Impianto fotovoltaico: meglio vendere o risparmiare energia?

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Dici fotovoltaico e si accende una lucina green: con responsabilità e consapevolezza, conosciamo di che si tratta. Ma se diciamo inverter si apre un nuovo percorso di conoscenza, che merita un approfondimento orientativo, per poterci garantire un buon risparmio energetico e un buon livello di autosufficienza con i nostri pannelli solari. Quale prezioso componente dell'impianto fotovoltaico, infatti, il funzionamento dell'inverter è di convertire la corrente continua ricavata dai raggi solari in corrente alternata, utilizzabile sia negli impianti civili che industriali.

 

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Cos'è un Inverter per fotovoltaico

Come ben sappiamo, l'energia elettrica utilizzata solitamente per abitazioni e impianti industriali è quella fornita dalla rete nazionale ed è di tipo alternato. Il pannello fotovoltaico fornisce energia generando tensione continua. Per fare in modo che l'impianto fotovoltaico possa alimentare gli apparecchi delle nostre case o delle nostre aziende, è necessario utilizzare un dispositivo prezioso che ha proprio la funzione di convertire la tensione continua in tensione alternata.

L'inverter per pannelli solari è l'apparato elettronico, indispensabile, che garantisce tale conversione. Per il corretto funzionamento e la buona manutenzione del nostro impianto, infatti, è necessario, oltre alla pulizia dei pannelli solari e alla eventuale sostituzione delle batterie, sostituire periodicamente anche l'inverter per fotovoltaico.

Questo componente si presenta come una sorta di scatola metallica di medie dimensioni, dotata di un quadro elettrico al suo interno. Gli inverter per pannelli solari si suddividono in diverse tipologie, in base alla destinazione d'uso:

  • Inverter monofase, destinato a un uso civile (impianti alimentati a 220V, 50Hz).
  • Inverter trifase, destinato agli impianti industriali (impianti alimentati a 380V, 50Hz).

Un'ulteriore funzione dell'inverter, oltre a garantire il miglior funzionamento dell'impianto e il massimo rendimento energetico, è quella di segnalare eventuali anomalie del sistema o di proteggerlo in caso di black out o di sovratensioni.

 

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Funzionamento Inverter: tutto ciò che c'è da sapere.

Premesso che gli inverter al passo con i progressi dell'elettronica, sono sempre più utilizzati anche al di fuori di impianti domestici e industriali, per esempio come convertitori nei motori di filobus o di treni, occorre specificare che per ogni diversa applicazione esistono tipologie con caratteristiche precise e adeguate all'utilizzo. E' quindi bene domandarsi, prima dell'acquisto, quali applicazioni intendiamo alimentare. Esistono due principali categorie di funzionamento inverter.

Funzionamento inverter a onda sinusoidale pura

La forma d'onda di questi inverter è uguale a quella della linea elettrica domestica. L'onda sinusoidale pura è ideale per fornire energia a tutte le apparecchiature ad elevata sensibilità. Nel processo di trasformazione della corrente continua in corrente alternata, al primo stadio che eleva la tensione a circa 300Volt segue un secondo stadio più complesso, che modula la tensione ad impulsi (PWM) ad una frequenza molto alta e poi la filtra. Si ottiene in questo modo una tensione sinusoidale di qualità spesso superiore a quella di rete.

Funzionamento inverter a onda sinusoidale modificata

Questo tipo di inverter composto da due stadi, il primo dei quali converte la tensione a 12Volt in tensione a 300Volt, mentre il secondo modula tale tensione attraverso due segnali digitali che controllano la polarità e la presenza o meno della tensione in uscita. Questo processo meno complesso permette di ottenere un'onda in uscita che è più simile a un'onda quadra, "a gradini", che sinusoidale. E un'onda quadra, a lungo termine, può danneggiare vari apparecchi o dispositivi progettati per funzionare con tensione sinusoidale, come, per esempio, gli impianti HI-FI.

Funzionamento Inverter in un impianto fotovoltaico

Funzionamento Inverter per impianti connessi o stand alone

Impianti "grid connected"

Rientrano in questa categoria tutte quelle utenze elettriche che sono già servite dalla rete nazionale in AC, ma che a loro volta immettono in rete la produzione di energia elettrica ottenuta dal proprio impianto fotovoltaico. Si tratta, dunque, di un impianto fotovoltaico connesso in rete e dotato di adeguati componenti, ovvero i moduli fotovoltaici, l'inverter per la connessione in rete, il dispositivo di interfaccia con la rete elettrica, il contatore di energia bidirezionale. Il funzionamento dell'inverter è quello di garantire un valore costante della tensione di alimentazione, laddove tensione e corrente fornite da un generatore fotovoltaico sono variabili in base alla temperatura e all'irraggiamento.

Impianti "stand alone"

A questa categoria appartengono le utenze elettriche che sono autosufficienti e isolate da altre fonti energetiche come la rete nazionale, rifornendosi di energia grazie al proprio impianto fotovoltaico isolato elettricamente. Anche in questo caso, oltre ai componenti quali i moduli fotovoltaici, il regolatore di carica e il sistema di accumulo, occorre dotare l'impianto di un inverter per fotovoltaico, la cui funzione è quella di convertire l'energia elettrica di tipo continuo prodotta dal campo fotovoltaico in energia alternata.

 

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Potenza dell'inverter: come sceglierla?

Il mercato offre una vasta gamma di inverter per fotovoltaico, che si differenziano in base alla potenza e alla destinazione d'uso. In genere, per un impianto residenziale, con pannelli montati sul tetto, può bastare un inverter da 5kW. Già in ambito commerciale la potenza richiesta aumenta da due a quattro volte e cresce ulteriormente in ambito industriale.

Ma un impianto fotovoltaico può anche essere dotato di più inverter per pannelli solari: oltre al collegamento centrale (un solo inverter a gestire l'intero impianto), esiste infatti il collegamento a stringa (un inverter specifico per ogni "pacchetto" di moduli in stringa) e quello a multistringa (se ci sono due o più entrate di stringa).

Il miglior inverter fotovoltaico, per sfruttare al meglio la potenza di ogni singolo pannello solare indipendentemente dagli altri pannelli e trarne la massima produzione di energia, è invece il micro inverter per fotovoltaico, collegato a un singolo modulo invece che a una stringa. I vantaggi di questo innovativo dispositivo consistono non solo nel massimo controllo del funzionamento e dell'efficienza di ogni modulo dell'impianto, con rapida rilevazione di eventuali anomalie, ma anche nel rendere più agevole il processo di espansione dell'impianto fotovoltaico.

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