Inverter Fotovoltaico Funzionamento e prezzi

Tutti gli impianti fotovoltaici includono uno o più inverter, dispositivi fondamentali per il buon funzionamento del sistema . Convertono l’energia elettrica generata dai pannelli fotovoltaici da CC a CA per l’uso in casa e per le utenze.

I sistemi semplici, i piccoli kit fotovoltaici che utilizziamo per generare corrente per alimentare lampadine elettriche non hanno bisogno di inverter.

I sistemi off-grid, sconnessi dalla rete, hanno un configurazione che in genere include uno o più inverter che ricevono corrente continua dalle batterie e inviano corrente alternata
alla casa.

Esistono due tipi di inverter per sistemi on- grid-tied, ovvero connessi alla rete elettrica:

• inverter di stringa : sono unità relativamente grandi che si montano internamente, spesso in prossimità degli elementi di collegamento elettrici dell’ impianto fotovoltaico. Sono collegati alla stringa dei moduli fotovoltiaci da una parte e dall’ altra all’ impianto elettrico. La maggior parte dei sistemi fotovoltaici residenziale che usa sistemi con inverter di stringa ha uno o due inverter, a seconda sulla dimensione e del layout dell’array.
• microinverter.  sono piccole unità che si montano sul retro di
  ogni modulo o sul sistema di scaffalature sotto i moduli. Tipicamente, ogni modulo ha il proprio microinverter, anche se alcuni modelli possono gestire due o piu’ moduli. Convertono l’alimentazione CC in alternata sul singolo modulo, quindi tutto
  il cablaggio che collega i moduli e scende a terra trasporta elettricità CA.

Una terza opzione è aggiungere ottimizzatori a corrente alternata ad un sistema stringa-inverter.

Meglio microinverter o inverter di stringa

I professionisti che si occupano di installazioni optano ancora per inverter di stringa. Ecco una rapida carrellata di pro e contro dei due.

Microinverter Vantaggi

• I microinverter offrono il monitoraggio e ottimizzazione delle prestazioni a livello di modulo.
• Hanno una maggiore flessibilità di progettazione , ciò significa meno restrizioni durante l’organizzazione dei moduli .
• Non sono necessarie apparecchiature di spegnimento rapido, il che consente di risparmiare tempi e costi di installazione.
• Il guasto/problema con un singolo microinverter interessa solo un modulo, non l’intero sistema.
• L’uscita CA è a livello di modulo.

Microinverter svantaggi

• Il costo totale di tutti i microinverter può essere superiore al costo di un singolo inverter di stringa (anche tenendo conto del risparmio su apparecchiature di spegnimento rapido).
• A volte l’uscita del microinverter viene limitata se c’è un alto irraggiamento (ad esempio, il modulo potrebbe produrre  300 watt ma l’uscita del microinverter è limitata a 280 watt).
• La sostituzione richiede la rimozione di uno o più moduli;

 

Inverter di stringa vantaggi

Gli inverter di stringa si installano internamente, spesso in un luogo protetto, al riparo da intemperie, offrono un facile accesso e un unico punto di
servizio di manutenzione.

• Possono essere meno costosi, in particolare con sistemi di grandi dimensioni.
• Possono avere un’alimentazione ausiliaria/di backup

 

Inverter di stringa svantaggi

• Un guasto o un problema dell’inverter di stringa disabilita l’intero impianto fotovoltaico.
• Il monitoraggio e l’ottimizzazione delle prestazioni sono in genere meno precise a livello di stringa, però questo varia in base al sistema e all’inverter.
• Un sistema di inverter di stringa richiede apparecchiature di spegnimento rapido, il che significa costi aggiuntivi, tempo di installazione e potenziale
  manutenzione continua o futura sostituzione.

 

Gli inverter di stringa ricevono input dai moduli come stringhe, non come
singoli moduli. L’inverter monitora e ottimizza il output dell’intera stringa perché non riesce a distinguere un modulo dagli altri.

I microinverter offrono monitoraggio a livello di modulo e dell’ ottimizzazione MPPT . Se un modulo è in ombra, il suo microinverter può regolare la sua produzione senza intaccare gli altri moduli.

A livello di modulo il monitoraggio offre anche la flessibilità per progettare l’array fatto di
piccoli gruppi di moduli su diverse pendenze del tetto dove si possono anche utilizzare
diverse dimensioni e modelli di moduli.

Per aiutare a compensare questa differenza , ci sono due
modi per fornire ai sistemi di inverter di stringa un monitoraggio più preciso.

Uno consiste nell’utilizzare un inverter di stringa con più ingressi, ciascuno con una capacità MPPT diversa. Ciò consente di avere stringhe diverse (non moduli).
diversi orientamenti, inclinazioni e tipi di moduli senza avere una
stringa che ostacola l’esecuzione degli altri.

