1. Qual è il segreto per scegliere l'inverter giusto? Quali requisiti deve rispettare?
   Come si fa a riconoscere un prodotto affidabile da uno che non lo è? 
   A tutte queste domande, e a molte altre, tenta di rispondere il team di Pvcompare.net con una mini-guida sugli inverter fotovoltaici. Un manuale in grado di supportare gli utenti nella scelta consapevole dei dispositivi alimentati a corrente continua che forniscono in uscita corrente alternata.
   La scelta dell'inverter per un impianto fotovoltaico è piuttosto complessa. In commercio se ne trovano numerose tipologie, ciascuna apparentemente in grado di soddisfare tutte le esigenze dei soggetti coinvolti: progettista, installatore e utente finale. In realtà non esiste una soluzione univoca, ma differenti prodotti per altrettante applicazioni. 
   In realtà non esiste una soluzione univoca, ma differenti prodotti per altrettante applicazioni.

---

1. Confrontare voti e pareri

Accedere al database di PVcompare.net per confrontare voti e pareri di chi ha già provato gli inverter.

 

2. Prove tecniche attendibili

Confrontare prove di laboratorio e test sui prodotti effettuati da organi indipendenti. Tra le pubblicazioni di riferimento c’è Photon – Il mensile del fotovoltaico(http://photon-online.it).

 

3. Il rendimento

Un inverter fotovoltaico produce energia elettrica grazie all’energia fornita dal generatore fotovoltaico.

Il rendimento, o efficienza (Pac), di un inverter è il rapporto tra quanto erogato verso la rete elettrica (potenza in alternata), e l’energia in ingresso all’inverter stesso (potenza del generatore - Pdc), prodotta dal generatore fotovoltaico. Naturalmente tale rapporto sarà sempre inferiore ad 1, in quanto non tutta l’energia potrà essere convertita, ma una parte verrà dissipata dall’inverter nel suo funzionamento (autoconsumo dell’inverter).

 

4. La potenza minima in ingresso

All’alba l’inverter comincerà a erogare energia in rete solo quando l’irraggiamento avrà raggiunto un valore minimo, tale da garantire l’effettivo auto-sostentamento dell’inverter: un basso valore della potenza minima implica un funzionamento anche in condizioni di scarso irraggiamento, quindi maggiore produzione di energia.

 

5. MPPT: Maximum Power Point Tracker

I moduli fotovoltaici hanno una curva caratteristica V/I tale che esiste un punto di lavoro ottimale, detto appunto Maximum Power Point, dove è possibile estrarre la massima potenza disponibile.

Questo punto varia continuamente in funzione del livello di radiazione solare che colpisce la superficie delle celle. È evidente che un inverter in grado di restare "agganciato" a questo punto, otterrà sempre la massima potenza disponibile in qualsiasi condizione. Ci sono svariate tecniche di realizzazione della funzione MPPT, che si differenziano per prestazioni dinamiche (tempo di assestamento) e accuratezza. Sebbene la precisione dell'MPPT sia estremamente importante, il tempo di assestamento lo è, in taluni casi, ancor più. Mentre tutti i produttori di inverter riescono ad ottenere grande precisione sull'MPPT (tipicamente tra il 99-99,6% della massima disponibile), solo in pochi riescono a unire precisione a velocità.

È infatti nelle giornate con nuvolosità variabile che si verificano sbalzi di potenza solare ampi e repentini. È molto comune rilevare variazioni da 100W/m² a 1000-1200W/m² in meno di 2 secondi. In queste condizioni, che sono molto frequenti, un inverter con tempi di assestamento minori di 5 secondi riesce a produrre fino al 5%-10% di energia in più di uno lento.

 

6. Qualità costruttiva

La qualità dei componenti utilizzati, e il loro corretto dimensionamento da parte del costruttore dell’inverter, sono l’elemento principe che determina l’efficienza nel tempo del prodotto.

