Guida agli inverter solari Tipi, vantaggi, costi e funzionamento degli inverter solari (2)

Inverter: Confronto di diversi inverter solari di diverso tipo

Inverter L'energia solare utilizzata dalla tua azienda dipenderà dalle dimensioni e dalla complessità del tuo tetto, dalla quantità e dall'intensità dell'ombra presente sul tetto, dallo scopo previsto per l'uso dell'energia solare, nonché dalle norme della tua zona per l'uso dei servizi di pubblica utilità, dai produttori con cui hanno stipulato contratti e da molti altri aspetti.

I quattro tipi principali di inverter solari includono microinverter, inverter di stringa, ottimizzatori di potenza e inverter ibridi. Ogni tipo ha pro e contro.

1. Corda InvertitoreS

Noto anche come inverter centrale, un inverter a stringa può essere utilizzato per una progettazione di energia solare meno complessa. Una stringa (gruppo) di pannelli solari è unita in una linea, ed è possibile collegare più file a un inverter centrale. L'energia elettrica viene trasferita tramite le riunioni all'inverter centrale, che trasforma questa energia elettrica CC in elettricità CA prima di renderla disponibile per alimentare la casa.

Un inverter a stringa è più facile da manutenere perché in genere si trova in garage, in cantina o in qualsiasi altro luogo accessibile. È anche l'opzione più conveniente, poiché ti servirà un solo inverter per adattare molte stringhe di pannelli su vari piani del tetto. Un inverter a stringa è generalmente più durevole perché è un'installazione più semplice che svolge il compito più elementare.

Lo svantaggio degli inverter a stringa è che le prestazioni di un pannello possono influenzare le riunioni di altre stringhe. Poiché uno string inverter non si adatta alla versione di ogni forum, ci sono abbinamenti migliori per tetti con ombreggiatura regolare. Inoltre, uno string inverter funziona bene solo con progetti complessi in cui i pannelli non possono essere abbinati per formare stringhe.

Una stringa di inverter è in genere la scelta ideale se si necessita di una soluzione più economica e il tetto ha una configurazione media che riceve regolarmente luce solare.

2. Micro inverter

Contrariamente agli inverter a stringa (che hanno una posizione centrale), i microinverter hanno un piccolo inverter distribuito accanto a ogni pannello solare. Invece di trasferire l'energia attraverso tutte le discussioni in un inverter che viene convertito, questo inverter trasforma la corrente continua in corrente alternata sulla scheda.

I microinverter sono un'opzione eccellente per le case in cui la progettazione dell'impianto solare è complicata o il tetto è uniforme nell'ombreggiatura. Possono massimizzare le prestazioni di ogni pannello sul posto per ridurre gli effetti causati dall'ombreggiatura e consentono inoltre di monitorare le prestazioni del sistema a ogni riunione.

Un altro vantaggio dei microinverter è che ti aiutano ad ampliare le dimensioni del tuo sistema in un secondo momento, poiché ogni pannello ha un inverter proprio. Quando si usa un inverter di stringa, l'inverter sarà in genere dimensionato per ospitare il numero di riunioni inizialmente installate. Pertanto non è costruito per gestire la generazione di energia aggiuntiva.

Lo svantaggio dei microinverter è che sono più costosi degli inverter a stringa. Inoltre, poiché sono posizionati su una superficie elevata del tetto, la loro manutenzione potrebbe essere più difficile se richiedono manutenzione.

I microinverter possono rappresentare la scelta ideale per massimizzare l'efficienza energetica su tetti complessi, in cui i pannelli sono rivolti in direzioni diverse o in aree soggette a ombreggiamento.

3. Ottimizzatori di potenza

Gli ottimizzatori di potenza possono essere descritti come un compromesso tra microinverter e inverter di stringa. Similmente a un inverter di stringa, l'energia prodotta dai pannelli viene trasferita a un inverter centralmente. Gli ottimizzatori di potenza, tuttavia, vengono installati accanto a ogni riunione, similmente ai microinverter.

Gli ottimizzatori di potenza ottimizzano l'intensità elettrica (modificando così questa elettricità DC) prima di trasferire energia all'inverter su una stringa. Massimizzando l'output di ogni pannello, possono ridurre l'effetto di ombreggiamento su una scheda particolare.

Se la tua casa ha un tetto complesso (ad esempio timpani, camini o altri ostacoli), gli ottimizzatori di potenza possono aiutarti a ottimizzare il tuo sistema per affrontare queste sfide.

