{"id":1232,"date":"2022-06-16T15:21:28","date_gmt":"2022-06-16T15:21:28","guid":{"rendered":"http:\/\/localhost\/wp\/azuri\/?p=1232"},"modified":"2023-05-23T13:29:51","modified_gmt":"2023-05-23T13:29:51","slug":"le-catene-di-approvvigionamento-di-energia-pulita-necessitano-di-miglioramenti-significativi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.facilenergia.shop\/?p=1232","title":{"rendered":"Inverter solari fotovoltaici: cosa sono e come funzionano?"},"content":{"rendered":"\t\t
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L\u2019inverter \u00e8 il cuore di ogni impianto fotovoltaico.<\/h3>\n

L\u2019inverter \u00e8 il cuore di ogni impianto fotovoltaico: trasforma la corrente continua dei moduli fotovoltaici in comune corrente alternata di rete e la immette nella rete pubblica. Contemporaneamente, esso controlla e monitora l\u2019intero impianto. Da un lato garantisce che i moduli fotovoltaici funzionino sempre al massimo delle loro prestazioni, in funzione dell\u2019irraggiamento e delle temperatura. Dall\u2019altro monitora costantemente la rete pubblica ed \u00e8 responsabile per il rispetto di vari criteri di sicurezza.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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L\u2019inverter appropriato per ogni impianto<\/h2>\n<\/header>\n

Sul mercato sono disponibili innumerevoli inverter fotovoltaici, che possono essere classificati sulla base di tre importanti caratteristiche: la potenza, il dimensionamento sul lato CC e la topologia.<\/p>\n

1. Potenza<\/strong>
La potenza disponibile parte da due kilowatt e arriva fino all\u2019ordine dei megawatt. Le potenze tipiche ammontano a 5 kW per impianti residenziali su tetto, da 10 a 20 kW per impianti commerciali (ad esempio su capannoni o tetti di fienili), e da 500 a 800 kW per l\u2019impiego in centrali fotovoltaiche.<\/p>\n

2. Connessione dei moduli<\/strong>
Durante il dimensionamento sul lato CC, il punto da considerare \u00e8 la connessione dei moduli fotovoltaici con l\u2019inverter. Qui si distingue fra inverter di stringa, multistringa e centrali, laddove per \u201cstringa\u201d si intende una fila di moduli fotovoltaici collegati in serie. Gli inverter multistringa dispongono di due o pi\u00f9 entrate di stringa, con inseguitore MPP (Maximum Power Point) dedicato (v. sotto). Sono raccomandabili soprattutto se il generatore fotovoltaico \u00e8 composto da numerose superfici parziali o se \u00e8 parzialmente ombreggiato. Nonostante la loro grande potenza, gli inverter centrali possiedono un unico inseguitore MPP. Essi sono particolarmente idonei per grandi impianti con generatore omogeneo.<\/p>\n

3. Topologia<\/strong>
Per quanto riguarda la topologia, si distingue fra inverter monofase e trifase, come anche fra apparecchi con o senza trasformatore. Mentre in impianti di piccole dimensioni vengono solitamente usati inverter monofase, per gli impianti fotovoltaici di grandi dimensioni (in seguito al limite del carico simmetrico fissato a max 4,6 kVA) devono essere usati inverter trifase o gruppi di pi\u00f9 inverter monofase. Il trasformatore, invece, consente la separazione galvanica (prescritta in alcuni Paesi) e permette inoltre la messa a terra dei moduli fotovoltaici (necessaria per alcuni tipi di moduli). Se possibile, vengono tuttavia impiegati inverter senza trasformatore, in quanto solitamente sono pi\u00f9 piccoli e pi\u00f9 leggeri degli apparecchi con trasformatore e dispongono di un maggiore grado di rendimento.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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I compiti dell\u2019inverter fotovoltaico<\/h2>\n<\/header>\n

I compiti di un inverter fotovoltaico sono tanto variegati quanto complessi:<\/p>\n

1. Trasformazione con basse perdite<\/strong>
Una delle caratteristiche pi\u00f9 importanti di un inverter \u00e8 il suo grado di rendimento. Quest\u2019ultimo indica quale percentuale dell\u2019energia \u201cimmessa\u201d sotto forma di corrente continua viene riemessa sotto forma di corrente alternata. Gli apparecchi moderni conseguono un grado di rendimento pari al 98%.<\/p>\n

2. Ottimizzazione della potenza<\/strong>
La curva caratteristica dei moduli fotovoltaici dipende fortemente dall\u2019intensit\u00e0 dell\u2019irraggiamento e dalla temperatura dei moduli, quindi da valori che si modificano continuamente nell\u2019arco della giornata. L\u2019inverter deve pertanto trovare e mantenere costantemente il punto di funzionamento ideale sulla curva caratteristica, per poter \u201ctirar fuori\u201d dai moduli solari la potenza maggiore in ogni situazione. Questo punto di funzionamento ottimale si chiama Maximum Power Point (MPP); la ricerca e il mantenimento dell\u2019MPP costituiscono l\u2019inseguimento MPP, estremamente importante per il rendimento energetico di un impianto fotovoltaico.<\/p>\n

