Inverter fotovoltaico: cos'è e come funziona
Un approfondimento Otovo sull'inverter fotovoltaico
Quando si pensa a un impianto fotovoltaico o a un kit solare si pensa solitamente e solo ai pannelli solari. Tuttavia, a questi sono da aggiungere altri componenti come i cavi, i dispositivi di protezione i sistemi di supporto e di monitoraggio (smart meter), un eventuale sistema di accumulo dell’energia e, soprattutto, l'inverter fotovoltaico.
Nel presente articolo, esploreremo in dettaglio tutto ciò che riguarda l'inverter fotovoltaico, offrendo una visione completa di tutti i dettagli e delle informazioni essenziali relative a questo componente, comunemente considerato il cuore pulsante di un impianto fotovoltaico.
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Sei pronto? Iniziamo!
Cos'è e cosa fa un inverter fotovoltaico
Iniziamo spiegando cos'è un inverter per fotovoltaico e quali sono le sue funzionalità.
L'inverter fotovoltaico rappresenta il fulcro di un impianto fotovoltaico poiché abilita coloro che installano un sistema solare sul proprio tetto a utilizzare l'energia prodotta all'interno delle proprie abitazioni. La corrente generata dai pannelli solari è in forma continua (CC), non adatta all'uso domestico. Pertanto, è necessario convertire la corrente continua (CC) in corrente alternata (CA) mediante l'utilizzo di un inverter fotovoltaico per poter usufruire quotidianamente dell'energia prodotta.
Oltre a questa fondamentale funzione di conversione, gli inverter fotovoltaici ottimizzano la produzione di energia generata dai moduli solari, consentendo di ottenere il massimo rendimento possibile dall'impianto. La sostituibilità dei componenti elettronici di un inverter fotovoltaico contribuisce a garantirne una durata di circa 10 anni.
Ciononostante è opportuno fornire agli inverter solari tutte le giuste attenzioni, per proteggerlo dai possibili guasti e attacchi hacker a cui può andare incontro.
Richiedi un preventivoLe caratteristiche di un inverter fotovoltaico
Abbiamo esaminato l'importante ruolo degli inverter per impianti fotovoltaici all'interno di un sistema solare. Ora esploreremo alcune delle caratteristiche chiave di questi dispositivi:
- Conversione della corrente: Come menzionato in precedenza, la funzione principale di un inverter fotovoltaico è quella di convertire la corrente continua (CC) generata dai pannelli solari in corrente alternata (CA). Questa conversione consente l'utilizzo dell'energia prodotta all'interno delle nostre abitazioni.
- Ottimizzazione della produzione di energia: Gli inverter fotovoltaici operano per massimizzare le prestazioni complessive del sistema, ottimizzando la produzione di energia proveniente dai pannelli solari. Ciò contribuisce a garantire un rendimento ottimale dell'impianto.
- Dispositivi di protezione: Gli inverter fotovoltaici sono dotati di dispositivi di protezione che assicurano la sicurezza dell'intero impianto solare. Questi dispositivi intervengono in caso di guasti al sistema o cortocircuiti, contribuendo a prevenire potenziali danni.
- Sorveglianza dell'impianto: I dispositivi di protezione integrati negli inverter svolgono anche una funzione di sorveglianza sull'intero impianto fotovoltaico. Questa caratteristica consente di rilevare eventuali guasti o malfunzionamenti nella produzione di energia elettrica, fornendo un meccanismo di monitoraggio per garantire un funzionamento efficiente e sicuro nel tempo.
Il funzionamento di un inverter fotovoltaico
Ora che abbiamo esaminato le funzioni principali svolte da questo dispositivo, vediamo più nel dettaglio come opera un inverter per fotovoltaico.
I pannelli solari fotovoltaici captano la luce solare e la trasformano in elettricità. Tuttavia, poiché questa elettricità è in forma di corrente continua, non può essere utilizzata direttamente all'interno delle nostre case. Come possiamo allora sfruttare l'elettricità generata dall'energia solare? La risposta è proprio l'inverter fotovoltaico!
