Western Co Leonardo System 3000 12V User manual

Leonardo System 3000 Manuale installazione
Leonardo System 3000 Technical Manual
Rev. 1.0
14-05-2012
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LEONAR O SYSTEM 3000
escrizione generale:
IL Leonardo System 3000 è un sistema completo integrato in grado di gestire
controllare e completare tra loro differenti fonti di energia rinnovabile:
fotovoltaica ed eolica con accumulo e stoccaggio al fine di provvedere al
risparmio energetico di utenze domestiche fino al completo auto-
sostentamento.
Il Leonardo System 3000 rende facile ed immediato l’utilizzo di energia
prodotta da moduli fotovoltaici o generatori eolici per l’alimentazione di
utenze domestiche trasformando l’energia prodotta dalle fonti rinnovabili in
tensione alternata 230V 50Hz come per la rete di distribuzione pubblica.
Il sistema prevede n.4 ingressi FV indipendenti con regolatori di carica MPPT
modello WRM15 tale tipologia di regolatori permette di ottenere sempre la
massima energia disponibile dal campo fotovoltaico massimizzando il
risparmio energetico.
L’ingresso AC di cui è dotato il sistema garantisce la continuità di esercizio
delle utenze senza percettibili discontinuità anche durante gli eventi di
commutazione ed in caso di batteria scarica a causa della ridotta energia
rinnovabile disponibile.
Applicazioni tipiche:
•Sistema multienergia per risparmio
energetico: fotovoltaico, eolico e ingresso AC
•n.4 ingressi MPPT con regolatore WRM 5
•Max Potenza FV 2kWp@24V - kWp@ 2V
•n. ingresso eolico da 32A
•Ingresso AC per by-pass: rete, generatore
•Inverter DC/AC ad onda sinusoidale pura
•Potenza continua 3000W
•Potenza di picco 4500W per 0sec.
•Tensione di Output: 230V 50Hz
•Distorsione Armonica <3.0%
•Efficienza 9 %
•Funzione Basso-Consumo
•Protezione cortocircuito e sovraccarico AC
•Tensione di batteria 2V o 24Vdc
•Batterie ermetiche, GEL ed acido libero
•Protezione batteria scarica
•Protezione sovra-temperatura
•Protezione inversione polarità batteria
•Contenitore metallico IP20
• Semplicità di cablaggio
•Box Batteria opzionale

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FUNZIONAMENTO EL LEONAR O SYSTEM 3000
Fig.1 Pannello frontale Leonardo System 3000
1- Il Leonardo System 3000 è progettato per ottenere un risparmio energetico diretto tramite l’utilizzo di fonti
rinnovabili quale l’energia fotovoltaica e quella eolica;
2- Le fonti rinnovabili fotovoltaiche sono collegate al banco batterie tramite dei regolatori di carica solare
costituiti da n.4 regolatori di carica Western CO modello WRM-15 di tipo MPPT;
3- Le fonti rinnovabili eoliche dotate di propria gestione di carica per batterie sono gestite ed integrate
all’impianto fotovoltaico semplicemente collegando l’ingresso eolico del Leonardo System 3000 con le
adeguate polarità;
4- L’inverter interno al Leonardo System 3000 garantisce un risparmio di energia elettrica con produzione
diretta dalle fonti rinnovabili o da quella immagazzinata in batteria durante le ore di maggiore produzione;
5- Il Leonardo System 3000 lavora in coordinazione con la rete di distribuzione energetica (AC Input) e qualora
si verifichi un sovraccarico o energia disponibile da fonte rinnovabile non sufficiente la richiesta delle
utenze viene comunque garantita commutando sulla rete AC in ingresso;
6- Tale risparmio di energia può essere ottenuto applicando l’uscita del Leonardo System 3000 ad una linea di
utenza dedicata con caratteristiche di potenza proporzionata alle capacità dell’apparecchio;
7- Su questa linea delle utenze AC output l’energia sarà erogata con la seguente priorità degli ingressi: fonti
energetiche rinnovabili  banco batterie  ingresso AC;

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Fig. Schema di principio
8- Al fine di ottenere un risparmio energetico diretto la CPU seleziona le fonti rinnovabili come l’ingresso con
maggiore priorità;
9- L’energia rinnovabile è utilizzata per l’alimentazione diretta del carico nel caso in cui le batterie siano
completamente cariche;
10- Nel caso di batteria scarica il carico viene commutato sulla rete AC input ed il carica batterie interno AC
viene utilizzato come ausilio al ripristino del normale stato di carica al fine di preservare la vita utile delle
batterie;
11- In caso di energia rinnovabile insufficiente ed in caso di black-out tutta l’energia immagazzinata nelle
batterie viene utilizzata per far fronte alla condizione di emergenza fino allo spegnimento dell’apparecchio
che avviene ad una capacità residua del 10-20%;
12- La visualizzazione dello stato di carica è disponibile sugli indicatori luminosi come anche la potenza di
assorbimento del carico utilizzatore e le condizioni di funzionamento: Inverter Mode e By-Pass Mode;
13- L’ingresso AC Input può essere costituito anche da un gruppo elettrogeno che provvede all’alimentazione
del carico nel caso di ridotta disponibilità di fonte rinnovabile;
Fig.3 Connessione fonti rinnovabili

