Inverter fotovoltaico: come funziona, a cosa serve e quanto costa

Gli impianti fotovoltaici sono strumenti fondamentali per poter produrre energia elettrica e risparmiare sulla bolletta energetica. Il cuore di tutto il sistema è l'inverter, un apparecchio che trasforma la corrente continua dei moduli fotovoltaici in corrente alternata immettendola in rete. Un dispositivo che ha molte altre caratteristiche e funzionalità fondamentali per il rendimento dell'impianto. 

A cosa serve l'inverter?

L'inverter è il "pezzo" fondamentale dell'impianto fotovoltaico. Come abbiamo visto, esso oltre che trasformare la corrente da continua ad alternata (quindi a fornire energia elettrica) si occupa anche di:

• controllare e monitorare l'impianto
• garantire che i moduli fotovoltaici funzionino al massimo delle funzionalità
• monitorare costantemente la rete pubblica
• accertare la responsabilità circa i criteri di sicurezza da seguire.

Quali tipi di inverter fotovoltaico esistono?

Sul mercato esistono numerosi tipi di inverter. La loro classificazione dipende da varie caratteristiche: potenza, dimensione inverter, tipologia.

In termini di potenza si parte da 2 kilowatt e si può salire fino al megawatt. Solitamente si trovano potenze da 5 kW per impianti residenziali (quelli montati sul tetto dell'edificio) mentre per gli impianti commerciali si sale da 10 a 20 kW e si passa poi a potenze ancora superiori. Da 500 a 800 kW è la potenza che può raggiungere una centrale fotovoltaica.

La connessione dei moduli fotovoltaici rappresenta un altro elemento fondamentale. Si distinguono inverter di stringa, multistringa e centrali. La stringa costituisce una fila di moduli collegati tra loro in serie.

Si distinguono infine inverter monofase e trifase o ancora apparecchi dotati di trasformatore. Negli impianti piccoli vengono impiegati inverter monofase, mentre in quelli di grandi dimensioni vengono impiegati inverter trifase oppure più inverter monofase. Il trasformatore viene usato per la messa a terra dei moduli fotovoltaici. È più comune trovare inverter senza trasformatore poiché sono di dimensioni più ridotte e più leggeri oltre a garantire un rendimento maggiore.

Funzionalità dell'inverter spiegate nel dettaglio

L'inverter fotovoltaico ha tantissime funzioni.  Tra queste:

• trasformazione dell'elettricità
• ottimizzazione della potenza
• monitoraggio e protezione
• gestione della temperatura
• protezione.

Vediamo a cosa corrispondono nel dettaglio queste voci.

1. Il rendimento dell'inverter è una delle caratteristiche più importanti. La corrente continua che viene trasformata in corrente alternata corrisponde al rendimento. I più funzionali arrivano al 98%
2. per ottimizzare la potenza invece è necessario che l'irraggiamento e la temperatura dei moduli siano buoni. I valori sono vari a seconda dell'arco della giornata. Il punto di funzionamento ottimale si chiama Maximum Power Point (MPP). Nell'arco della giornata il sistema fotovoltaico cerca di "inseguire" l'MPP al fine di tenere quanto più alto il rendimento possibile
3. per evitare anomalie è necessario che l'inverter si occupi di monitorare costantemente eventuali anomalie. Al fine della sicurezza il dispositivo effettua il disinserimento dell'impianto dalla rete pubblica (oppure potrebbe sostenere la rete stessa in base alle esigenze)
4. è fondamentale che l'inverter comunichi continuamente i parametri, i dati di funzionamento e il rendimento dell'impianto. I moderni sistemi sono in grado di effettuare le verifiche anche per mezzo Bluetooth e grazie a portali informatici permettono di avere tutto sotto controllo
5. la gestione della temperatura rappresenta un elemento fondamentale per proteggere l'impianto. L'inverter deve essere in grado di ridurre la potenza qualora dovesse salire in maniera eccessiva.

Un dispositivo così fondamentale ha un costo elevato?

La risposta è no. Se fino a qualche anno fa un inverter fotovoltaico poteva raggiungere senza problemi un costo di 1.500 euro, i moderni inverter hanno un costo medio di 600 euro. La costante diffusione degli impianti fotovoltaici e l'abbattimento dei costi "tecnologici" dovuto alla concorrenza hanno permesso di diminuire la spesa.

È importante scegliere con oculatezza il dispositivo considerando che:

• la potenza nominale del generatore solare può superare fino al 10% la potenza nominale dell’inverter
• sottodimensionare l'inverter può influire negativamente sul rendimento
• la tensione CC massima non deve superare la tensione d'ingresso consentita (altrimenti si potrebbero creare danni all'inverter).

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