Questo dispositivo riveste un ruolo essenziale in qualsiasi impianto fotovoltaico, poiché ha la capacità di convertire la corrente continua in corrente alternata. L'energia prodotta dai pannelli solari viene indirizzata agli inverter solari, i quali effettuano questa trasformazione, permettendoci così di utilizzare l'energia elettrica generata dal sole all'interno delle nostre abitazioni.
È bene però considerare alcuni aspetti importanti prima di installare un inverter fotovoltaico:
- Il corretto funzionamento dei circuiti elettrici domestici
- La posizione dell'inverter fotovoltaico
- I collegamenti elettrici tra l’inverter stesso e il quadro elettrico di casa
- Il dimensionamento dell'inverter
Per questi motivi ti consigliamo di rivolgerti a professionisti del settore che ti sappiano indirizzare verso la scelta migliore. Noi di Otovo lavoriamo con più di cento installatori fotovoltaici certificati pronti ad aiutarti nell'installazione del tuo impianto fotovoltaico e risolvere tutti i dubbi relativi al processo.
Scopri di piùLe spie di un inverter
Ogni inverter per fotovoltaico è dotato di 3 diverse spie (blu, verde e rossa) a luce LED e, insieme, hanno il compito di fornire informazioni sul sistema, come errori e prestazioni.
Vediamo di seguito le loro possibili combinazioni e significato:
- Luce blu accesa: indica che l’inverter fotovoltaico sta comunicando con la Piattaforma di Monitoraggio
- Luce verde accesa: indica che il sistema sta producendo energia
- Luce verde lampeggiante: indica che il sistema è alimentato sul lato CA (corrente alternata) ma non sta producendo energia
- Luce rossa accesa: indica un errore del sistema
L’infografica sottostante riassume i principali significati delle spie degli inverter solari:
Nel caso in cui il tuo inverter non si accendesse, abbiamo scritto un articolo ad hoc per te.
I compiti di un inverter per fotovoltaico
All'interno di un impianto fotovoltaico, gli inverter fotovoltaici svolgono una serie di compiti complessi che vanno oltre la semplice trasformazione della corrente per l'utilizzo domestico. Tra le loro molteplici mansioni, possiamo citare:
- Ottimizzazione della potenza: Gli inverter devono adeguarsi alle fluttuazioni di irraggiamento e temperatura dei pannelli solari per estrarre la massima potenza possibile. Questo avviene attraverso l'individuazione e il mantenimento del "Maximum Power Point" (MPP), ottimizzando così il rendimento dell'intero impianto fotovoltaico.
- Monitoraggio e sicurezza: Gli inverter monitorano costantemente l'efficienza complessiva dell'impianto e rilevano eventuali anomalie. In caso di problemi sulla rete di alimentazione, possono disattivare l'impianto per motivi di sicurezza o regolarlo secondo le richieste del gestore, contribuendo così a proteggere la rete stessa.
- Dispositivi di sicurezza: Gli inverter possono interrompere il flusso di corrente dai pannelli in modo sicuro, prevenendo la formazione di archi elettrici pericolosi durante manutenzioni o guasti, garantendo un ambiente di lavoro più sicuro.
- Comunicazione: Gli inverter offrono interfacce per il controllo, il monitoraggio e la configurazione dei parametri. I dati raccolti possono essere inviati a data logger e trasmessi a portali online per l'analisi, consentendo un controllo completo e una gestione efficiente dell'impianto fotovoltaico.
Nell'infografica sottostante trovi riassunti tutti i compiti degli inverter solari:
Cosa sapere sul dimensionamento degli inverter solari
Un aspetto importante quando si tratta della scelta dell'inverter fotovoltaico più adatto per il proprio impianto riguarda il suo corretto dimensionamento.
Per determinare correttamente le specifiche di un inverter fotovoltaico, è fondamentale considerare vari aspetti tecnici e ambientali. Uno degli elementi chiave è la gestione della tensione, che dipende dal numero di moduli collegati in serie e dalle condizioni operative.
Un aspetto cruciale è il numero massimo di moduli che possono essere connessi in serie in una stringa. Questo determina la tensione massima generata dalla stringa stessa. Inoltre, è essenziale considerare il numero massimo di stringhe che l'inverter può accettare.
Nel calcolo della tensione massima della stringa, è necessario tenere conto delle condizioni avverse, come temperature elevate e bassa irradianza solare. L'obiettivo è garantire che la tensione della stringa non superi la soglia massima supportata dall'inverter.
Ad esempio, consideriamo un impianto fotovoltaico composto da 12 moduli collegati in serie. Per dimensionare correttamente l'inverter, è essenziale calcolare la tensione massima della stringa risultante da questi moduli e verificare che non superi la capacità massima di ingresso dell'inverter stesso. Questa procedura assicura un funzionamento efficiente e sicuro del sistema fotovoltaico nel suo insieme.
Andiamo ora a esaminare le diverse tipologie di inverter solari.
Le tipologie di inverter fotovoltaici
Oltre alla considerazione della tensione e delle specifiche delle stringhe, è importante comprendere le varie tipologie di inverter fotovoltaici disponibili sul mercato. Questa comprensione consente di selezionare l'inverter più adatto alle esigenze specifiche del sistema fotovoltaico in questione.
Tra le tipologie più comuni ci sono gli inverter monofase e trifase, ognuno progettato per adattarsi a diversi contesti e requisiti di potenza.
Gli inverter monofase sono progettati per essere utilizzati nelle reti monofase e presentano due connettori, uno per la fase e uno per il neutro. Questi inverter sono tipicamente impiegati in impianti fotovoltaici di potenza inferiore a 6 kW. La loro struttura e funzionalità sono ottimizzate per adattarsi alle esigenze delle reti monofase residenziali o piccoli sistemi commerciali.
D'altra parte, gli inverter trifase sono composti da tre fasi e gestiscono tre correnti alternate separate. Questi inverter sono ideali per impianti fotovoltaici su larga scala, come quelli utilizzati in grandi aziende o capannoni industriali, dove è richiesta una maggiore potenza e affidabilità. È importante notare che, sebbene meno comune, esistono casi in cui gli inverter trifase vengono utilizzati anche in ambienti residenziali, soprattutto quando l'installazione fotovoltaica è di dimensioni significative o in presenza di una rete trifase.
La scelta tra un inverter monofase e trifase dipende quindi dalle caratteristiche specifiche del sistema fotovoltaico, tra cui la potenza, la tipologia di rete e le esigenze dell'utente finale. Una selezione accurata dell'inverter contribuisce non solo alla massimizzazione dell'efficienza del sistema, ma anche alla sua durabilità e prestazioni a lungo termine.
Oltre a questa distinzione è bene distinguere gli inverter solari per impianti connessi alla rete dagli inverter per impianti fotovoltaici a isola.
Andiamo ad analizzarli di seguito!
1. Inverter fotovoltaici per impianti connessi alla rete
Gli inverter per gli impianti fotovoltaici connessi alla rete elettrica trasformano l’energia solare generata dai pannelli fotovoltaici in energia elettrica, con la possibilità di riversare nella rete il surplus di energia e ottenere un compenso economico grazie al servizio dello Scambio sul Posto.
Per un impianto fotovoltaico, sono diversi i tipi di inverter. In commercio esistono quattro tipi di inverter elettrici connessi alla rete:
- Inverter di stringa
- Inverter centralizzato
- Micro inverter
- Inverter ibridi
Inverter di stringa
Gli inverter fotovoltaici di stringa sono i più utilizzati ed economici sul mercato oltre a richiedere una manutenzione che non necessita di tempo e costi aggiuntivi. Questi inverter sono di solito utilizzati per quei sistemi che non risentono degli ombreggiamenti che andrebbero a limitare lo sfruttamento ottimale di ogni stringa.
Per questo motivo, questo tipo di inverter fotovoltaico è ideale per le aree geografiche dove l'irraggiamento solare rimane costante ogni anno e nessun pannello solare fotovoltaico risente dell'ombra.
