Gli inverter per stringhe riducono le perdite di potenza, ma quando conviene?
Con i pannelli fotovoltaici collegati in serie, spesso si verificano delle perdite: il pannello più debole riduce la potenza di tutti gli altri. Se, ad esempio, l'ombra cade su un pannello per una parte della giornata, questo si ripercuote su tutti gli altri pannelli e la produzione dell'intera stringa si riduce, a volte in modo drastico. Queste perdite di potenza dovute alla temperatura, alla radiazione solare, all'ombreggiamento, all'inclinazione o anche a differenze legate alla produzione sono chiamate perdite di mismatching. Gli inverter per stringhe mantengono queste perdite al minimo possibile. Pertanto, il loro utilizzo è consigliabile sia negli impianti fotovoltaici più piccoli che in quelli più grandi.
Vantaggi e svantaggi dell'inverter per stringhe
Il grande vantaggio dell'utilizzo degli inverter per stringhe è, come già detto, la riduzione delle perdite di potenza dell'intero impianto. Sebbene esistano già sul mercato pannelli solari con un proprio tracker MPP, che consente di regolare i singoli pannelli in base all'irraggiamento solare, al momento questi pannelli sono ancora molto costosi. Queste perdite possono essere ridotte al minimo utilizzando il circuito di stringa, ma non è possibile ottenere una riduzione completa delle perdite nemmeno con gli inverter per stringhe.
In generale, è consigliabile ridurre attivamente le perdite di mismatching per gli impianti più grandi con una superficie di pannelli solari superiore a 30 metri quadrati. In questo caso, l'uso dell'inverter per stringhe è utile per contrastare le perdite nella produzione di energia.
Per gli inverter multistringa, i prezzi dei modelli variano notevolmente in base al loro livello di efficienza. Più alta è l'efficienza del modello, più costosa è l'unità. In questo caso è ancora più importante chiarire in anticipo, attraverso dei calcoli, se l'investimento dell'inverter per stringhe è conveniente ed economico per l'impianto solare. E in ogni caso, vale sempre la pena di pensare all'ordinamento dei pannelli già in fase di progettazione e, ad esempio, di assicurarsi che i pannelli dello stesso produttore siano collegati a un'unica stringa per evitare perdite.
Qual è la differenza tra inverter centralizzati e inverter multistringa?
La differenza principale tra i due sistemi è il collegamento dei singoli pannelli. Con un inverter centralizzato, il collegamento dei pannelli avviene in parallelo e centralmente su un unico dispositivo, mentre con un inverter per stringhe i singoli pannelli sono collegati in serie.
Il vantaggio dell'inverter multi-stringa diventa evidente, ad esempio, negli impianti con diverso orientamento, inclinazione o ombreggiamento dei singoli pannelli solari. In questo caso, l'inverter multistringa consente di unire in modo mirato pannelli soggetti alle stesse condizioni. Ciò comporta anche una riduzione delle perdite lungo i cavi e consente di ridurre le sezioni trasversali dei cavi. I costi operativi e di installazione si riducono e l'impianto risulta più efficiente.
Equipaggiamento e opzioni aggiuntive
I numerosi modelli di inverter presenti sul mercato si differenziano non solo per il prezzo, ma anche per le funzioni aggiuntive. Gli inverter multistringa hanno diversi range di potenza, range di tensione d'ingresso, correnti d'ingresso, efficienze, ingressi MPP e aree di applicazione (interne o esterne). A seconda del modello, sono disponibili sistemi di raffreddamento integrati e opzioni di ventilazione.
Da qualche tempo a questa parte, sempre più dispositivi che funzionano senza trasformatore si stanno affermando sul mercato. Questi hanno dei vantaggi rispetto agli impianti con trasformatori che non devono essere trascurati: l'eliminazione delle perdite di conversione nel trasformatore stesso è significativa per un inverter senza trasformatore. In questo modo si ottiene un'efficienza superiore, fino a circa il 98%, rispetto agli inverter con trasformatore, dove l'efficienza è solo del 96% circa.
A partire da una potenza in corrente alternata di 4,6 kW, l'impianto dovrebbe essere alimentato in trifase (invece che in monofase e bifase); per impianti più piccoli, può essere sufficiente un'alimentazione monofase e bifase invece che trifase.
È importante anche considerare il modo in cui l'inverter viene installato. Si consiglia di montarlo all'interno se deve fungere da stazione di monitoraggio dell'impianto. Gli inverter per stringhe in applicazioni esterne devono essere comunque protetti dall'umidità e dalla luce solare diretta. Anche in questo caso sarebbe utile installare un piccolo riparo per l'impianto.
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