Che cos'è un inverter solare di stringa e come funziona?

Un gruppo di inverter solari di stringa
Un gruppo di inverter solari di stringa
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La stringa inverter solare è uno dei tipi di inverter più utilizzati oggi. Si adatta al budget di molti progetti solari, non richiede tempo per la configurazione e presenta altri vantaggi, come la facilità d'uso e di manutenzione. Questo articolo illustra gli inverter di stringa, illustrandone il funzionamento, i vantaggi e gli svantaggi.

Che cos'è un inverter solare di stringa?

Se siete nuovi a sistemi di energia solareVi chiederete che cos'è un inverter di stringa, perché si chiama così o come funziona. Inizieremo quindi con la definizione di inverter solare di stringa. Poi vedremo come è costruito, in modo da avere un quadro più chiaro delle sue capacità di progettazione.

Definizione di inverter di stringa

L'inverter solare di stringa descrive un tipo di inverter per impianti fotovoltaici destinato a collegarsi a uno o più gruppi di moduli fotovoltaici. Il suo nome deriva dal collegamento a una "stringa di pannelli solari" o a più gruppi di moduli fotovoltaici. Moduli fotovoltaici collegati tra loro a formare una "stringa".

L'inverter di stringa è stato il tipo più comune per le installazioni di energia solare residenziali, commerciali e di altro tipo. Gli inverter più recenti, come i microinverter e gli ottimizzatori, cercano di ottimizzare l'efficienza a livello di pannello e sono oggi disponibili.

Ma nonostante ciò, il sistema solare con inverter di stringa ha ancora i suoi vantaggi, soprattutto quando si inizia con un budget ridotto o si installa un impianto solare su larga scala. Vedremo in seguito questi tipi di inverter confrontandoli con l'inverter di stringa. Per ora, concentriamoci su come identificare l'inverter di stringa.

Progettazione dell'inverter solare di stringa

Un inverter di stringa solare si presenta come un'unità di grandi dimensioni da installare a parete vicino al campo fotovoltaico, oppure come un dispositivo da collocare su un rack. Di solito è più grande dei micro-inverter o degli ottimizzatori di potenza, progettati per essere installati su o vicino ai singoli pannelli solari.

Il tipico inverter di stringa è collegato a più stringhe di moduli fotovoltaici. Di conseguenza, avrà più ingressi per questi collegamenti. Alcuni inverter sono progettati con un solo ingresso e sono costruiti per piccoli impianti fotovoltaici. Questi sono talvolta chiamati inverter solari a stringa singola.

Un inverter solare multistrato è dotato di più ingressi. Questi consentono agli utenti di collegare diversi pannelli all'unità inverter. Con un numero maggiore di ingressi, è possibile espandere il sistema solare a piacimento. È sufficiente aggiungere qualche altro pannello e collegarlo a questi ingressi supplementari.

Inverter di stringa con ottimizzatore di potenza
Inverter di stringa con ottimizzatore di potenza
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Come funziona un inverter di stringa?

La tecnologia degli inverter di stringa è abbastanza semplice da capire. Prende l'elettricità in corrente continua (DC) prodotta da una stringa di pannelli e la converte in elettricità in corrente alternata (AC). Questo è il tipo di corrente elettrica che viene utilizzato in casa o in azienda e anche quello che viene immesso nella rete elettrica se si dispone di un sistema collegato alla rete.

Gli inverter solari di stringa sono inverter "centralizzati", ovvero vengono installati lontano dal campo fotovoltaico e tutta l'elettricità CC prodotta dai moduli viene convogliata all'inverter. Questi inverter sono spesso utilizzati con le batterie per immagazzinare energia da utilizzare in seguito.

Gli inverter solari sono generalmente efficienti, soprattutto se dotati di MPPT. Tuttavia, affinché l'efficienza si realizzi quando si utilizza un inverter di stringa, i pannelli solari di ogni stringa devono ricevere la luce del sole, altrimenti la stringa o la produzione saranno ridotte.

Considerato il funzionamento degli inverter di stringa, come si collocano rispetto ad altri tipi di sistemi solari? Vediamo.

Inverter di stringa vs. micro inverter

Un micro inverter è un tipo di inverter solare progettato per essere installato su o vicino a un singolo pannello solare. Inverte l'elettricità CC prodotta da un pannello in corrente alternata. Questa soluzione offre diversi vantaggi rispetto a un sistema di inverter di stringa.

In primo luogo, significa un'installazione più efficace. Se un pannello è ombreggiato o difettoso, solo la sua produzione sarà ridotta. Gli altri continueranno a funzionare senza problemi. In un sistema solare con inverter di stringa, un pannello malfunzionante o in ombra riduce la produzione dell'intera stringa, poiché tutti si collegano ad esso in serie.

Il vantaggio degli inverter di stringa è che sono molto più economici da acquistare e installare rispetto ai micro inverter. Per questo motivo, sono una scelta popolare quando il budget è una preoccupazione cruciale. Tuttavia, i micro inverter tendono ad avere una durata di vita più lunga rispetto agli inverter di stringa.

Inverter di stringa vs. inverter centrale

Un inverter centrale è simile a un inverter di stringa per molti aspetti. Entrambi sono installati lontano dal campo fotovoltaico e vengono utilizzati per convertire l'elettricità CC in elettricità CA collegandosi alle stringhe di pannelli. Le differenze si notano nel modo in cui vengono utilizzati e nelle loro dimensioni.