Inverter centralizzato
Con i grandi impianti fotovoltaici sono solitamente utilizzati gli inverter centralizzati, per il loro uso semplice e diretto. I moduli fotovoltaici sono collegati tra di loro in serie, così da formare stringhe fino a 1000 V di tensione a circuito aperto. In questo caso, un unico inverter è collegato a queste stringhe connesse in parallelo. Tra gli svantaggi di questo inverter ricordiamo l’impossibilità di monitorare le prestazioni di ogni singolo pannello solare fotovoltaico e di utilizzarli in caso di ombreggiamento, a differenza degli inverter di stringa.
I micro inverter
I micro inverter hanno una funzione diversa rispetto agli inverter di stringa o centralizzati, visto che ogni dispositivo di questo tipo è installato sul singolo pannello solare fotovoltaico. Ciò significa che ogni modulo solare ha la capacità di trasformare l’energia in corrente alternata. A differenza degli inverter di stringa, la produzione di energia generata da un pannello fotovoltaico non influisce sul resto, non andando a influenzare negativamente le prestazioni dell’intero sistema fotovoltaico.
I vantaggi dei micro inverter sono:
- La possibilità di monitorare le prestazioni dei singoli pannelli fotovoltaici
- La bassa dissipazione di potenza
- La facilità di ampliare l’impianto fotovoltaico
- Il collegamento dei moduli fotovoltaici in parallelo
- Un’elevata vita media e durata
- La facilità nell’individuare un modulo fotovoltaico difettoso in caso di guasto
Qual è lo svantaggio? Il prezzo è più alto poiché si tratta di inverter piccoli incorporati in ciascuno dei pannelli fotovoltaici.
Inverter Ibrido
Un inverter fotovoltaico ibrido ha la stessa funzione di un inverter di stringa convenzionale, ma oltre a trasformare energia proveniente dei pannelli per l’utilizzo domestico, garantisce la carica/scarica dell’energia nei sistemi con accumulo.
Oltre ai tradizionali inverter fotovoltaici ibridi, in commercio si trovano anche i cosiddetti smart inverter: dispositivi in grado di caricare le batterie per fotovoltaico con l'energia della rete elettrica nei momenti in cui il prezzo è basso, per poi utilizzarla nei casi in cui l'impianto fotovoltaico non riesce a soddisfare il fabbisogno elettrico della casa.
Questo tipo di tecnologia è studiata per ottenere la massima autosufficienza dell'impianto fotovoltaico e permettere il massimo risparmio energetico possibile. Tuttavia ha un prezzo molto elevato.
Parla con un consulente Otovo2. Inverter fotovoltaici per impianti a isola
Gli impianti fotovoltaici a isola sono sistemi non collegati alla rete elettrica esterna e richiedono la presenza di una batteria per immagazzinare l'energia solare prodotta dai moduli fotovoltaici. In questo contesto, l'inverter ha la responsabilità di estrarre direttamente l'energia dalla batteria e convertirla in corrente alternata, rendendola così utilizzabile a livello domestico.
Questo tipo di inverter fotovoltaico è comunemente impiegato in aree con limitata o nessuna accessibilità alla connessione elettrica esterna, come ad esempio rifugi in montagna o su mezzi di trasporto come camper o barche.
Gli inverter per impianti isolati dalla rete elettrica operano in maniera simile agli inverter ibridi utilizzati negli impianti fotovoltaici collegati alla rete. Tuttavia, la caratteristica distintiva di questi dispositivi è la loro capacità di creare una propria rete elettrica, eliminando la dipendenza da una connessione esterna.
Gli inverter fotovoltaici da 3 kW e 6 kW
Gli inverter fotovoltaici da 3 kW e 6 kW sono solitamente quelli più ricercati. Il numero di pannelli solari fotovoltaici che possono essere collegati a questi dispositivi dipende molto dalla potenza di uscita dei singoli moduli fotovoltaici e dalla tensione dall'intero sistema fotovoltaico.
Un esempio? Se utilizzassimo moduli fotovoltaici da 300vW ciascuno, potremmo collegare fino a 10 pannelli in serie per ottenere una tensione di sistema di 300 V di corrente continua e 2o pannelli in serie per ottenere una tensione di sistema di 600 V.