3. Monitoraggio e protezione<\/strong>
L\u2019inverter monitora da un lato il rendimento dell\u2019impianto FV e segnala la presenza di eventuali anomalie. Dall\u2019altro lato si occupa del monitoraggio della rete di alimentazione alla quale \u00e8 collegato. Per motivi di sicurezza deve dunque disinserire immediatamente l\u2019impianto in caso di anomalia nella rete pubblica, oppure contribuire al supporto della stessa, in base ai requisiti del gestore di rete locale.<\/p>\n

Inoltre spesso possiede un dispositivo in grado di interrompere in maniera sicura il flusso di corrente dai moduli fotovoltaici. Infatti, in caso di irraggiamento, essi si trovano fondamentalmente sotto tensione, e dunque non si possono disinserire. Se si interrompe il collegamento via cavo con l\u2019inverter durante il funzionamento, possono verificarsi pericolosi archi elettrici che, a causa della corrente continua, non scompaiono. Integrando un dispositivo sezionatore direttamente nell\u2019inverter, l\u2019installazione e il cablaggio risultano decisamente pi\u00f9 semplici.<\/p>\n

4. Comunicazione<\/strong>
Le interfacce di comunicazione sull\u2019inverter consentono il controllo e il monitoraggio di tutti i parametri, i dati di funzionamento e i rendimenti. Tramite un collegamento di rete, un bus di campo, come ad es. RS485 o senza cavi mediante SMA Bluetooth\u00ae, \u00e8 possibile richiamare i dati e configurare i parametri degli inverter. La maggior parte delle volte i dati vengono interrogati tramite un data logger, che raccoglie le informazioni di pi\u00f9 inverter, e su richiesta trasmessi a un portale dati online (ad es. Sunny Portal di SMA).<\/p>\n

5. Gestione della temperatura<\/strong>
La temperatura nell\u2019involucro dell\u2019inverter influisce anche sul grado di rendimento. Se sale troppo, l\u2019inverter deve ridurre la sua potenza. In alcune circostanze non \u00e8 quindi poi possibile utilizzare appieno la potenza di modulo attualmente disponibile.<\/p>\n

La temperatura dipende da un lato dal luogo di montaggio (l\u2019ideale sarebbe un ambiente uniformemente fresco). Dall\u2019altro lato dipende direttamente dal funzionamento dell\u2019inverter: anche con un grado di rendimento pari a 98%, le perdite (sotto forma di calore) sono comunque pari a un 2%. Con una potenza di 10 kW la potenza termica massima \u00e8 pur sempre di 200 W. Quindi \u00e8 particolarmente importante un raffreddamento efficiente e affidabile dell\u2019involucro, ad es. con il sistema di raffreddamento \u201cOptiCool\u201d di SMA. I componenti, disposti in maniera ottimale sotto il profilo termico, possono smaltire il loro calore direttamente nell\u2019ambiente, mentre l\u2019intero involucro funge da dissipatore. Cos\u00ec gli inverter funzionano con potenza nominale massima anche a temperature ambiente fino a 50 \u00b0C.<\/p>\n

6. Protezione<\/strong>
Un involucro resistente alle intemperie, in caso ottimale con grado di protezione IP65, permette il montaggio all\u2019esterno e in qualsiasi luogo dell\u2019inverter. Il vantaggio: pi\u00f9 vicino viene installato l\u2019inverter ai moduli, minore sar\u00e0 l\u2019onere dovuto alla posa dei relativamente costosi cavi CC.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Progettazione di impianti fotovoltaici<\/h2>\n<\/header>\n

Per la scelta e il cablaggio dei moduli una progettazione e un dimensionamento professionali dell\u2019impianto tengono conto innanzitutto delle condizioni nel luogo di ubicazione: inclinazione del tetto, eventuale ombreggiamento e naturalmente orientamento. I rendimenti massimi in Germania si ottengono con un orientamento dei moduli verso sud e un\u2019inclinazione di circa 35\u00b0.<\/p>\n

Successivamente \u00e8 fondamentale la scelta di un inverter adatto sotto il profilo della potenza e della tecnologia. La potenza nominale del generatore solare pu\u00f2 superare fino al 10% la potenza nominale dell\u2019inverter. Un notevole sottodimensionamento dell\u2019inverter influisce invece negativamente sul rendimento dell\u2019impianto poich\u00e9 l\u2019inverter non pu\u00f2 pi\u00f9 elaborare una parte della potenza del modulo offerta in caso di irraggiamento superiore. Inoltre \u00e8 importante anche che la tensione CC massima non superi mai la tensione d\u2019ingresso consentita, altrimenti non si possono escludere eventuali danni all\u2019inverter.<\/p>\n

In linea di massima \u00e8 bene tener presente che quasi ogni impianto fotovoltaico \u00e8 un pezzo unico e deve essere dimensionato in base a ubicazione e requisiti. Per facilitare agli installatori la progettazione di un impianto, i produttori professionisti come SMA offrono degli appositi strumenti. Con il software gratuito Sunny Design un installatore fotovoltaico pu\u00f2 dimensionare un impianto FV accoppiato alla rete su misura per un suo cliente. Il programma ricorre a tal fine a una banca dati con tutti i moduli FV attuali e ai dati meteo ad alta definizione. Esso verifica i componenti tecnici, calcola la lunghezza e i diametri dei cavi ed esegue anche una valutazione economica dell\u2019impianto. Cos\u00ec non c\u2019\u00e8 pi\u00f9 nulla che possa interferire con un impianto fotovoltaico dimensionato in modo ottimale.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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