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Fotovoltaico

Come scegliere un inverter adeguato al mio progetto fotovoltaico?

24/07/2023 / Da Amara NZero
L’inverter è uno degli elementi cardine di ogni impianto fotovoltaico; pertanto, la scelta del giusto inverter per il proprio progetto fotovoltaico è fondamentale.
immagine di moduli fotovoltaici in un prato

All'inverter, elemento fondamentale degli impianti fotovoltaici, è demandata la conversione in corrente alternata della corrente elettrica erogata dai moduli in forma continua. L’inverter è inoltre responsabile del controllo del flusso di elettricità tra il modulo batteria, i carichi, e la rete elettrica. Oltre alla conversione DC/AC, l’inverter fornisce numerose funzioni aggiuntive come la massimizzazione della potenza erogata, la ricarica della batteria e la protezione del circuito. Tutte queste funzioni richiedono elevati livelli di ottimizzazione e un controllo intelligente in tempo reale su tutto ciò che si può verificare. 

immagine inverter kostal
KOSTAL PIKO CI 30

Sul mercato esistono 4 macro categorie di inverter:

Il nostro articolo si focalizzerà sulla categoria inverter di stringa ad oggi la più diffusa e commercializzata.

immagine inverter solis
SOLIS S5 6,0KW 1PH HYBRID

Gli inverter di stringa hanno il vantaggio di essere facilmente reperibili in commercio come componenti standard. Ciò significa che, qualora sia necessario, sarà possibile sostituire l’inverter in maniera facile e veloce. Inoltre, in caso di guasto, sarà interessata solo una porzione e dell’impianto. Sarà più semplice individuare e risolvere il problema mentre il resto dell’impianto continuerà a funzionare regolarmente.

Cosa devo tenere in mente per la scelta dell'inverter? 

Alcune delle prime considerazioni da fare nella fase di scelta di un inverter fotovoltaico riguardano la distinzione tra inverter monofase (utilizzati in particolare per le utenze domestiche) o trifase (in genere impegati per le utenze commerciali o industriali), e la presenza o meno del trasformatore. Il trasformatore fornisce la separazione galvanica che è prescritta per legge in alcuni Paesi. Inoltre, permette la messa a terra dei pannelli fotovoltaici (utile per alcuni tipi di moduli). In Italia nella maggioranza dei casi si utilizza l’apparecchio senza trasformatore. Questo è un ottimo vantaggio perché permette agli inverter di essere più piccoli e più leggeri, ma soprattutto garantisce un grado di rendimento più elevato. 

Ovviamente la scelta dell’inverter deve essere contestuale all’applicazione finale. Sul mercato attuale esistono 3 tipologie di inverter di stringa fotovoltaici:

  • Inverter off grid
  • Inverter on grid
  • Inverter storage con presa EPS
immagine inverter huawei
HUAWEI SUN2000-6KTL-M1

Inverter storage con presa EPS

Sono sistemi ibridi che hanno integrate tutte le caratteristiche delle due tipologie di inverter appena descritte. Il loro principio di funzionamento è analogo a quello di normale inverter on grid connesso alla rete pubblica ma in caso di black-out possono continuare ad erogare energia ad una linea specifica di uscita denominata ‘EPS’ (Emergency Power Supply) con tempi di intervento tollerati dalla maggior parte delle apparecchiature elettroniche domestiche. È consigliabile installarlo con sistemi ‘ESS’ come inverter principale o anche su impianti dove è presente un comune inverter on-grid, in questo ultimo caso l’inverter gestirà tutti i flussi di energia in corrente alternata prendendo la denominazione di Inverter Retrofit o Ac coupled inverter.

Gli inverter fotovoltaici di ultima generazione integrano numerose tecnologie evolute per garantire sempre la massima efficienza di conversione. Molte delle tecnologie che compongono un inverter fotovoltaico sono in continuo perfezionamento, migliorate al fine di conseguire una maggiore efficienza in grado di abbassare il costo per kW di energia solare.

Quali sono le principali tecnologie e funzionalità presenti negli inverter fotovoltaici in commercio? 

  • Tecnologia di ottimizzazione MPPT: La tecnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking) è ad oggi presente in tutti gli inverter e permette, attraverso l’utilizzo di un hardware specifico e un complesso algoritmo matematico, di ottenere un incremento nel rendimento totale di produzione dell’inverter. Infatti questo algoritmo aiuta a riconoscere e rincorrere il punto massimo di produzione raggiungibile dal campo fotovoltaico ad un dato valore di irraggiamento aiutando la macchina a stabilizzare la produzione. Gli inverter di stringa più comuni in commercio sono equipaggiati con un numero di MPPT che va da 1 a 5 a seconda della taglia di potenza e della specifica configurazione dell’inverter.

  • Tecnologia con Ottimizzatori: Questa tecnologia prevede l’installazione di ottimizzatori sui moduli fotovoltaici. Questi ottimizzatori consentono un tracciamento del punto di massima potenza MPPT a livello dei singoli moduli fotovoltaici e non più sull’intera stringa cui sono collegati, come avviene con un inverter di stringa classico. Questo porta ad un incremento tra il 10-15% della produzione energetica rispetto ad un normale inverter di stringa. Oltre che da un punto di vista del rendimento i sistemi con ottimizzatori si rivelano più sicuri lavorando con tensioni di esercizio più basse. Il contro di questi sistemi è il costo complessivo dell’installazione che sale in comparazione con un sistema classico visto l’elevato numero di componenti impiegati. 

  • Gestione Storage: Attualmente la capacità di gestione di un sistema di accumulo è una delle caratteristiche più ricercate dai clienti in un inverter fotovoltaico di concezione moderna. Grazie alla funzione di gestione di un sistema a batterie, l’inverter è in grado di gestire i flussi energetici che permettono l’accumulo di tutte l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico e non utilizzata nell’immediato.

    immagine inverter kostal piko
    KOSTAL PIKO MP PLUS 

Alcuni produttori come Kostal danno la possibilità di implementare questa funzionalità attraverso un codice software da inserire nella macchina che trasforma 1 dei 2 ingressi destinati ai moduli in un ingresso per gli accumulatori BYD. Questa procedura insieme all’installazione di un power meter permette di avere un grafico completo ed una gestione dei flussi di energia da parte dell’inverter e consente pertanto di aumentare la quota di autoconsumo riducendo drasticamente il costo dell’energia in bolletta. Noi di Amara NZero rivendiamo 1 modello di inverter Kostal con questa caratteristica, il KOSTAL PIKO MP Plus con diverse classi di potenza: 5.0-2, 4.6-2, 3.6-2 e il 3.0-2.

La gestione di produzione e consumi e un attento monitoraggio sono indispensabili nei sistemi con ESS ma risultano comunque consigliati per una gestione intelligente dell’energia e per aumentare la quota di autoconsumo. Quasi sempre può essere implementata tramite l’installazione di un power meter collegato all’inverter e tramite un datalogger Wifi o ethernet collegato ad un server online che ci restituisce un grafico con tutti i dati dell’andamento della produzione e del consumo del nostro impianto. Solitamente possono essere visualizzati tramite web browser o applicazione dedicata. 

  • Gestione I/O: Funzione molto interessante per l’ottimizzazione energetica dei carichi. Grazie a questa funzione per esempio può essere programmato l’avvio dei condizionatori o di una pompa di calore al raggiungimento di una certa soglia di produzione.

Noi di Amara NZero siamo rivenditori e distributori di materiale fotovoltaico per il B2B; tra le nostre offerte abbiamo anche gli inverter e microinverter di diversi produttori: