Inverter nel fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico che utilizza componenti ad hoc per lo sfruttamento dell'energia prodotta. Nell'impiantistica civile, un impianto fotovoltaico comprende: il modulo (o pannello) fotovoltaico, l'inverter e l'accumulatore. Il componente elementare del modulo è la cella fotovoltaica in cui avviene la trasformazione della radiazione solare in corrente elettrica. La cella è costituita da un sottile strato di materiale semiconduttore, generalmente silicio trattato, dello spessore di pochi millimetri e con una superficie variabile tra i 100 e i 200 cm2. L'inverter è un dispositivo che converte la corrente elettrica da continua ad alternata, in modo che possa essere utilizzata dai nostri elettrodomestici o immessa nella rete. Nelle utenze isolate possono far parte dell'impianto fotovoltaico anche gli accumulatori che consentono lo stoccaggio dell'energia elettrica.

L'inverter è un apparato elettronico che converte la corrente continua in corrente alternata.Ha un ruolo fondamentale nella maggioranza degli impianti fotovoltaici esistenti, in quanto tutte le utenze funzionano in corrente alternata.Il comportamento tecnico di un inverter è simile a quello di un interruttore. In pratica trasforma la tensione e l'intensità di corrente costanti provenienti dal generatore fotovoltaico, in tensione e corrente sinusoidali, per questioni di compatibilità con la rete elettrica. Gli inverter più usati, i PMW a modulazione di larghezza di impulso, regolando la frequenza e la forma dell'onda in uscita, funzionano aprendo (la corrente non passa) e chiudendo (la corrente passa) il contatto col circuito sorgente. Con questo ciclo di apertura e chiusura, all'uscita dell'inverter si crea una tensione proprio di forma sinusoidale.

Per il dimensionamento dell'inverter bisogna tener conto della variazione del rendimento in funzione del carico elettrico. Non è conveniente mettere un inverter di potenza massima maggiore della potenza del modulo fotovoltaico, in quanto per gran parte del tempo funzionerebbe a rendimenti bassi; a tal fine è utile ricordare la formula dell' "eurorendimento" che determina il rendimento totale dell'inverter in funzione della sommatoria dei rendimenti a carico parziale. Altro parametro da valutare nel dimensionamento dell'inverter è l'ombra cui possono potenzialmente essere soggetti i pannelli fotovoltaici; il rendimento totale dell'impianto, infatti, si riduce drasticamente se un pannello collegato in serie si trova in ombra. In questi casi si utilizzano inverter a bassa potenza, idonei per ridurre i cali di rendimento.

L'acquisto dell’inverter va effettuato in relazione alla potenza nominale fotovoltaica che esso deve gestire. Gli inverter disponibili sul mercato hanno una potenza fino a 10 kW in monofase ed a 100 kW in trifase. Nei piccoli impianti fino a 6 kW con allacciamento monofase alla rete a bassa tensione, si installa un solo inverter, mentre negli impianti oltre i 6 kW con allacciamento trifase, si installano più inverter.L'inverter fotovoltaico ha un costo che, quindi, dipende dalla architettura e dalla potenza dell'impianto e dall'azienda produttrice. Per la fascia 2-6 kW si trovano inverter il cui costo è variabile dai 400€ ai 1000€; la fascia 6-10 kW può raggiungere i 1500€ e considerando prodotti fino ai 30 kW è possibile sforare i 3000€. A ciò si aggiunga che nel corso della vita di un impianto fotovoltaico (25 anni), l'inverter va sostituito a metà di tale periodo.