Cos'è un inverter solare e a cosa serve?

Gli inverter solari sono componenti fotovoltaici fondamentali. Ecco cos'è un inverter solare, comprese altre informazioni come la funzione e l'uso.

Un inverter solare
Un inverter solare
Risorsa: https://youtu.be/HBKwrB3fhOE

È considerato il "cuore" di un impianto fotovoltaico, ma cos'è un inverter solare? Se state leggendo questo articolo, probabilmente avete molte domande sull'inverter dell'impianto fotovoltaico, chiamato anche inverter solare. Ecco, in questo articolo, una rapida ma dettagliata panoramica del dispositivo: Vi spiegheremo cosa sono questi inverter cruciali, il ruolo che svolgono negli impianti fotovoltaici e il loro confronto con i normali inverter.

Che cos'è un inverter solare?

Per cominciare, la definizione di inverter solare: un inverter è un tipo di apparecchiatura elettrica che accoglie Elettricità in corrente continua da un lato, lo converte in Elettricità CAe poi la rilascia come forma di energia utilizzabile, sia in termini di corrente che di tensione. Ecco perché questo dovrebbe accadere:

La corrente continua è il tipo di elettricità generata dai pannelli solari. D'altra parte, la corrente alternata è il tipo di elettricità utilizzato dalla maggior parte degli apparecchi elettrici. L'inverter di un sistema solare, quindi, è il dispositivo di un impianto fotovoltaico che cambia la corrente di campo in una forma utilizzabile da vari carichi, come elettrodomestici e apparecchiature industriali.

Come si può vedere dalle immagini dell'inverter solare in questo post, il dispositivo è una scatola che viene comunemente collocata su una parete o una piattaforma rialzata (se si dispone di un sistema a terra) o sul tetto (se si dispone di un sistema a tetto). A seconda del sistema specifico, l'inverter può essere collegato a un sistema di accumulo, alla rete o a entrambi.

Cosa fa un inverter solare?

Ora che sappiamo cos'è un inverter solare, qual è il suo ruolo in un impianto fotovoltaico? Vediamo ora più da vicino la funzione dell'inverter solare. O, in altre parole, perché il vostro impianto solare ha bisogno di un tipo speciale di inverter chiamato inverter solare.

I pannelli solari erogano energia in corrente continua mediante un processo noto come "generazione di energia". effetto fotovoltaico (PV). Quando la luce del sole colpisce le celle fotovoltaiche del pannello solare, libera gli elettroni dagli atomi, provocando un flusso di corrente. Ma questa corrente scorre solo in una direzione (corrente continua).

L'inverter solare preleva questa corrente continua e la utilizza per produrre corrente alternata, ovvero una corrente che cambia direzione molte volte in un minuto. A seconda della configurazione, questo può avvenire in un sistema "solo rete" o in un sistema "inverter solare e batteria": Continuate a leggere per saperne di più su questi sistemi di inverter.

Un sistema di inverter e batterie solari e i suoi componenti
Un sistema di inverter e batterie solari e i suoi componenti
Risorsa: https://youtu.be/x-05gKrdg3U

Sistemi di inverter solari

L'inverter svolge un ruolo fondamentale in qualsiasi impianto fotovoltaico, essendo responsabile della conversione della corrente e della tensione in una forma più utilizzabile. Nei diversi sistemi fotovoltaici si utilizzano anche inverter diversi. Questi includono sistemi di inverter solari off grid, grid tie e ibridi. Infatti, sebbene lo scopo e la funzione dell'inverter non cambino, alcuni aspetti, come l'applicazione, cambiano, come illustrato di seguito.

Inverter solare grid tie

Un inverter solare grid-tie è il tipo di inverter che si utilizza con un sistema fotovoltaico connesso alla rete. Converte l'elettricità CC dei pannelli fotovoltaici in elettricità CA che può essere immessa nella rete pubblica. La società di servizi pubblici paga quindi l'energia.

L'inverter collegato alla rete deve essere in grado di sincronizzare la propria uscita in corrente alternata con la rete elettrica. frequenza di rete e di far coincidere la fase. Questo per garantire che l'elettricità generata dall'impianto fotovoltaico possa essere immessa senza problemi nella rete. Nella maggior parte dei casi si tratta di un inverter diretto senza batteria di accumulo.

Inverter solare off grid

Un inverter solare off-grid viene normalmente utilizzato in un sistema fotovoltaico non collegato alla rete elettrica. In altre parole, si tratta di un inverter solare con batteria di accumulo da utilizzare con un array di pannelli, ma soprattutto in luoghi non collegati alla rete.

Gli inverter solari off grid sono progettati con la capacità di caricare e immagazzinare energia nelle batterie per un'alimentazione ininterrotta. Devono inoltre essere dotati di un regolatore di carica incorporato. Il regolatore serve a evitare che le batterie vengano sovraccaricate.

Inverter solare ibrido

Un inverter solare ibrido è un tipo di inverter che può essere utilizzato sia nei sistemi fotovoltaici connessi alla rete che in quelli fuori rete. È in grado di funzionare sia come inverter grid tie sia come inverter off grid, il che lo rende un'opzione versatile per alcuni impianti fotovoltaici. Ecco come funziona:

Quando la rete è disponibile, l'inverter ibrido funziona come un inverter grid tie e invia elettricità CA alla rete elettrica. Quando la rete non è disponibile, passa alla modalità off-grid e fornisce energia alle apparecchiature in loco dalle batterie. Questi inverter possono anche caricare le batterie dalla rete, se necessario.

