il kit pressacavo opzionale a Soutya per ridurre ulteriormente i tempi di sigillatura sulle installazioni esterne sul tetto. Il kit è progettato per le dimensioni della porta di ingresso della scatola ed eliminerebbe la necessità di adattatori personalizzati.

Riferimenti normativi

Questa installazione segue i requisiti progettuali diCEI 62548:2016per gli impianti fotovoltaici e le disposizioni di protezione contro le sovratensioni delCEI 61643-11:2011per sistemi CC a bassa tensione.