Lo svantaggio principale degli ottimizzatori di potenza è il loro prezzo più alto rispetto a un semplice inverter di stringa, anche se sono generalmente meno costosi dei microinverter. Come gli ottimizzatori di potenza dei microinverter, possono rendere più difficile la manutenzione.

Gli ottimizzatori di potenza possono rappresentare la soluzione più adatta se il tuo tetto è più complesso e desideri prestazioni migliori senza dover acquistare microinverter.

4. Ibrido InvertitoreS

Gli inverter ibridi sono l'ultima innovazione nel mondo degli inverter solari. L'inverter ibrido combina le funzioni di un inverter FV e di un inverter a batteria. Può essere acquistato con configurazione a stringa dritta o a stringa ottimizzata.

Il vantaggio principale dell'inverter ibrido è il fatto che converte l'elettricità in entrambi i sensi, il che significa che può trasformare l'energia continua dei pannelli solari in corrente alternata per l'uso domestico e convertire l'elettricità alternata generata dalla rete in energia continua per scopi quali la ricarica delle batterie solari o di un veicolo elettrico.

I proprietari di case che prendono in considerazione la possibilità di un backup energetico hanno iniziato ad adottare questo tipo di tecnologia perché può essere installata come un normale inverter e non dovranno sostenere spese aggiuntive quando sarà il momento di installare una batteria nel sistema.

Una volta che hai quella batteria, sarai in grado di attingere elettricità direttamente dalla tua rete e di accenderla. Ciò significa che puoi immagazzinare energia quando è meno costosa e poi usarla quando i prezzi aumentano e l'energia solare non fornisce tutta l'energia di cui hai bisogno.

Con l'aumento dell'uso di veicoli elettrici (EV) e ibridi inverter, alcuni inverter ibridi hanno l'ulteriore vantaggio di aiutare a caricare i veicoli elettrici. Poiché è possibile collegare un dispositivo di ricarica EV direttamente all'inverter, non c'è bisogno di spendere soldi aggiuntivi per aggiornare il pannello.

Il problema principale è il costo. Gli inverter ibridi sono simili agli inverter a stringa. In quanto tali, non possono essere adattabili a progetti più complessi o ombreggiamenti.

Gli inverter ibridi rappresentano un'ottima scelta per chi sta valutando soluzioni di accumulo di energia o sta acquistando un veicolo elettrico che può essere caricato con l'energia solare.

Efficienza dell'inverter solare

Quando un inverter esegue il suo processo di conversione da CC a CA, parte dell'energia viene sprecata sotto forma di calore. Gli inverter di qualità superiore sono più efficienti; pertanto, possono convertire più potenza e hanno solo una piccola perdita durante il processo di conversione.

L'efficienza di conversione è diversa per ogni marchio. Tuttavia, la maggior parte degli inverter di alta qualità ha un'efficacia compresa tra il 97% e il 99% e la perdita di energia è minima. Tuttavia, l'ombreggiamento e altri elementi potrebbero influire sull'efficienza del tuo sistema e il tuo inverter fotovoltaico può svolgere un ruolo nel ridurre al minimo queste perdite.

Dimensionamento dell'inverter solare

I produttori di inverter in genere specificano l'input energetico che i loro dispositivi possono gestire, insieme alla loro potenza massima. Ad esempio, l'inverter di stringa che ha la massima potenza in input è di 4.000 watt e può assorbire fino a 4.000 watt di energia solare.

In realtà, non raggiungerai la potenza nominale indicata sulla targhetta del tuo inverter (ottenuta in condizioni di prova standard, o STC). Le tue attività di routine potrebbero essere circa 20% inferiori alla potenza nominale indicata sulla targhetta.

Gli inverter solari sono solitamente scelti per ridurre i costi con una potenza massima in ingresso inferiore alla potenza massima in uscita del pannello solare. Ciò causa un certo clipping alla massima produzione di potenza. Il sistema deve comunque essere progettato per gestire la quantità totale di potenza che i pannelli possono generare, poiché raramente si nota quel livello di potenza ogni giorno.

Taglio dell'inverter

Un aspetto cruciale da considerare quando si progetta un array di pannelli solari è garantire che le dimensioni dell'inverter per il fotovoltaico siano in linea con le dimensioni dell'array solare per fornire la migliore conversione di potenza. Potrebbe sorprendere che potrebbe essere una corrispondenza migliore. E il solo fatto di avere cinque kW di pannelli solari non significa che utilizzerai un inverter in grado di gestire 5 kW.

