Hai deciso di passare all'energia solare? Beh, questa è sicuramente una buona idea. L'energia solare è una fonte energetica autosufficiente, ma a differenza della tua linea elettrica principale non puoi semplicemente usare l'energia solare per alimentare la tua casa. Sì, l'energia solare viene convertita in corrente continua dai pannelli solari e la maggior parte degli elettrodomestici non è progettata per funzionare con questa forma di elettricità. E ora? Calmati, perché il sistema dei pannelli solari è supportato da un inverter solare per questo scopo. Conosci gli inverter, ma cosa sono gli inverter solari? Hanno anche bisogno del sole per funzionare? Vieni a scoprire di più su questo insieme ai tipi di inverter solari e altre cose correlate.
Cosa sono gli inverter solari?
In sostanza, gli inverter sono dispositivi che convertono la corrente continua (CC) in corrente alternata (CA) in modo che possa essere utilizzata dagli apparecchi. Gli inverter tradizionali utilizzano la corrente continua proveniente dalle batterie, ma gli inverter solari sono leggermente diversi. Ricevono corrente continua dai pannelli solari che convertono l'energia solare in energia elettrica. Anche gli inverter solari svolgono la stessa funzione di conversione, ma invece di prelevare corrente dalle batterie, alimentano le batterie solari per caricarle.
Sia che una batteria solare sia accoppiata in CA o in CC, entrambi i tipi di potenza possono essere trasmessi da un inverter solare per caricare queste batterie. Gli inverter solari trasferiscono la corrente alternata alla rete elettrica e da lì viene fornita agli elettrodomestici. Nel caso di un sistema di pannelli solari fuori dalla rete, la CA viene fornita direttamente dall'inverter solare agli elettrodomestici.
7 tipi di inverter solari: quale si adatta alla tua casa?
Diversi tipi di inverter solari servono allo stesso scopo di convertire la corrente continua in corrente alternata. In base al sistema con cui sono abbinati, ci sono fondamentalmente 3 tipi di inverter solari.
1. Inverter a batteria
Alcuni degli inverter bidirezionali includono un caricabatteria e un inverter. Questo tipo di inverter solare ha bisogno di batterie per funzionare e possono essere utilizzati sia in sistemi di pannelli solari fuori dalla rete che in rete. Tuttavia, questo viene deciso in base alla loro classificazione UL e al design. Questi inverter forniscono il backup di potenza e la convertono.
Vantaggi: Grazie a questo sistema, il consumo di energia dalla rete si riduce e si garantisce un'alimentazione costante. Inoltre, offre una gestione ottimale del carico e i costi operativi sono contenuti. Infine, la manutenzione è semplice.
2. Invertitori centrali
Queste versioni più grandi di inverter di stringa sono molto più grandi di quelle tradizionali e sono in grado di supportare numerose stringhe di pannelli. Negli inverter centralizzati, le stringhe di pannelli solari vengono collegate tra loro in una scatola di giunzione da cui la corrente continua proveniente dai pannelli entra nell'inverter. Gli inverter centralizzati sono adatti per applicazioni su larga scala in cui la raccolta di energia solare è regolare.
Vantaggi: Hanno la massima capacità e sono adatti a sistemi su larga scala come gli impianti solari. Le loro capacità possono variare da 100 kilowatt a megawatt. Gli inverter centralizzati sono integrati nelle centrali elettriche poiché sono progettati per essere collegati direttamente alla rete. Sono meno costosi per kilowatt, oltre ad essere facili da installare e gestire.
3. Inverter di collegamento alla rete
Questi inverter sono progettato per abbinare la fase con una carica di utilità onda sinusoidale e sono usati principalmente con sistemi di energia solare on-grid. Gli inverter grid-link sono ideali per applicazioni residenziali, commerciali e per uffici. Possono supportare facilmente operazioni su piccola e media scala.
Questo inverter immagazzina l'energia solare in eccesso prodotta, immettendola nella rete elettrica. In un impianto solare connesso alla rete , quest'ultima funge da batteria virtuale e tutta l'energia immagazzinata dall'inverter viene convertita in crediti. L'inverter utilizza questi crediti per prelevare energia pulita dai fornitori di energia elettrica quando necessario, senza doverla effettivamente pagare. Se alla fine del mese i crediti solari non sono stati esauriti, verranno detratti dalla bolletta elettrica mensile.