Tuttavia, è importante ricordare che il dimensionamento di un impianto fotovoltaico dipende da molti fattori quali lo spazio, l'orientamento dei pannelli fotovoltaici, le ombre, e altri fattori tecnici.
In generale, ricordiamo che un inverter fotovoltaico è in grado di convertire circa 1/1,5 volte la sua potenza nominale e, consapevoli del fatto che un impianto non è in grado di raggiungere la sua potenza nominale di picco a causa dell'assenza delle condizioni ideali di laboratorio per il suo raggiungimento, si sceglie sempre e solo di installare un inverter con potenza nominale inferiore alla potenza di picco dell'impianto.
Ti consigliamo comunque di consultare uno dei nostri esperti che ti saprà illustrare qual è l'inverter più adatto alle tue esigenze.
I prezzi di un inverter fotovoltaico
La selezione dell'inverter fotovoltaico richiede una valutazione attenta poiché influisce direttamente sulle prestazioni complessive e sulla redditività dell'impianto. Come accennato, esistono diverse opzioni sul mercato con una vasta gamma di prezzi che riflettono una serie di fattori determinanti.
I costi degli inverter solari possono variare notevolmente, con prezzi che vanno da circa 300 a 400 euro per i microinverter fino a 5.000 euro per gli inverter trifase ad alta potenza, come quelli da 50 kW.
Questa vasta gamma di prezzi è influenzata da diversi fattori chiave:
- Potenza: La potenza nominale dell'inverter è uno dei principali fattori che influenzano il prezzo. Gli inverter più potenti, in grado di gestire carichi più elevati, tendono ad avere un costo maggiore rispetto a quelli di potenza inferiore.
- Qualità: La qualità costruttiva e la reputazione del produttore possono avere un impatto significativo sul prezzo. Gli inverter di marche rinomate e con una comprovata affidabilità sul mercato potrebbero avere un costo maggiore rispetto a quelli di marche meno conosciute o di qualità inferiore.
- Tipologia di inverter: Esistono diverse tipologie di inverter, tra cui monofase, trifase, ibridi e microinverter. Ogni tipologia ha caratteristiche e funzionalità specifiche che possono influenzare il prezzo. Ad esempio, gli inverter ibridi, che combinano funzionalità fotovoltaiche con quelle di storage dell'energia, possono avere un prezzo più elevato rispetto agli inverter tradizionali.
Per fornire un esempio più specifico, consideriamo un inverter da 4 kW. Il prezzo di questo tipo di inverter varia generalmente da circa 900 a 1.200 euro, inclusi i costi fiscali e di margine. Tuttavia, se si opta per un inverter ibrido con la stessa potenza, il prezzo può oscillare tra 900 e 1.400 euro a seconda della marca e delle specifiche del prodotto.
In definitiva, la scelta dell'inverter fotovoltaico dovrebbe essere guidata da una valutazione completa delle esigenze del sistema, della qualità del prodotto e delle considerazioni finanziarie a lungo termine. Investire in un inverter di qualità può garantire prestazioni affidabili e durature per l'intera durata di vita dell'impianto fotovoltaico.
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Calcola un preventivo personalizzatoQuale inverter fotovoltaico scegliere?
Quando si tratta di scegliere l'inverter più adatto per il proprio impianto fotovoltaico, è importante considerare diversi fattori al fine di prendere la decisione più informata e vantaggiosa. Una volta acquisite tutte le informazioni relative all'impianto fotovoltaico e all'abitazione, è naturale sorgere la domanda su come procedere con la selezione dell'inverter.
Poiché l'inverter rappresenta un investimento significativo, costituendo almeno il 10% del costo complessivo dell'impianto fotovoltaico, è essenziale individuare l'opzione migliore in base alle proprie esigenze specifiche. Un primo passo cruciale consiste nell'avere una chiara comprensione della potenza dell'impianto, poiché la scelta dell'inverter fotovoltaico dipenderà principalmente da questo fattore.
