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Come funziona un inverter fotovoltaico Un pannello fotovoltaico - Credit: iStock
GREEN 2 dicembre 2021

Come funziona un inverter fotovoltaico

di Maura Corrado

Questo strumento trasforma la corrente continua in alternata e segnala eventuali anomalie nel funzionamento dell’impianto fotovoltaico.

Hai deciso di puntare sulle fonti rinnovabili per autoprodurre l’energia elettrica di cui hai bisogno in casa, in modo da unire risparmio economico e sostenibilità ambientale? Se pensi di optare per un impianto fotovoltaico, prima dovresti sapere cos’è un inverter

 

 

La funzione dell’inverter fotovoltaico

L’inverter fotovoltaico è fondamentale, in una casa ad alta efficienza energetica, per gestire l’elettricità che autoproduci attraverso il tuo impianto.

L’inverter fotovoltaico non è semplicemente un apparecchio elettrico. Rappresenta il motore di ogni tipo di impianto fotovoltaico. Infatti, trasforma la corrente continua prodotta costantemente dai pannelli fotovoltaici in comune corrente alternata. La corrente alternata, infatti, è necessaria per consentire il corretto funzionamento dei dispositivi elettrici che utilizziamo in casa o al lavoro. Successivamente, l’inverter immette la corrente alternata nella rete elettrica di casa o del luogo di lavoro, rendendola subito disponibile, ad esempio, per l’uso degli elettrodomestici. 

 

 

Uno strumento prezioso

Grazie all’inverter, un impianto fotovoltaico potrà sempre funzionare in maniera corretta e al massimo delle sue prestazioni. Inoltre, verrà anche monitorato in tutte le sue fasi, garantendo la sicurezza di tutto l’impianto domestico e fornendo – tramite un display Lcd - un aggiornamento costante sullo stato della produzione di energia elettrica. Dunque, quando decidi di installare un impianto fotovoltaico, oltre a scegliere i pannelli fotovoltaici devi considerare, anche per quanto riguarda i costi da sostenere, l'acquisto dell'inverter. Ricapitolando, un inverter fotovoltaico, a seconda della tecnologia e del tipo di applicazione, può svolgere diverse funzioni: regolare la frequenza e la tensione dell’energia elettrica; proteggere il sistema da cortocircuiti o sovratensioni di rete; monitorare il funzionamento dell’impianto; segnalare eventuali guasti interni.

 

 

Come è fatto un inverter fotovoltaico

Un inverter fotovoltaico si presenta come una sorta di scatola di metallo, di medie dimensioni, che nasconde al suo interno un quadro elettrico, ma molte caratteristiche variano a seconda della potenza richiesta dall’impianto. Come scegliere l’inverter giusto? I modelli in commercio si differenziano tra di loro per il livello di potenza. In linea di massima per i classici impianti residenziali, da installare sul tetto di casa, può essere sufficiente un inverter da 5 kW, mentre in ambito commerciale la potenzia richiesta è da due a quattro volte superiore, mentre la crescita risulta esponenziale per gli impianti industriali. 

 

 

Le differenze

Non sempre l’impianto fotovoltaico è dotato di un solo inverter. Il collegamento di questo strumento ai vari pannelli fotovoltaici può essere infatti centrale - quindi c’è un solo inverter che gestisce tutto l’impianto - oppure a stringa – in questo caso c’è un inverter specifico per ogni “serie” di moduli in stringa - o ancora multi-stringa (cioè in presenza di due o più entrate di stringa). Negli ultimi anni, poi, alcuni impianti fotovoltaici hanno cominciato a montare i cosiddetti micro-inverter. Questi ultimi sono dispositivi di ridotte dimensioni e collegati ciascuno a un modulo fotovoltaico. I vantaggi consistono in una maggiore precisione nel monitoraggio del singolo pannello, in modo da poter rilevare in brevissimo tempo le anomalie e intervenire subito.

 

 

Le funzioni nel dettaglio

Uno dei compiti più complessi è il perfezionamento di potenza, cioè modulare e regolare l'intensità dell'energia proveniente dai pannelli, durante i diversi momenti della giornata, durante i quali il sole e la temperatura possono variare anche di molto. L’inverter fotovoltaico dovrà mantenere costante l'energia erogata, in modo da poter essere distribuita in maniera uniforme durante l'arco della giornata, dunque una caratteristica importante. La funzione “grado di rendimento” è invece la capacità di trasformare l'energia proveniente dai pannelli in energia elettrica concretamente utilizzabile, senza eccessive dispersioni. Questo indice deve essere uguale o superiore al 98%.

 

 

La funzione di monitoraggio

Le funzioni di monitoraggio degli inverter, in particolare, sono sempre più sofisticate, man mano che vengono immessi sul mercato dispositivi di ultima generazione tecnologica per il controllo dell’intero impianto fotovoltaico. Oggi, gli inverter più moderni hanno la responsabilità di garantire che i pannelli funzionino correttamente, che la loro temperatura e l’irraggiamento rientrino nel range dei valori consentiti, che l’impianto sia ottimizzato al meglio. In aggiunta, gli inverter monitorano tutta la rete, possono intervenire in caso di malfunzionamenti e possono fornire, sia all’utente che al tecnico che si occupa della manutenzione, informazioni molto utili come i dati funzionali, quelli di rendimento e altri parametri-chiave che stabiliscono la salute di sistema a pannelli solari. Proprio perché gli inverter di nuova generazione sono così sofisticati, è necessario che siano custoditi e protetti in luoghi sicuri. Una variabile molto importante, in questo senso, è senza dubbio la temperatura, visto che gli involucri non devono subire elevati sbalzi termici: in estrema sintesi, mai sotto i -25° o sopra i +40°.

 

 

L’autoconsumo differito

Una particolare categoria di inverter è quella dei dispositivi pensati per gli impianti con accumulo. In questo caso, con il cosiddetto “autoconsumo differito”, che consente di massimizzare la quota di energia creata in totale autonomia (grazie alla capacità di stoccaggio della batteria), è possibile ottenere un risparmio sulla bolletta dell’energia elettrica pari ad addirittura al 90%. Negli impianti con accumulo, infatti, il problema del maggior uso degli impianti elettrici – dalle lampadine per l’illuminazione della casa ai vari elettrodomestici – durante le ore serali e notturne, viene superato dalla presenza di batterie al litio sempre più sofisticate, che permettono di stoccare l’energia prodotta in eccesso durante il giorno, per poi poterla usare quando il sole tramonta.

 

 

Manutenzione e costi

Gli inverter possono essere sostituiti in caso di rottura, ma non accade di frequente. Un buon inverter fotovoltaico, se mantenuto in modo corretto, può essere accuratamente revisionato all’incirca ogni dieci anni, senza però dimenticare controlli periodici a scadenze più brevi. Per quanto riguarda infine i costi, non si superano mai i mille euro – e ci si attesta intorno ai 600-700 euro in media, in base alle funzionalità e alle dimensioni – per gli inverter da utilizzare su impianti da 3-5 kW, cioè quelli domestici. Naturalmente i costi possono essere molto più elevati in ambito commerciale e industriale, fino ad arrivare a parecchie migliaia di euro.

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