Vantaggi: Questo inverter è conveniente rispetto agli inverter solari off-grid. Non necessita di batterie e i costi di manutenzione sono minimi. È facile da installare e gestire, il che lo rende particolarmente adatto all'uso residenziale.
4. Invertitori ibridi
Questi tipi di inverter solari sono progettati per gestire i sistemi solari ibridi . Un inverter solare ibrido svolge la stessa funzione di conversione da corrente continua (CC) a corrente alternata (CA). Oltre alla conversione, questo inverter trasferisce l'energia alla batteria per caricarla. Sì, come suggerisce il nome, un inverter solare ibrido svolge una doppia funzione: carica la batteria e alimenta gli apparecchi contemporaneamente.
L'energia solare ibrida fornisce un'alimentazione elettrica costante alla tua casa. Con questo inverter, puoi vendere l'energia solare in eccesso prodotta al fornitore di energia elettrica. Inoltre, questo inverter converte automaticamente l'energia solare in energia di rete e viceversa, se necessario (durante le interruzioni di corrente notturne in assenza di produzione di energia solare), grazie a un interruttore di commutazione automatico.
Vantaggi: Gli inverter solari ibridi possono fornire un'alimentazione elettrica costante. Con questo tipo di inverter, è possibile immagazzinare l'energia solare in eccesso prodotta, evitando sprechi. Sì, sono costosi, ma valgono il prezzo.
5. Micro inverter
Alcuni degli piccoli inverter solari sono collegati a ciascun pannello e la conversione avviene individualmente. Con questo, non c'è bisogno che altri inverter convertano l'energia nel suo complesso. Con i micro inverter, c'è il minimo impatto sulla produzione energetica complessiva di altri pannelli solari, anche se alcuni di essi sono ombreggiati. Poiché la conversione avviene individualmente, quei pannelli ombreggiati non alterano le prestazioni di altri pannelli non ombreggiati, anche se i pannelli sono collegati in serie. Con tale efficienza, questi inverter sono un po' costosi rispetto ai nostri tradizionali inverter solari a stringa.
Vantaggi: Questi inverter solari sono in grado di individuare la tensione ideale per ogni sistema e di generare la massima tensione di picco di potenza (VPP). Sono dotati di MPPT (Maximum Power Point Tracking) che consente di monitorare in tempo reale l'intensità solare e le variazioni di temperatura delle celle durante la giornata. Uno dei principali vantaggi è il monitoraggio individuale che permette una diagnosi precoce di eventuali difetti nei pannelli solari.
6. Inverter autonomo
Questi tipi di inverter solari sono anche noti come inverter solari off-grid. Sono progettati per impianti solari in aree rurali e villaggi isolati, dove l'elettrificazione è praticamente impossibile. Un inverter solare autonomo è adatto anche per un impianto solare domestico, qualora si intenda renderlo completamente indipendente dalla rete elettrica. Questi inverter non necessitano di connessione alla rete e quindi non richiedono protezione anti-islanding. Solitamente sono dotati di batterie di accumulo. L'energia ricevuta dai pannelli fotovoltaici e convertita in corrente alternata viene trasmessa ai carichi. Tuttavia, l'energia in eccesso deve essere immagazzinata per alimentare la casa di notte, quando la produzione di energia solare non è possibile.
Vantaggi: È adatto a luoghi in cui non è possibile il collegamento alla rete elettrica. Se non hai problemi di budget, questo inverter può essere la soluzione ideale perché, abbinato a un generatore di corrente, può fornire ore di autonomia in caso di insufficiente produzione di energia solare.
7. Inverter di stringa
Questo inverter solare tradizionale è adatto per pannelli solari collegati in serie. Più stringhe da tutti i pannelli solari in un array solare sono collegate a un inverter di stringa. La corrente continua da ogni pannello viene trasferita dalla stringa all'inverter di stringa dove viene convertita in corrente alternata nel suo complesso. Il numero di inverter di stringa richiesti per il sistema di energia solare dipende dalle dimensioni del sistema. Per un grande array solare, potresti aver bisogno di più di un inverter di stringa e ognuno di essi riceverà corrente continua da alcune stringhe ad esso collegate.