In genere è più economico scegliere un inverter che utilizzi meno elettricità rispetto all'energia massima che i pannelli solari possono produrre. Se i pannelli generano più elettricità di quanta l'inverter non sia in grado di gestire, questo è noto come clipping perché il sistema non assorbe quell'elettricità aggiuntiva.

Se si considera il processo di generazione di elettricità come un'onda, e come cresce durante il giorno quando il sole sorge più in alto nel cielo e fornisce più luce solare diretta. Il clipping dell'inverter significa che il punto più alto dell'onda viene separato.

Tuttavia, non ha senso "buttare via" questa energia extra perché il pannello solare raramente raggiunge la sua potenza massima. È meglio creare un sistema in grado di gestire la quantità standard di potenza prevista, anche se ciò comporta una perdita di capacità nei giorni molto produttivi. Se si crea un sistema in grado di gestire la massima quantità di produzione di energia, la maggior parte della capacità produttiva rimane inutilizzata nei giorni normali.

Normative locali sugli inverter solari

Un installatore solare affidabile saprà se la tua zona ha normative specifiche che regolano l'uso dell'energia solare, così come eventuali regole di interconnessione o restrizioni sui contatori netti. In particolare, per essere idonei al net metering in diversi stati è necessario che il tuo impianto solare rispetti una dimensione massima specificata o una quantità di energia prodotta rispetto al tuo consumo medio.

Il limite di dimensione del sistema è in genere determinato dalla produzione massima di energia dell'inverter (non del pannello), perché è questo il fattore determinante per la quantità di energia che è possibile immettere nella rete.

Quanto costa un inverter solare?

Ridurre il costo di un inverter per il fotovoltaico a un importo specifico è difficile perché ogni modello è unico. I requisiti dell'inverter per il fotovoltaico dipendono dalla progettazione complessiva del sistema e le sue dimensioni possono essere aumentate o diminuite in base ai requisiti di potenza della tua casa.

Inoltre, gli installatori solitamente acquistano in grandi quantità e hanno contatti diretti con i fornitori, il che significa che i loro costi potrebbero essere diversi da quelli che spenderesti acquistando direttamente.

Il prezzo di un inverter di stringa è in genere compreso tra $2.000 e $1.000 o più, a seconda di fattori di costo quali le dimensioni dell'impianto, il tipo di contratto solare, il fornitore e qualsiasi altra caratteristica specifica della zona.

I prezzi degli ottimizzatori di potenza variano da $50 a $200 o più. Tuttavia, ricorda che dovrai acquistare un ottimizzatore di potenza per ogni pannello e avrai anche bisogno di un inverter a cui collegarli.

I microinverter sono più costosi degli inverter a stringa e possono costare almeno $1.000 in più rispetto a quanto potrebbe richiedere un inverter a stringa comparabile per la stessa quantità di sistema. Tieni presente che la dimensione dell'inverter per una stringa può essere modificata a un costo inferiore per incremento e un inverter a stringa che è due volte più grande non significa che sia il doppio più costoso. Tuttavia, i microinverter devono essere montati su ogni pannello, il che significa che raddoppiare le schede che hai probabilmente farà aumentare il prezzo del tuo inverter di una quantità simile.

Quanto dura l'inverter solare?

In genere, gli inverter a stringa durano dai 10 ai 15 anni, ma se l'unità viene posizionata in un'area tranquilla e ventilata e sottoposta a corretta manutenzione, potrebbe durare anche due decenni.

L'ottimizzatore di potenza e i microinverter sono arrivati sul mercato più di recente e c'è bisogno di maggiori informazioni sulla loro durata di vita prevista. Tuttavia, la maggior parte dei produttori ritiene che i loro prodotti dureranno più a lungo delle garanzie da 20 a 25 anni incluse con i loro prodotti.

Quale inverter è più adatto alla mia abitazione?

Se stai pensando di investire in un dispositivo ad energia solare per la tua casa e stai cercando di capire quale sia la scelta migliore per un inverter, un metodo semplice per iniziare è utilizzare il nostro calcolatore gratuito del risparmio solare.

Potrai stimare quanto puoi risparmiare installando pannelli solari nella tua casa, in base ai requisiti di installazione tipici della tua zona, come il tipo di inverter solitamente consigliato.

Verrai inoltre messo in contatto con un esperto di energia solare che esaminerà le varie opzioni solari per la tua casa, come le opzioni di inverter, e ti aiuterà a selezionare l'opzione più adatta alle esigenze della tua famiglia.