L’inverter fotovoltaico è un componente essenziale degli impianti di sfruttamento dell’energia solare. Pur meno conosciuto dei pannelli o di altri componenti dell’unità eco-energetica, l’inverter fotovoltaico merita di essere analizzato con particolare attenzione nel momento in cui si cerca di valutare quale impianto convenga installare all’interno del proprio immobile.
Come risulterà evidente dalla lettura del nostro odierno approfondimento, la scelta del giusto inverter può determinare la differenza tra un impianto pienamente efficiente e in grado di soddisfare il proprio fabbisogno energetico, e un impianto che è sottoperformante rispetto alle attese.
Ciò premesso, cerchiamo di conoscere un po’ meglio l’inverter fotovoltaico, chiarendo che cos’è, come funziona e quali sono le caratteristiche di cui bisognerebbe tenere conto in fase di progettazione e di acquisto.
Cos’è un inverter fotovoltaico
Iniziamo con il rammentare che l’inverter fotovoltaico è uno degli elementi centrali dell’impianto ad energia solare: la sua funzione è infatti quella di utilizzare l’energia captata dai pannelli, consentendo il regolare uso di tale risorsa all’interno della propria abitazione per alimentare i dispositivi elettronici.
La corrente che viene generata dai pannelli solari è infatti una corrente continua (CC), che non può essere direttamente usata a livello domestico. Per consentire tale fruizione è invece necessario che la corrente sia convertita in corrente alternata (CA).
Ebbene, è proprio per soddisfare questa necessità che entra in gioco l’inverter: tale componente può infatti ottimizzare la produzione di energia solare generata dai pannelli, trasformandola in corrente alternata e, dunque, utilizzabile tutti i giorni in ambito casalingo.
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Quali sono le caratteristiche di un inverter fotovoltaico
Ora che abbiamo capito quanto sia importante l’inverter fotovoltaico per il buon funzionamento del proprio impianto, possiamo compiere un piccolo passo in avanti e cercare di capire quali siano le principali caratteristiche di questo componente.
In primo luogo, giova rammentare ancora una volta come la funzione principale dell’inverter fotovoltaico sia quella di trasformare la corrente continua in corrente alternata, permettendo così di sfruttare il suo utilizzo anche all’interno delle abitazioni. L’inverter fotovoltaico è infatti in grado di ottimizzare la produzione di energia generata dai pannelli solari, massimizzando le prestazioni del sistema.
Oltre a ciò, l’inverter fotovoltaico può svolgere una funzione di controllo e sorveglianza di tutto l’impianto. Il componente può infatti inviare dei segnali alla centralina indicando se ci sono guasti, difetti o inefficienze nella produzione di energia elettrica che potrebbe essere il caso di riscontrare. Gli inverter fotovoltaici di nuova generazione posseggono altresì dei sofisticati sistemi di protezione dei componenti, intervenendo in caso di sovratensioni o altri potenziali pericoli per la salute dell’elemento stesso, o per altre parti dell’impianto fotovoltaico.
Come funziona l’inverter fotovoltaico
Comprese quali sono le caratteristiche e le utilità principali dell’inverte fotovoltaico, cerchiamo di capire meglio come funziona questo componente.
Abbiamo già chiarito che i pannelli solari sono in grado di ricevere e captare la luce solare trasformandola in elettricità. E abbiamo anche visto come la corrente continua non possa essere direttamente utilizzata all’interno delle nostre case. Per farlo, è necessario che la corrente continua sia trasformata in corrente alternata, proprio grazie all’inverter.
L’energia ricevuta dai pannelli solari, infatti, viene inviata direttamente all’inverter, dove avviene la trasformazione da CC a CA, consentendo così al proprietario dell’abitazione e ai suoi occupanti di poter godere di energia elettrica pulita.
Di qui, il principale vantaggio derivante dalla presenza dell’inverter nell’impianto fotovoltaico: dalla sua corretta configurazione e installazione dipenderà l’effettiva fruizione dell’energia solare nel proprio immobile.
Quali sono le tipologie di inverter fotovoltaici
In commercio abbiamo la possibilità di attingere a due principali e diverse tipologie di inverter fotovoltaici.
La prima è quella degli inverter monofase, usati nelle reti con due connettori (uno per la fase e uno per il neutro). Si tratta di norma di inverter che sono utilizzati negli impianti fotovoltaici non troppo potenti (in linea di massima, di potenza inferiore a 6 kW).
