Come scegliere un inverter fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico è composto da differenti elementi e solo un adeguato dimensionamento di ciascuna componente può assicurare un funzionamento stabile ed efficiente. Tra le parti più importanti che caratterizzato un sistema FV c’è senza dubbio l’inverter, che dovrà gestire le correnti in transito.

L’inverter può essere considerato come il centro nevralgico di tutta l’installazione ed è costituito da apparati elettronici capaci di convertire la corrente continua in corrente alternata, a tensione o frequenza diversa da quella entrante.

Nello specifico, gli inverter fotovoltaici convertono la corrente continua che proviene dalle stringhe di pannelli, in corrente alternata, per poter servire le differenti utenze domestiche e per collegarsi alla rete centralizzata.
Il primo aspetto che è bene tenere in considerazioni è il tipo di elettronica e la qualità dell’hardware utilizzato per la costruzione dell’inverter, dato che dalla natura stessa di queste specifiche di base deriva la bontà dell’apparato. Gli inverter sono infatti macchine molto sofisticate, capaci di estrarre la massima potenza disponibile dai pannelli, tramite un controllo costante realizzato dal binomio hardware/software sviluppato dal produttore. Nel dettaglio, questa funzione è denominata MPPT, o Maximum Power Point Tracker, e si basa sulla curva caratteristica dei moduli e sul punto di lavoro ottimale, che consente di raggiungere la massima potenza. In fase di scelta è perciò importante considerare la capacità dell’inverter di rimanere “allineato” all’MPPT, particolare determinante per una resa ottimale dell’intero sistema FV.
Per la gestione della funzione MPPT sono stati sviluppati differenti algoritmi di controllo, che consentono di raggiungere tempi di assestamento e accuratezza differenti. Nella maggior parte dei casi, la precisione degli inverter supera il 99%, mentre non tutti i modelli riescono a garantire tempi di assestamento contenuti.
Un’elevata velocità di commutazione consente di gestire al meglio condizioni di nuvolosità variabile, che possono portare a repentini sbalzi di potenza. Un inverter con tempi di assestamento inferiori ai 5 secondi consente di produrre fino al 20% di energia in più, se paragonati a versioni meno “reattive”.
Per assecondare al meglio i comportamenti dei pannelli, in funzione dell’esposizione solare, alcuni produttori hanno dotato i propri inverter di stadi di potenza modulari, mentre altri hanno incorporato un MPPT per ogni singolo stadio di potenza.
In questo modo, gli installatori sono in grado di realizzare un impianto più flessibile, con funzionamento MPPT indipendente o in configurazione master/slave.

Un ulteriore parametro discriminante nella scelta degli inverter riguarda il tipo di onda sinusoidale generata dall’apparato. In un funzionamento a rete con tensione alternata, il segnale si “alterna” tra positivo e negativo, con un andamento a onda sinusoidale. Sul mercato sono disponibili inverter di diverse categorie, a partire da quelli a onda sinusoidale pura, capaci di generare elettricità senza modificare l’andamento della tradizionale tensione elettrica. Questi modelli assicurano elevati rendimenti e possono alimentare indistintamente qualsiasi dispositivo elettrico ma, per contro, risultano più costosi della media.
Altre soluzioni valide e meno costose, sono costituite dagli inverter a onda sinusoidale modificata, in grado di gestire un segnale con meno armoniche rispetto agli inverter più basilari, come quelli a onda quadra, e di fornire una regolazione precisa della tensione. Possono essere impiegati con profitto per l’alimentazione di molti dispositivi differenti.
Un terzo tipo di inverter è denominato “a onda trapezoidale” caratterizzato da un segnale, pur se non del tutto identico alla sinusoide pura, abbastanza definito e approssimato con buona precisione.