La seconda opzione è aggiungere ottimizzatori CC a un sistema di inverter di stringa. Gli ottimizzatori CC sono installati su ogni modulo e apportano modifiche su base individuale. La differenza fondamentale tra microinverter e ottimizzatori CC è che questi ultimi non convertono l’alimentazione CC in alimentazione CA sul modulo; sono sempre usati su impianti con inverter di stringa per la conversione di potenza. Essi
tuttavia, consentono il monitoraggio dei singoli moduli e dell’ ottimizzazione MPPT.

Inverter Fotovoltaico che cos’è

è un’apparecchiatura elettrica che si presenta sotto forma di una scatola a cui dovranno essere collegati i cavi provenienti dai moduli fotovoltaici. In uscita il collegamento si effettua con la rete elettrica di casa.

Gli inverter sono classificati in base alla loro forma d’onda, ovvero alla forma dell’onda di corrente alternata che producono.

Esistono tre tipi fondamentali di forme d’onda dell’inverter: l’onda sinusoidale pura (PSW), l’onda sinusoidale modificata (MSW) e l’onda quadra (questa è piuttosto obsoleta).

Uno dei motivi principali per cui gli inverter a onda sinusoidale pura sono consigliati rispetto agli inverter a onda sinusoidale modificati è che:

• Gli inverter a onda sinusoidale pura forniscono una replica quasi esatta dell’alimentazione CA dalla rete (società di distribuzione di energia elettrica).
• La maggior parte degli apparecchi, in particolare quelli con circuiti elettronici avanzati, sono progettati per l’uso con inverter a onda sinusoidale pura. Ciò significa che lavoreranno secondo le loro specifiche complete.
• Più è sensibile il dispositivo, meno è probabile che funzioni bene su un inverter MSW. I dispositivi più recenti possono danneggiarsi nel tempo se utilizzati su un inverter MSW

Alcuni altri motivi risiedono nel fatto che:

• Producono una corrente migliore e più pulita con una bassa distorsione armonica.
• Riducono i rumori udibili ed elettrici o il ronzio nelle ventole, nelle console di gioco, ecc.
• Consentono il minimo disturbo nei circuiti elettrici
• Sono composti da un’unica frequenza
• Alcuni carichi funzionano più velocemente, con meno rumore e meno calore, come i carichi induttivi.

Sebbene l’inverter sinusoidale modificato sia più economico, può causare un comportamento irregolare di alcuni dispositivi.

Funzionerà bene con alcune apparecchiature, ridurrà l’efficienza o la potenza in altre e non funzionerà affatto per altre. Gli apparecchi dotati di timer o orologi digitali spesso non funzionano correttamente.

Apparecchi come stampanti laser, fotocopiatrici, laptop, luci fluorescenti, alcune apparecchiature mediche, ventilatori a soffitto, frigoriferi con compressori, ecc. funzioneranno meglio con inverter a onda sinusoidale pura.

Inverter Fotovoltaico a Cosa serve

Gli inverter fanno molto di più che convertire l’alimentazione da CC (corrente continua) a CA (corrente alternata).

Essi controllano le prestazioni dei moduli o delle stringhe in modo automatico, il tutto per
apportare modifiche necessarie all’ ottimizzazione della potenza erogata.

La produzione di elettricità di un impianto fotovoltaico oscilla costantemente durante il giorno, a causa di variazioni dell’irraggiamento solare (quanto sole colpisce i moduli),
temperatura dell’aria, ombreggiatura e altri fattori.

Gli inverter controllano gli effetti di questi cambiamenti e rispondono spostando l’equilibrio di tensione e amperaggio per ottenere la massima uscita possibile dai
moduli.

Questo è noto come rilevamento del punto di massima potenza (MPPT),
e tutti i moderni inverter di stringa e microinverter hanno questo
capacità.

Gli inverter sono anche gli strumenti con cui i proprietari di impianti fotovoltaici e i tecnici possono monitorare l’output e i fattori di prestazione dei loro moduli o stringhe di moduli.

Avrai una migliore comprensione di come monitorare e sul lavoro di ottimizzazione da fare quando si impara a conoscere le curve I–V.

 

Come dimensionare un inverter in base al sistema fotovoltaico

Gli inverter sono disponibili ovviamente in diversi tagli e devono essere “dimensionati” in base alla potenza dell’ impianto fotovoltaico installato.

In condizioni ideali, un inverter funzionerebbe con il 100% di efficienza. La maggior parte degli inverter ha un’efficienza compresa tra il 80% e l’90%. Questa efficienza può anche essere definita fattore di potenza di un inverter.

Quindi se il nostro impianto fotovoltaico ha è da 3 Kwp dove la “p” sta per picco, meglio acquistare un inverter da 3.5 Kw.

Se invece dobbiamo acquistare un inverter per un kit fotovoltaico, magari con batterie, meglio fare due calcoli relativi ai carichi de dovremo alimentare.

Inverter fotovoltaici prezzi

Ovviamente dipende dalla potenza dell’ inverter che abbiamo scelto. Un piccolo inverter per un kit fotovoltaico in Onda Sinusoidale Pura da 1500W 3000W costa circa 200 euro.

Un buon invert, ad esempio un SUNNY BOY della SMA da 4 Kwp costa circa 1200 euro.