Tuttavia, la selezione dell'inverter ideale non si limita semplicemente alla potenza dell'impianto. È altrettanto importante considerare altri aspetti tecnici, come l'efficienza energetica dell'inverter, la sua affidabilità nel tempo, le funzionalità di monitoraggio e controllo remoto, nonché la compatibilità con il sistema fotovoltaico e le normative locali.
Inoltre, è consigliabile valutare attentamente le opzioni disponibili sul mercato, confrontando caratteristiche, prestazioni e prezzi di diversi modelli di inverter. Consultare un professionista del settore o un installatore fotovoltaico esperto può essere prezioso per ottenere consigli personalizzati e supporto nella selezione dell'inverter più adatto alle proprie esigenze e al proprio budget.
Investire tempo nella ricerca e nella valutazione delle opzioni disponibili può tradursi in benefici significativi a lungo termine, garantendo un funzionamento ottimale del proprio impianto fotovoltaico e massimizzando il ritorno sull'investimento nel tempo.
Sicuramente, un altro aspetto che bisognerà prendere in considerazione è anche la garanzia dell’inverter fotovoltaico. Di seguito quelli che offriamo noi di Otovo:
- Inverter Huawei con garanzia di 10 anni
- Inverter Zucchetti con garanzia di 10 anni
- Microinverter Enphase con garanzia 25 anni
Inverter fotovoltaico per sistemi di accumulo
Sapevi che un inverter fotovoltaico svolge un ruolo cruciale anche nella gestione di un sistema di accumulo?
Le batterie di accumulo per fotovoltaico permettono di immagazzinare l'energia non utilizzata prodotta dall'impianto e renderla disponibile durante periodi in cui l'impianto non può soddisfare il consumo energetico dell'abitazione, come di notte o durante giornate nuvolose o di cattivo tempo.
L'inverter fotovoltaico per l'accumulo è noto come inverter ibrido, perché gestisce il processo di carica e scarica delle batterie a seconda delle circostanze.
Un'altra variante è lo smart inverter, il quale non solo gestisce la carica e la scarica delle batterie, ma può anche ricaricarle sfruttando sia l'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico sia l'elettricità prelevata dalla rete esterna quando la produzione fotovoltaica non è sufficiente.
Questa combinazione di fotovoltaico e inverter con accumulo consente di massimizzare l'autoconsumo e il risparmio energetico, riducendo così la dipendenza dall'energia proveniente dalla rete esterna. Questo approccio offre vantaggi significativi in termini di ottimizzazione dei costi e riduzione dell'impatto ambientale. Tuttavia, è essenziale valutare attentamente l'investimento, considerando il costo dell'impianto fotovoltaico e dei suoi componenti, incluso l'inverter, in base ai benefici sia economici sia ambientali che possono essere ottenuti.
L'efficientamento energetico con Otovo
In un panorama sempre più orientato verso la sostenibilità, l'integrazione di tecnologie come le pompe di calore e le colonnine di ricarica nell'ecosistema fotovoltaico rappresenta un passo significativo verso una maggiore efficienza energetica nelle nostre abitazioni.
Per questo motivo, da oggi Otovo aggiunge alla sua offerta anche le pompe di calore e le colonnine di ricarica per auto elettriche!
Le pompe di calore consentono di riscaldare e raffrescare gli ambienti in modo più efficiente, sfruttando fonti rinnovabili, riducendo così l'impatto ambientale e i costi energetici.
Le colonnine di ricarica invece, integrate al sistema fotovoltaico, potenziano l'utilizzo di veicoli elettrici alimentati da energia solare, promuovendo uno stile di vita più sostenibile e riducendo l'emissione di gas nocivi.
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Domande frequenti
Come funziona un inverter fotovoltaico?
Il ruolo di un inverter fotovoltaico è convertire la corrente continua in corrente alternata, permettendo così l'utilizzo da parte dei dispositivi domestici dell'energia solare prodotta dall'impianto fotovoltaico.
Come leggere l'inverter fotovoltaico?
Leggere il contatore di produzione dell'inverter fotovoltaico è molto semplice. Basterà premere il pulsante del contatore e compariranno i valori dell'energia prodotta dall'impianto nelle varie fasce orarie.