Inverter: cosa sono e a cosa servono negli impianti fotovoltaici

Quando parliamo di inverter ci stiamo riferendo a uno degli elementi fondanti di un impianto fotovoltaico, senza cui è impossibile sfruttare l’energia solare per elettrodomestici, apparecchi elettronici e lampade. Per questo è importante sapere cosa sia un inverter e a cosa serva realmente.

Cos’è un inverter per fotovoltaico?

L’inverter è un elemento cardine dell’impianto fotovoltaico: è un apparecchio elettronico che converte la corrente continua, derivante dall’energia solare, in corrente alternata, la comune energia elettrica impiegata nelle case e negli uffici commerciali. In questo modo, funge da “traduttore” di energia, in quanto rende l’energia adatta all’autoconsumo e all’immissione nel sistema elettrico.

Normalmente, l’inverter si presenta come una scatola di metallo di dimensione media, con all’interno un quadro elettrico.

Inverter: a cosa serve?

Oltre a effettuare questa fondamentale operazione di conversione, l’inverter ha anche il compito di sprecare il meno possibile l’energia generata dai pannelli solari. Nello specifico quindi deve:

• Ridurre al minimo (2%) la dispersione di energia che avviene al momento della conversione;
• Regolare frequenza e tensione dell’energia elettrica (i valori sono rispettivamente 50Hz e 220-230v, sia per case che per edifici industriali), nonostante le variazioni nella tensione in uscita dal generatore fotovoltaico;
• Ottimizzare la potenza del sistema, trovando e mantenendo il giusto punto di funzionamento;
• Inviare una segnalazione in caso di guasti interni o irregolarità;
• Monitorare la rete elettrica e proteggere l’impianto da eventuali sovratensioni, cortocircuiti e blackout;
• Monitorare e controllare la temperatura dell’inverter stesso, che però dipende anche dal luogo di montaggio (meglio scegliere un ambiente fresco);
• Comunicare i dati di rendimento e funzionamento grazie ai display.

Come scegliere un inverter

Compresa l’importanza di un inverter nell’installazione di un impianto di pannelli solari fotovoltaici, dovete considerare tre fattori per fare la scelta giusta per voi:

• Potenza
• Connessione dei moduli
• Tipologia di inverter

Vediamo ciascun fattore nello specifico.

Potenza dell’inverter

La potenza varia a seconda del tipo di impianto: bisogna fare una stima dei consumi energetici massimi che il vostro nucleo familiare o la vostra attività commerciale potrebbe raggiungere. Un buon modo è quello di sommare la quantità di energia che consuma ciascun dispositivo connesso alla rete contemporaneamente. Indicativamente, per un impianto domestico, la potenza varia da 2kW fino a 5kW. Per un impianto professionale è compresa tra i 10 e i 20kW, in ambito commerciale, mentre è ancora superiore in caso di impianti industriali (per esempio la potenza in una centrale fotovoltaica va dai 500-800kW a molti MW).

Connessione dei pannelli all’inverter

È poi importante considerare il tipo di connessione dei pannelli all’inverter:

• Per un impianto domestico è più probabile trovare pannelli in stringa, ossia una fila di moduli fotovoltaici in serie, per cui sarà necessario un inverter di stringa, con una potenza tra i 250 W fino ai 15kW.
• Esistono anche più serie di stringhe di pannelli affiancate, per cui servirà un inverter multistringa, consigliato qualora l’impianto sia costituito da più superfici parziali o in parte all’ombra.
• Troviamo inoltre un tipo di collegamento centralizzato, in cui ogni pannello sarà collegato all’inverter centrale, con una potenza compresa tra i 15 kW fino a 1 MW, quindi particolarmente adatte a impianti di grandi dimensioni.
• Per ultimi, ma solo per certe installazioni, ci sono i microinverter, inverter di dimensioni ridotte, installati ciascuno dietro un pannello, con una potenza inferiore ai 250 W, e il vantaggio di monitorare più tempestivamente le prestazioni e massimizzano le prestazioni del singolo pannello e quindi di tutto l’impianto.

Tipologia di inverter

L’ultimo parametro da considerare è la tipologia di inverter. In questo caso distinguiamo tre caratteristiche da combinare tra loro:

• Gli inverter monofase, adatti per impianti di piccole dimensioni, contrapposti agli inverter trifase usati più frequentemente per impianti di grandi dimensioni, e sostituibili con gruppi di più inverter monofase;
• inverter con trasformatore necessari se lo richiedono le normative o se l’impianto richiede una messa a terra; l’alternativa è un inverter senza trasformatore, che solitamente è più piccolo, meno ingombrante e con un rendimento più alto, ma non fornisce un isolamento elettrico;
• inverter a onda modificata, molto più economici, ma danno più interferenze a livello di rumore e temperatura, non sono adatti né a dispositivi dotati di motore, né tantomeno agli impianti fotovoltaici che richiedono inverter a onda sinusoidale pura, più costosi ma a cui possiamo collegare tutti i tipi di dispositivi senza problemi.

Inverter per impianti di accumulo

Il sistema fotovoltaico con accumulo permette di immagazzinare energia in quei momenti in cui i consumi sono inferiori alla generazione e di restituirla quando viceversa. Per questo, in fase di acquisto è opportuno valutare un inverter ibrido, ossia che offra la possibilità di convogliare l’energia non consumata in batterie apposite, sia che si decida di procedere subito all’installazione del sistema di accumulo o meno.

Quanto costa un inverter?

Per parlare di prezzi bisogna innanzitutto tornare a parlare di potenza:

• per un uso domestico fino a 6kW, in media si può arrivare a 700€ o 1000-1200€ per un inverter ibrido
• per un uso commerciale da 10 a 20 kW, il costo medio è compreso tra 800€ e 2000€