Come dimensionare un inverter fotovoltaico?

In questo articolo vogliamo supportarvi spiegando quali sono le considerazioni da fare per dimensionare correttamente un inverter fotovoltaico. Procederemo analizzando come regolare la potenza in un sistema fotovoltaico, per poi esaminare i fattori da prendere in considerazione nella scelta della tipologia e del numero di inverter da affiancare ai moduli fotovoltaici.

Il dimensionamento di un inverter in un sistema fotovoltaico

Come va regolata la potenza di ingresso in un sistema fotovoltaico? In un sistema fotovoltaico stand-alone, la potenza di ingresso che il regolatore di carica fornisce all’inverter deve essere del 25-30% superiore rispetto alla potenza assorbita in un qualsiasi momento dal carico che si vuole alimentare. È molto importante che tale valore non sia mai inferiore rispetto alla potenza assorbita.

Come regolare la potenza in caso di carico non resistivo? Se il carico non è resistivo (ovvero comprende ad esempio un motore, un compressore di un frigorifero o di un condizionatore d’aria) l’inverter deve essere dimensionato in modo da poter fornire almeno tre volte la potenza assorbita dal carico non resistivo. Inoltre bisogna tener conto che deve fornire l’elevata energia di spunto necessaria per l’accensione di questi dispositivi.

Infine, per quanto riguarda i sistemi fotovoltaici connessi in rete, poiché in questo caso non c’è un regolatore di carica, la potenza di ingresso dell’inverter dovrebbe essere (in condizioni normali) non inferiore a quella fornita dai pannelli fotovoltaici. In questo modo si garantisce un funzionamento efficiente e sicuro del sistema. L’inverter, inoltre, deve avere la stessa tensione nominale del pacco batterie.

Come scegliere la potenza adatta all’inverter?

Il costo dell’inverter incide in modo consistente sul budget per la realizzazione di un impianto. Per questo motivo è bene essere sicuri di quale sia l’inverter giusto per il proprio caso. Partiamo dalla base: in linea generale possiamo dire che la potenza che l’inverter deve avere dipende dalla potenza dell’impianto in cui verrà inserito.

Facciamo degli esempi pratici. Se ad esempio abbiamo un impianto fotovoltaico domestico da 2,5 kW, è consigliabile utilizzare un inverter da 2,5 o 3 kW di potenza. Noi consigliamo di optare per quello con una potenza lievemente maggiore, ovvero 3 kW, perché generalmente gli inverter hanno un’efficienza indicativamente del 90% circa.

E nel caso di impianti fotovoltaici domestici stand-alone? In questo caso gli inverter andrebbero dimensionati sul massimo carico di picco, anziché sul carico tipico continuo.

Cos’è il carico di picco? È la potenza massima che un inverter può fornire per un breve tempo, generalmente da pochi secondi fino a 15 minuti (normalmente da 3 a 15 secondi di potenza di picco sono sufficienti per alimentare la maggior parte degli apparecchi elettrici, compresi quelli che hanno bisogno di uno spunto). Cos’è il carico tipico? È la potenza che l’inverter può fornire in maniera stazionaria. È molto più bassa della potenza di picco.

Quanti inverter usare?

Per stabilire quanti inverter utilizzare è importante distinguere tra diverse casistiche.

• Impianto fotovoltaico stand-alone: questa tipologia di impianto generalmente è di dimensioni ridotte e non è connessa in rete ma è dotata di batterie. Per questo motivo consigliamo di utilizzare un unico inverter in grado di soddisfare il picco di carico atteso.
• Impianto fotovoltaico connesso in rete e di dimensioni più grandi: in questo caso si opterà per un unico inverter o per più inverter che formano una rete connessa con la rete elettrica. Suddividendo un impianto fotovoltaico di grandi dimensioni in più parti, ognuna dotata del proprio inverter, si minimizzano infatti le conseguenze in caso di eventuali guasti e si diminuiscono le correnti che devono circolare in essi, migliorando in questo modo la resa complessiva del sistema. Per quanto riguarda la potenza, questa dovrà essere adeguata a quella di uscita dei pannelli fotovoltaici connessi agli inverter.