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LOGICA I CONTROLLO
Sezione Inverter
Fig. 4 Logica di controllo Inverter -Esempio batteria 4V
t1 all’accensione l’inverter si porta in modalità By-pass e ricarica la batteria con energia rinnovabile e ausilio da
rete;
t2 quando le batterie sono completamente cariche ( tensione di batteria circa 28 5V) il sistema passa in modalità
Inverter Mode ed il carico viene alimentato dalle batterie;
t3 se la fonte rinnovabile risulta insufficiente a sostenere la richiesta del carico in uscita la carica della batteria
scende al 90% della propria capacità (tensione di batteria circa 26 5V) il carica batterie solare eroga la potenza
disponibile ma l’AC Charger viene comunque tenuto spengo poiché in accumulo l’energia rinnovabile risulta
prioritaria;
t4 se l’energia consumata dal carico è inferiore a quella disponibile da fonte rinnovabile la batteria raggiunge il
100% della sua capacità (tensione di batteria 28 5V) il regolatore di carica solare WRM15 effettua la regolazione
della tensione di fine carica;
t5 quando la capacità di carica scende sotto il 26 5V è il regolatore di carica fotovoltaico ed eolico in maniera
complementare con le batterie a fornire la potenza necessaria all’inverter per l’alimentazione delle utenze;

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t6 se però l’energia da fonte rinnovabile è inferiore a quella del carico la tensione di batteria lentamente scende e
quando raggiunge una capacità residua del 20% (tensione di batteria 22V) viene emesso un segnale acustico;
t7 se il carico utilizzatore non diminuisce la CPU commuta l’utenza sulla linea di ingresso “Bypass Mode“ ed il
carica batterie da rete viene attivato al fine di ausilio al ripristino del normale stato di carica della batteria;
t8 In caso di Balck-Out la CPU si riporta in “Inverter Mode” al fine di utilizzare tutta l’energia disponibile in
batteria fino alla capacità del 10% (tensione di batteria di circa 21V) fino al definitivo spegnimento che viene
segnalato dal display;
Sezione Regolatori di Carica Fotovoltaica
Il Leonardo System 3000 è dotato di n.4 regolatori FV di tipo MPPT indipendenti modello WRM-15 un regolatore
adatto a batterie elettrochimiche al piombo di tipo ermetico (SEAL) o ad acido libero (FLOOD). In fig. 1 è riportato
uno schema di principio del WRM-15.
Fig.5 Schema di principio WRM-15
1- Circuito di ricarica del WRM15: adatta la V
PAN
e la I
PAN
(rispettivamente tensione e corrente del modulo
fotovoltaico) in modo da ricercare la condizione in cui la potenza erogata dal modulo PV è massima realizzando
quello che nella letteratura tecnica è indicato con la sigla MPPT (Maximum Power Point Tracking). Inoltre
gestisce la ricarica della batteria riducendo la corrente erogata verso la batteria nelle condizioni in cui la
tensione V
BATT
supera la sua tensione di ricarica (V
ch
).
2- Diodo serie: serve ad evitare che durante la notte quando il modulo fotovoltaico non è illuminato questo possa
assorbire corrente dalla batteria.
3- Circuito per il controllo del carico: accende/spegne il carico secondo il programma impostato dall’utente e
provvede al distacco del carico in caso di batteria scarica o sovraccarico o cortocircuito sul carico.
4- Microprocessore: controlla l’intero circuito misura le correnti e tensioni del modulo della batteria e del carico e
le visualizza sul display.
Scelta del modulo fotovoltaico
Ciascun regolatore di carica WRM-15 grazie al circuito di ricarica con MPPT permette di impiegare una ampia
gamma di moduli fotovoltaici garantendo lo sfruttamento ottimale di tutta la potenza. Il modulo PV va scelto a
seconda della tensione nominale della batteria e rispettando i vincoli dell’ingresso pannello del WRM-15: massima
tensione 100V e massima potenza di pannello 225W con batteria a 12V e 450W con batteria 24V.
V
PAN
I
PAN
V
BATT
I
BATT
I
LOAD
MICRO -
CONTROLLER
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4
MPPT
WRM
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