Inverter solare in un impianto fotovoltaico residenziale
Inverter solare in un impianto fotovoltaico residenziale
Risorsa: https://powerforum.co.za

Altri usi dell'inverter solare

Come abbiamo appena stabilito, la funzione principale di un inverter solare è quella di trasformare la corrente continua di un impianto solare in corrente alternata. Ma non è tutto. La funzione dell'inverter solare va oltre la conversione di corrente. Gli inverter moderni sono dispositivi ricchi di tecnologia e dotati di funzioni high-tech come l'MPPT e le opzioni di monitoraggio dell'energia. Tra gli altri usi dell'inverter solare, quindi, ci sono quelli elencati di seguito.

Connessione alla rete e interazione

Gli inverter per sistemi solari hanno fatto molta strada da quando sono stati concepiti agli albori dello sviluppo dell'energia solare. I dispositivi moderni sono ricchi di funzioni, e alcuni modelli includono Wi-Fi e cellulare connettività, nonché la capacità di connettersi e interagire con la smart grid.

La maggior parte delle persone che installano pannelli solari sulle loro case vogliono fare una delle due cose: andare completamente fuori rete o ridurre la loro dipendenza dalla rete. Tuttavia, esiste una terza opzione, che consiste nell'utilizzare la rete come riserva, generando la maggior parte del proprio fabbisogno energetico dal sole.

È qui che si rivela utile un inverter solare grid-tied. Questi dispositivi sono progettati per collegare l'impianto fotovoltaico alla rete elettrica, consentendo di rivendere alla rete l'energia prodotta in eccesso (net metering) e di attingere alla rete quando necessario.

Inseguimento del punto di massima potenza

Come abbiamo accennato in precedenza, l'MPPT è una funzione che consente all'inverter solare di estrarre la massima potenza possibile dal campo fotovoltaico. Questo è uno dei vantaggi degli inverter solari quando si tratta di ottenere il massimo dal proprio impianto fotovoltaico.

I pannelli solari hanno una relazione complessa tra tensione, corrente e resistenza. Questa relazione si traduce in quello che è noto come "curva di potenza." In sostanza, la curva di potenza è un grafico che mostra la potenza che i pannelli solari possono generare a un determinato livello di tensione e corrente.

Il punto di massima potenza è il punto della curva di potenza in cui il pannello genera la massima potenza. L'obiettivo dell'MPPT è garantire che l'impianto fotovoltaico funzioni sempre al punto di massima potenza o in prossimità di esso, indipendentemente dalle variazioni di condizioni quali la temperatura e l'intensità della luce solare.

Monitoraggio dell'energia

Oggi gli inverter fotovoltaici sono dotati anche di funzionalità di monitoraggio dell'energia che consentono di tenere traccia della potenza generata dall'impianto fotovoltaico. Queste informazioni possono essere utili per una serie di motivi, tra cui:

  • Monitoraggio della produzione solare per verificare il rendimento dell'impianto
  • Monitorare l'utilizzo di energia per capire dove è possibile apportare modifiche.
  • Assicurarsi che il sistema stia generando la quantità di energia prevista

Gli inverter solari con funzionalità di monitoraggio dell'energia sono solitamente dotati di un display LCD che mostra i dati in tempo reale sulla produzione di energia, nonché i dati storici che possono essere utilizzati per monitorare i progressi nel tempo.

Alcuni modelli sono anche dotati di portali basati sul web che consentono di accedere a queste informazioni da remoto, il che può essere utile se si dispone di un impianto fotovoltaico di grandi dimensioni o di più impianti installati in luoghi diversi.

Inverter solare vs. inverter normale
Inverter solare vs. inverter normale
Risorsa: https://www.youtube.com/watch?v=9uJXxrK2MLw

Inverter solare VS inverter normale

Come si può notare, gli inverter solari sono dispositivi fondamentali quando si tratta di impianti fotovoltaici o solari. Contribuiscono a garantire una forma di tensione o corrente utilizzabile, oltre ad altre funzioni come l'ottimizzazione della potenza. Ma cosa li distingue dai normali inverter (non solari)?

La differenza principale tra un inverter solare e un inverter normale è che gli inverter solari sono progettati specificamente per l'uso con gli impianti fotovoltaici. Ciò significa che includono funzioni come l'MPPT e il monitoraggio dell'energia, appositamente studiate per le applicazioni solari.

Gli inverter solari tendono inoltre ad essere più efficienti dei normali inverter, poiché sono normalmente costruiti secondo gli standard e le classificazioni dell'industria solare, con alcuni modelli che vantano valutazioni di efficienza fino a 98%. Questo è importante perché significa che è disponibile più energia per alimentare la casa o l'azienda.

Queste sono alcune delle caratteristiche che contraddistinguono gli inverter fotovoltaici, siano essi da parete, da tetto o portatili. Inoltre, gli inverter solari hanno solitamente una garanzia più lunga rispetto agli inverter normali. Ad esempio, molti produttori di inverter solari offrono una garanzia di 5 anni e oltre, mentre la maggior parte degli inverter normali ha una garanzia di 1 o 2 anni.

Conclusione

L'inverter fotovoltaico è un dispositivo indispensabile in qualsiasi impianto a energia solare. Senza di esso, non è possibile generare corrente alternata, che è il tipo di elettricità utilizzato dalla maggior parte dei gadget domestici e delle apparecchiature industriali. Gli inverter di oggi sono già dotati di funzioni che consentono di ottenere il massimo dal vostro impianto fotovoltaico, sia che vogliate passare alla modalità off-grid sia che vogliate semplicemente ridurre la vostra dipendenza dalla rete elettrica.

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