Gli inverter a stringa sono adatti per applicazioni residenziali e commerciali. Inoltre, gli inverter solari a stringa possono essere abbinati a ottimizzatori di potenza che sono componenti elettronici di potenza a livello di modulo. Sono collegati a singoli pannelli e raccolgono la corrente continua singolarmente da ogni pannello. Ciò è utile perché se alcuni pannelli sono danneggiati o in ombra, in questo modo non influenzerebbero l'efficienza di altri pannelli solari.
Vantaggi: Gli inverter di stringa sono considerati i più affidabili e facili da usare. Inoltre, sono l'opzione più economica tra gli inverter solari sul mercato. Ora che conosci i tipi di inverter solari, scopri come funzionano. Di seguito, il principio di funzionamento di un inverter solare.
Leggi anche: 5 tipi di strutture di montaggio per moduli fotovoltaici
Qual è il principio di funzionamento dell'inverter solare?
Gli inverter solari convertono la corrente continua del pannello solare in corrente alternata e questo è fondamentalmente il loro principio di funzionamento. Pannelli solari convertire i fotoni della luce solare in corrente elettrica che viene trasferita tramite stringhe all'inverter solare. Lì avviene la conversione e la potenza generata varia da 250 V a 600 V. La conversione può essere eseguita con un set di IGBT (transistor bipolari a gate isolato)La corrente continua oscilla in corrente alternata quando l'IGBT è collegato sotto forma di ponte H.
Ora, per ottenere la corrente alternata e trasferirla alla rete, si usa un trasformatore elevatore. Con il progresso tecnologico, i nuovi inverter sono progettati per essere usati senza trasformatori elevati, senza alcun compromesso sull'efficienza.
Infine, un microcontrollore pre-programmato viene utilizzato per eseguire diversi algoritmi insieme. Con l'aiuto di un algoritmo di controllo MPPT, la potenza in uscita dai pannelli solari viene aumentata. E la potenza convertita viene quindi trasferita alle batterie e caricata e il rimanente viene fornito alla rete elettrica.
Gli inverter solari funzionano costantemente perché durante il giorno fino al tramonto, quando i pannelli generano energia, continuano il processo di conversione e trasmissione. In caso di interruzione di corrente, il carico viene spostato dalla rete elettrica alle batterie dall'inverter e viceversa quando torna l'energia.
Vedi anche : Comprendere il principio di funzionamento di un sistema solare off-grid
Di cosa sono fatti gli inverter solari?
Un inverter solare è il prodotto della personalizzazione di materiali EMC/EMI, della dissipazione del calore e dell'isolamento elettrico.
1. Prodotti isolanti multistrato o discreti
Questi prodotti vengono aggiunti per garantire resistenza alle alte temperature e rigidità dielettrica. Questi materiali li rendono inoltre resistenti a strappi e perforazioni durante l'assemblaggio. Tessuti rivestiti di grado elettrico, carta, laminati, pellicole, nastri per il nucleo, isolamento del filo magnetico e separatori di fase, insieme a strati barriera e piazzole di contatto, sono i prodotti di questa categoria che vengono aggiunti a tutti i tipi di inverter solari.
2. Materiali di gestione termica
Prodotti come reti metalliche, elastomeri caricati con metallo e nastri in lamina vengono aggiunti per favorire la dissipazione del calore dai componenti. Il nastro isolante con supporto in alluminio e rame viene utilizzato per il collegamento e la messa a terra, oltre che per la schermatura EMI. Sono disponibili sistemi adesivi conduttivi e non conduttivi, nonché laminati o fustellati su misura per altri materiali. Dopodiché, vediamo di cosa sono fatti gli inverter solari. Ora, analizziamo anche i pro e i contro degli inverter solari.
Leggi anche: I 10 migliori inverter solari al mondo
Quali sono i pro e i contro degli inverter solari?
Dopo aver appreso di cosa sono fatti gli inverter solari, scopriamo i loro pro e contro. Diversi tipi di inverter solari hanno i loro pro e contro che dovresti considerare prima di acquistarne uno. Ecco i principali vantaggi e svantaggi degli inverter solari.
