L’inverter negli impianti fotovoltaici: a cosa serve e come sceglierlo

Uno dei componenti fondamentali di un impianto fotovoltaico è l'inverter, senza il quale sarebbe impossibile utilizzare l'energia solare per alimentare elettrodomestici, lampade e qualsiasi altro dispositivo che necessità di elettricità. Pertanto, conoscere la funzione e l'utilizzo dell'inverter è di grande importanza. In sostanza questo dispositivo agisce come un "interprete" dell'energia, in quanto converte l'energia solare in un formato adatto al consumo o alla redistribuzione nella rete elettrica. L'inverter di solito ha la forma di una scatola di medie dimensioni, che include un quadro elettrico al suo interno.

Quali sono le funzioni dell’inverter e come sceglierlo?

Lo abbiamo chiesto al team di Duowatt.it, l’ingrosso online che con 20 anni di esperienza e professionalità è diventato il punto di riferimento italiano per l’acquisto di componenti per impianti fotovoltaici, ecco di seguito le loro risposte.

A cosa serve l’inverter?

L'inverter non solo svolge la fondamentale funzione di conversione dell'energia, ma ha anche il compito di minimizzare lo spreco di energia prodotta dai pannelli solari.

Tra i compiti dell’inverter:

• Eseguire un monitoraggio accurato e preciso della sua temperatura, che può variare a seconda dell'ambiente in cui è installato (l'ideale sarebbe una temperatura fresca);

• Visualizzare e trasmettere i dati relativi alla performance e al funzionamento dell'impianto fotovoltaico;

• Effettuare una sorveglianza costante sulla rete elettrica e proteggere l'impianto da eventuali sbalzi di tensione, cortocircuiti e interruzioni di corrente;

• Rilevare e notificare eventuali malfunzionamenti o anomalie dell’impianto;

• Massimizzare l'efficienza del sistema, individuando e mantenendo il corretto punto di lavoro ottimale;

• Mantenere costanti la frequenza e la tensione dell'energia elettrica, con valori standardizzati di 50Hz e 220-230v per tutte le abitazioni e gli impianti industriali, anche in presenza di fluttuazioni nella tensione generata dai pannelli solari;

• Limitare al minimo la dispersione di energia, di solito pari al 2% della produzione totale.

Come scegliere l’inverter?

Per procedere alla scelta dell’inverter ideale per la progettazione dell’impianto fotovoltaico, è necessario tenere in considerazione tre fattori fondamentali:

1. Potenza

Per scegliere l'inverter adatto al tuo impianto, devi valutare la potenza massima di energia che la famiglia o attività commerciale potrebbero consumare. È possibile calcolare la somma di energia richiesta da ogni dispositivo collegato alla rete in modo simultaneo. Solitamente, la potenza per un impianto domestico varia da 2kW a 5kW.

Nel caso di un'attività professionale, la potenza può variare da 10kW a 20kW, mentre negli impianti industriali può raggiungere molte MW, come nel caso di una centrale fotovoltaica che va dai 500-800kW fino a molti MW.

2. Connessione dei moduli fotovoltaici

È fondamentale prendere in considerazione il tipo di connessione tra i pannelli solari e l'inverter:

• Per un impianto domestico, è più comune l'utilizzo di pannelli solari in stringa, ovvero un gruppo di moduli fotovoltaici collegati in serie, per cui sarà necessario un inverter di stringa, che può avere una potenza che va dai 250 W fino ai 15kW;

• Esistono anche più stringhe di pannelli solari disposte in parallelo, per cui si dovrà utilizzare un inverter multistringa, consigliato nel caso in cui l'impianto sia costituito da diverse sezioni parzialmente ombreggiate;

• Un tipo di connessione centralizzata prevede che ogni pannello sia collegato all'inverter centrale, il quale può avere una potenza che va dai 15 kW fino a 1 MW, ed è particolarmente adatto per grandi impianti;

• Un altro tipo di connessione sono i microinverter, che sono degli inverter di dimensioni ridotte, installati dietro ciascun pannello, con una potenza inferiore ai 250 W. Questo tipo di inverter consente di monitorare le prestazioni di ciascun singolo pannello in modo più tempestivo, massimizzando così le prestazioni di tutto l'impianto.

3. Tipologia di inverter

Il terzo parametro da considerare è la categoria di inverter utilizzata. In questo caso, possiamo distinguere le seguenti caratteristiche che possono essere combinate tra di loro:

• Inverter monofase o trifase: gli inverter monofase sono adatti per i sistemi solari di piccole dimensioni, mentre gli inverter trifase sono più frequentemente utilizzati per i sistemi di grandi dimensioni e possono essere sostituiti con più inverter monofase;

• Inverter con o senza trasformatore: gli inverter con trasformatore sono necessari se richiesti dalle normative o se l'impianto richiede una messa a terra. L'alternativa è l'utilizzo di un inverter senza trasformatore, solitamente più piccolo, meno ingombrante e con un rendimento più alto, ma che non fornisce isolamento elettrico;

• Inverter a onda modificata o sinusoidale: gli inverter a onda modificata sono molto più economici, ma producono più interferenze a livello di rumore e temperatura, e non sono adatti per dispositivi motorizzati. Ci sono poi impianti fotovoltaici che richiedono inverter a onda sinusoidale pura, più costosi, ma che consentono di collegare tutti i tipi di dispositivi senza incorrere in problematiche;

• Inverter ibrido: per poter immagazzinare l'energia prodotta dal sistema fotovoltaico in eccesso rispetto ai consumi, è possibile considerare l'acquisto di un inverter ibrido, che permette di convogliare l'energia non utilizzata verso apposite batterie. Questo sistema di accumulo consente di restituire l'energia immagazzinata quando necessario, garantendo così una maggiore efficienza energetica dell'impianto. La scelta di un inverter ibrido dovrebbe essere valutata attentamente in fase di acquisto, indipendentemente dal momento in cui si intende installare il sistema di accumulo.