Affidarsi a costruttori di provata esperienza è quindi importante per avere la certezza dell’affidabilità del prodotto nel tempo.

 

7. Il fattore IP: protezione dagli agenti atmosferici

Spesso le esigenze applicative richiedono che l’inverter sia alloggiato in ambienti non ottimali: in presenza di umidità (all’aperto, in cantine o zone umide delle abitazioni) o di polveri (all’aperto o in soffitte).

L’accumulo di polveri o umidità all’interno di un inverter può essere molto dannoso per i circuiti elettronici, è necessario quindi l’utilizzo di prodotti che garantiscano la massima protezione dagli agenti atmosferici.

Il livello di protezione è indicato con la sigla “IP” seguita da un numero di due cifre, un valore crescente in base al livello di isolamento dalla polvere (prima cifra) e dall’umidità (seconda cifra). Il valore minimo da utilizzare dovrebbe essere un isolamento di tipo IP54, tipico di molti inverter dotati di ventilatori interni, tuttavia non protegge dall’accumulo nel tempo di umidità e sporcizia all’interno dell’apparato.

Il quasi totale isolamento dall’esterno (livello IP65) è una garanzia in più sulla vita dell’inverter.

 

8. Problematiche legate all’ambiente di utilizzo

Nel caso di applicazioni in ambienti caldi, assume massima importanza l’efficienza del sistema di raffreddamento dell’inverter. I componenti elettronici in generale – come condensatori e dispositivi di potenza – hanno una vita utile, o se vogliamo una perdita di efficienza, che è inversamente proporzionale alla loro temperatura di funzionamento.

L’aumento di temperatura comporta per i componenti elettronici un calo di efficienza, con conseguente calo di efficienza dell’inverter.

Oltre al generoso dimensionamento dei componenti, utile per evitarne stress termici, è importante provvedere a un raffreddamento ottimale, che può essere effettuato con una ventilazione naturale o con apposite ventole. Con la ventilazione naturale si orientano le superfici da raffreddare in verticale e si sfrutta (effetto camino) la naturale propensione dell’aria calda a salire verso l’alto; tale tecnica ha il vantaggio di non utilizzare alcuna parte in movimento, garantendo massima affidabilità, ma efficienza radiante modesta.

Normalmente questa tecnica non viene utilizzata per il raffreddamento del dissipatore principale, dove sono posti i componenti di potenza, per evitare di dover usare un dissipatore molto grande, che appesantirebbe eccessivamente l’inverter. L’uso delle ventole comporta una ben superiore efficienza nel raffreddamento, ma per evitare fenomeni di accumulo di polveri e umidità sui dispositivi elettronici, le ventole vanno poste all’esterno dell’involucro, convogliando l’aria sui dissipatori di potenza posti con la loro parte radiante rivolta all’esterno dello chassis.

Le ventole dovrebbero essere azionate solamente quando strettamente necessario (in presenza di alte temperature esterne e/o potenze in ingresso elevate); l’uso limitato a poche ore nei giorni più caldi, anziché per parecchie ore ogni giorno, evita infatti inutili rumorosità e preserva l’integrità delle ventole stesse che, anche se di elevata qualità, hanno comunque una vita operativa limitata.

 

9. Garanzie costruttive

Più la garanzia è completa e duratura nel tempo, più sarà probabile che il produttore avrà utilizzato prodotti di buona qualità nella produzione dell'inverter. Solitamente le garanzie coprono cinque, sette, dieci o vent’anni. In taluni casi per micro inverter si può arrivare anche a 25 anni di garanzie di serie.

Le garanzie solitamente, possono essere estese, con un sovrapprezzo.

 

Il presente articolo non si vuole in alcun modo sostituire alla consulenza tecnica di installatori e esperti del settore.

Fonti: Coenergy (manuale inverter), Wikipedia, Han's Inverter&Grid Technology CO. LTD