1. Vantaggi
- Le normative non emettere gas nocivi, riducendo così il riscaldamento globale e l'impronta di carbonio.
- Aiutare risparmiare riducendo le bollette elettriche a lungo termine. Con un inverter solare off-grid, le bollette elettriche vengono completamente eliminate. (Nota: In alcune regioni, potrebbe essere contro la legge andare completamente fuori dalla rete. Consultare l'installatore locale e il fornitore di servizi prima di prendere una decisione.
- È utile per le persone che vivono in zone remote per far fronte alla carenza di elettricità.
- Le onde di uscita degli inverter solari sono Onde sinusoidali pure AC che sono simili all'energia che riceviamo dagli alimentatori tradizionali. Quindi, può gestire diversi tipi di carichi utilizzati a livello residenziale, commerciale e industriale.
- Sono costo effettivo e richiedono meno manutenzione rispetto agli inverter diesel.
- Puoi osservare le vendere la corrente alternata convertiti da inverter solari in fornitori di energia elettrica.
- È possibile sincronizzare gli inverter solari con altri dispositivi o utilizzarli da soli. Può anche essere provenienti da una vasta gamma di capacità di potenza, il che significa che può essere utilizzato sia per applicazioni residenziali che per grandi aziende di distribuzione elettrica.
Vedi anche: 3 vantaggi e svantaggi dei pannelli solari amorfi
2. Svantaggi
- Il costo dell'inverter solare costituisce su 30% dell'intero sistema. Gli inverter solari sono costosi e il loro prezzo varia a seconda delle valutazioni di efficienza.
- Gli inverter solari processo di conversione avviene solo quando i pannelli solari producono corrente continua in presenza di luce solare. Per funzionare in modo efficiente, la corrente continua dalla tensione di uscita dei pannelli solari deve corrispondere ai livelli di tensione continua inferiori dell'inverter solare.
- Richiede batterie per alimentare la casa durante la notte, quando non c'è produzione di energia solare, e questo rende il sistema più costoso. Dopo aver appreso i pro e i contro degli inverter solari, andiamo avanti per scoprire quanto durano.
Leggi anche: 3 vantaggi e svantaggi dei pannelli solari Mono PERC
Qual è la durata di vita di un inverter solare?
I diversi tipi di inverter solari hanno una durata variabile . Questa dipende da diversi fattori come marca, materiale, produttore, umidità (nel luogo di installazione), manutenzione, calore, funzionamento, carico e altri fattori correlati. Gli inverter di stringa residenziali hanno una durata di diversi anni, ma non superiore a quella dei pannelli solari. Infatti, i pannelli solari residenziali possono durare fino a 15 anni e talvolta anche il doppio. Per quanto riguarda gli inverter di stringa, invece, dovranno essere sostituiti dopo 10-15 anni.
La durata media di un microinverter è di circa 20-25 anni , con una garanzia di 20 anni. Anche gli ottimizzatori di corrente continua possono durare fino a 25 anni.
Per garantire che il tuo inverter solare duri a lungo e rimanga in buone condizioni, devi tenerlo aggiornato con la manutenzione e installarlo in un luogo che soddisfi le tue esigenze. Di solito deve essere installato in un luogo fresco.
Vedi anche: Quanto durano i generatori solari?
Nota: la manutenzione e l'installazione devono essere eseguite da un tecnico professionista autorizzato.
Quindi, oggi hai scoperto che ci sono 7 tipi di inverter solari. Inverter solari a stringa, centrali, microinverter, autonomi, a batteria, grid-tie e ibridi sono diversi tipi di inverter solari disponibili sul mercato in diverse potenze per soddisfare le tue esigenze. Tutti gli inverter hanno lo stesso scopo ma su scale diverse perché alcuni di loro sono adatti per sistemi su piccola scala mentre altri sono ideali per operazioni su larga scala come i parchi solari. Il principio di funzionamento dell'inverter solare è lo stesso indipendentemente dal suo tipo perché utilizzerà la corrente continua dai pannelli solari e la convertirà in corrente alternata. La durata dei pannelli solari è diversa e dipende da una serie di fattori. E non dimenticare di considerare i pro e i contro.
Consigliato: Tesla Powerwall vs Generac PWRcell: qual è il migliore?