La seconda tipologia è quella degli inverter trifase, composti da tre fasi e tre diverse correnti alternate. Si tratta di norma di inverter più complessi, che sono adatti a impianti fotovoltaici per grandi aziende o grandi capannoni industriali, con esigenze sicuramente maggiori rispetto a quelle che potrebbero essere vissute all’interno di un’abitazione.
Inverter fotovoltaici a isola o connessi alla rete
Oltre alla suddivisione degli inverter fotovoltaici come sopra strutturata, esistono anche alcune altre catalogazioni degli inverter, come quella da inverter fotovoltaici a isola o per impianti connessi alla rete.
Cominciamo da questi ultimi.
Gli inverter fotovoltaici per gli impianti connessi alla rete elettrica sono quelli in grado di trasformare l’energia solare che viene catturata dai pannelli in energia elettrica, con contestuale possibilità di immettere nella rete elettrica il surplus di energia rispetto al fabbisogno immediato.
In altri termini, questi inverter possono dirottare verso la rete elettrica, mediante il servizio dello scambio sul posto, l’energia elettrica di cui non si ha bisogno in ambito domestico, consentendo in questo modo di ottenere un beneficio economico da tale cessione.
Tecnicamente, gli inverter che appartengono a questa categoria possono essere distinti in:
– Inverter di stringa: sono i più diffusi e i più economici, utilizzati soprattutto laddove l’irraggiamento solare è costante e i pannelli non soffrono dell’ombreggiamento;
– Inverter centralizzati: utilizzati prevalentemente per impianti fotovoltaici di maggiori dimensioni e più strutturati, sono collegati tra loro in serie per formare stringhe fino a 1000 V di tensione a circuito aperto. Un solo inverter è collegato alle stringhe, connesse in parallelo;
– Microinverter: i microinverter sono inverter fotovoltaici di piccole dimensioni, collegati singolarmente al pannello solare. In questo modo ogni modulo potrà trasformare energia in corrente alternata, senza che le prestazioni del componente influenzino il resto dell’impianto;
– Inverter ibridi: sono inverter fotovoltaici che hanno la stessa funzione degli inverter di stringa che, tuttavia, possono anche garantire il trasferimento dell’energia nei sistemi di accumulo.
Per quanto invece riguarda gli inverter fotovoltaici per impianti a isola, si tratta – intuibilmente – di componenti che non sono connessi alla rete elettrica esterna e che, dunque, richiedono una batteria che può essere ricaricata con l’energia solare generata dai moduli fotovoltaici.
L’inverter collegato all’impianto può dunque estrarre direttamente l’energia dal sistema di accumulo, convertendo la corrente continua in alternata al fine di renderla disponibile e pienamente utilizzabile in ambito domestico.
Per le loro caratteristiche, questo genere di investimento è tendenzialmente usato in zone che non hanno un buon accesso alla connessione elettrica, come le baite di montagna o le barche.
Quale inverter fotovoltaico scegliere?
A questo punto possiamo cercare di trarre qualche conclusione di sintesi su quale inverter fotovoltaico convenga scegliere per il proprio impianto.
In primo luogo, suggeriamo di effettuare questa scelta con particolare attenzione e con il supporto qualificato di un consulente. Ricordiamo infatti che non solamente l’inverter costa tra il 10% e il 20% del totale dell’impianto, ma dalla sua efficacia ed efficienza dipenderà la minore o maggiore soddisfazione nel godimento dell’impianto eco-energetico che si è scelto di installare.
Ciò rammentato, il primo criterio che potrà condurre nella scelta di un inverter fotovoltaico è la potenza dell’impianto: se abbiamo intenzione di installare un impianto fotovoltaico domestico della potenza di 2,5 kW, allora quella dell’inverter dovrà essere un po’ superiore (3 kW).
Un altro criterio che viene generalmente assunto come discriminante per la scelta dell’inverter è quello della garanzia. Ricordiamo infatti che la durata approssimativa di un inverter fotovoltaico è di circa 10 anni e che sarebbe dunque opportuno scegliere un prodotto la cui garanzia sia almeno pari alla durata stimata.
Considerato che spesso i produttori vendono gli inverter con una garanzia di 5 anni, è buona norma domandare se sia o meno possibile estendere la durata della stessa ad almeno 10 anni.
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