Gli inverter centrali sono tipicamente utilizzati per impianti fotovoltaici di grandi dimensioni, come ad esempio parchi solarimentre gli inverter di stringa si trovano nei sistemi più piccoli. Un'altra differenza è che gli inverter centrali tendono a essere più costosi rispetto agli inverter di stringa. Questo perché di solito sono più potenti, con valori di tensione e corrente più elevati.

Inverter di stringa vs. Ottimizzatore di potenza

Un ottimizzatore di potenza è un tipo di inverter simile a un microinverter. Gli ottimizzatori di potenza vengono installati su o accanto a un singolo pannello solare. In questo modo massimizzano la produzione di quel pannello compensando le perdite dovute a ombreggiamento, sporcizia o variazioni di temperatura.

Come i microinverter, gli ottimizzatori di potenza possono aumentare l'efficienza complessiva di un impianto fotovoltaico. Tuttavia, gli ottimizzatori non trasformano l'energia CC in CA e devono essere abbinati a un inverter di stringa o centrale. Quindi possiamo parlare del vantaggio dell'ottimizzatore di potenza solo sotto questo aspetto.

Un inverter di stringa con ottimizzatore fornisce un sistema più efficiente rispetto a quello utilizzato da solo. Un inverter di stringa con ottimizzatore, come i microinverter, consente inoltre di monitorare le stringhe del pannello. Si tratta di vantaggi significativi, soprattutto per i sistemi installati in zone ombreggiate o sporche.

Tipico sistema di inverter solari di stringa
Tipico sistema di inverter solari di stringa
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Qual è il miglior inverter di stringa?

Se si sceglie un inverter solare, il passo successivo è quello di individuare il miglior inverter di stringa per le proprie esigenze di energia elettrica o solare. Ci sono molti aspetti da tenere in considerazione quando si sceglie un inverter solare di stringa. Ecco alcuni fattori da tenere a mente quando si effettua la scelta:

Capacità dell'inverter di stringa

L'inverter scelto deve essere in grado di gestire la quantità di energia prodotta dal sistema. La potenza nominale determina la quantità di elettricità che l'inverter può gestire. Ad esempio, un inverter da 3 kilowatt (kW) può gestire fino a 3.000 watt di elettricità CC.

Quando si dimensiona l'inverter di stringa, scegliere un tipo di potenza leggermente superiore alla quantità di elettricità che si prevede di produrre con l'impianto fotovoltaico. Per darvi un'idea, la maggior parte delle abitazioni utilizza in media il 10 kilowatt (kW).

Oltre alla capacità dell'inverter di stringa, è necessario considerare anche la potenza che si prevede di produrre in futuro con il sistema. Se si prevede di aggiungere altri pannelli in futuro, assicurarsi che l'inverter sia in grado di gestire il carico aggiuntivo.

Efficienza degli inverter di stringa

Il grado di efficienza dell'inverter di stringa indica la quantità di elettricità CC immessa nell'inverter che verrà convertita in elettricità CA. Ad esempio, se un inverter ha un grado di efficienza di 96%, significa che 96% dell'elettricità CC verrà convertita in elettricità CA, mentre 4% andranno persi nel processo di conversione.

Un inverter più efficiente comporta una minore perdita di energia durante il processo di conversione, il che significa che sarà disponibile più energia per alimentare la casa o l'azienda. Tuttavia, è bene ricordare che gli inverter di stringa sono più efficaci quando la luce del sole è sempre disponibile.

Numero di ingressi

Anche il numero di ingressi è un fattore importante da considerare. L'ingresso è il punto in cui l'elettricità CC proveniente dal campo fotovoltaico viene immessa nell'inverter. La maggior parte degli inverter di stringa ha uno o due ingressi, ma ce ne sono alcuni che ne hanno quattro o più.

Se si dispone di un piccolo impianto fotovoltaico, un inverter a ingresso singolo dovrebbe essere sufficiente. Tuttavia, se si dispone di un impianto di grandi dimensioni, è consigliabile prendere in considerazione un inverter con più ingressi, in modo da poter collegare più di una stringa di pannelli solari.

Prezzo dell'inverter solare di stringa

Gli inverter di stringa sono il tipo di inverter solare più conveniente, con prezzi che partono da circa $0,13 per watt. Questo li rende una scelta popolare per gli acquirenti di impianti solari attenti al budget. Il prezzo da pagare dipende comunque dalle caratteristiche e dalle specifiche dell'inverter.

Il prezzo degli inverter solari di stringa parte da circa $100 a $1.000 o più, a seconda delle caratteristiche e delle capacità disponibili. Il nostro consiglio è quello di confrontare le caratteristiche dei diversi inverter di stringa prima di prendere una decisione, sia che si tratti di un inverter per la casa o per un'azienda di energia solare.

Non accontentatevi dell'opzione più economica. Scegliete invece l'inverter che offre il miglior rapporto qualità-prezzo. Una ricerca sul produttore di inverter solari di stringae i loro prodotti vi forniranno le informazioni necessarie per fare la vostra scelta.

Conclusione

L'inverter solare di stringa è un'opzione popolare quando si investe in un sistema fotovoltaico o di energia solare. Economico e facile da installare e mantenere, rappresenta un'ottima soluzione per alimentare la casa o l'azienda con l'energia solare. Nell'acquisto di un inverter di stringa, tenere presente la potenza nominale, l'efficienza, il numero di ingressi, le dimensioni e il prezzo. Inoltre, confrontate le caratteristiche e le specifiche dei diversi inverter per trovare l'opzione migliore per le vostre esigenze.

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