A cosa serve l'inverter negli impianti fotovoltaici? Guida completa

L’inverter fotovoltaico è una componente essenziale per qualsiasi impianto solare, ma a cosa serve? La sua funzione principale è quella di trasformare l’energia prodotta dai pannelli solari, da corrente continua (DC) a corrente alternata (AC), ossia quella che usiamo quotidianamente nelle nostre case per alimentare elettrodomestici e dispositivi elettronici.

Immagina l’inverter come un “traduttore”: i pannelli solari producono energia in un formato che non può essere utilizzato direttamente in casa, ed è qui che entra in gioco l’inverter, che converte l’energia in una forma compatibile con la rete elettrica. Senza l’inverter, l’energia solare che raccogliamo non potrebbe essere sfruttata. Quindi, si può dire che è un elemento fondamentale per far funzionare un impianto fotovoltaico nel modo giusto.

Oltre alla conversione dell’energia, l’inverter ha un'altra funzione cruciale: monitora costantemente le prestazioni dell’impianto, garantendo che tutto funzioni in modo efficiente e sicuro.

In questo articolo, vogliamo fornirti una panoramica sull'inverter fotovoltaico, coprendo tutti i dettagli e le informazioni essenziali relative al cuore pulsante del tuo impianto fotovoltaico: dal funzionamento alle tipologie possibili, fino ai dettagli dell'installazione e una considerazione dei costi associati.

Principio di funzionamento degli inverter fotovoltaici

L'inverter fotovoltaico è senza dubbio la parte più importante di un impianto solare. Senza di esso, l'energia prodotta dai pannelli solari non potrebbe essere utilizzata per alimentare le utenze domestiche o essere ceduta alla rete elettrica. Come avviene questo processo?

Per capirlo, è utile sapere che la rete elettrica della tua casa funziona con una corrente alternata (AC) caratterizzata da una frequenza costante di 50 Hz. I pannelli solari, invece, generano energia solare sotto forma di corrente continua (DC). Qui entra in gioco l’inverter: il suo compito è quello di prendere la corrente continua raccolta dai pannelli e convertirla in corrente alternata tramite componenti elettronici come transistor e diodi. Questo passaggio è cruciale perché permette di sincronizzare la corrente alternata con la frequenza e la fase della rete elettrica a cui l'impianto è connesso. In pratica, l'inverter trasforma l'energia dei pannelli in una corrente con parametri specifici, come 230 V e 50 Hz, che possono essere utilizzati in modo sicuro nelle nostre case.

Oltre a questo fondamentale processo di conversione, gli inverter moderni offrono anche funzionalità avanzate di monitoraggio. Ad esempio, tengono sotto controllo le prestazioni dell’impianto fotovoltaico, ottimizzando costantemente la tensione e la corrente per garantire la massima efficienza del sistema in base alle condizioni di irradiazione solare.

Infine, l'inverter svolge un ruolo chiave nella sicurezza dell'impianto. Monitora la rete elettrica per prevenire problemi come sovratensioni o surriscaldamenti e, in caso di anomalie, può disconnettere automaticamente l’impianto fotovoltaico dalla rete, proteggendo sia il sistema che la tua abitazione.

Nella seguente infografica puoi osservare lo schema di un impianto fotovoltaico e vedere come l’inverter si inserisce nel flusso di energia tra i pannelli e le utenze domestiche:

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Caratteristiche inverter per pannelli solari

L’inverter per i pannelli fotovoltaici può essere paragonato a un “quadro elettrico” che svolge una funzione cruciale: convertire l’energia prodotta dai pannelli solari in una forma utilizzabile per la casa o da immettere nella rete elettrica. Questo dispositivo, racchiuso in un involucro metallico, può essere installato sia vicino ai pannelli solari, sia in un'area protetta dell'abitazione, come il sottotetto, con opzioni di montaggio interno o esterno.

Uno degli aspetti più importanti da considerare è il dimensionamento dell'inverter, che deve essere adeguato alla potenza dell'impianto fotovoltaico e al tipo di alimentazione elettrica (monofase o trifase). Per esempio, in un impianto da 3 kW, è comune l'uso di un inverter della stessa potenza.

L'inverter fotovoltaico presenta tre caratteristiche principali:

• Dimensionamento: Il dimensionamento corretto dell'inverter si basa sulla potenza di picco dell’impianto fotovoltaico. Solitamente, la potenza dell'inverter deve corrispondere alla capacità del sistema. In impianti residenziali, inverter da 3 kW o 6 kW sono tra i più comuni per impianti monofase.

• Durata operativa: La durata di un inverter fotovoltaico può superare i 10 anni, ma dipende dalla qualità del componente e dalla manutenzione. Mentre gli inverter economici potrebbero presentare problemi già dopo 5 anni, quelli di alta gamma possono durare fino a 15 anni o più.

• Sistemi di monitoraggio: Gli inverter di nuova generazione sono dotati di sistemi di monitoraggio avanzati che consentono di controllare la produzione energetica in tempo reale tramite app, rendendo semplice l’analisi delle prestazioni dell’impianto.

Come scegliere la potenza adatta dell'inverter fotovoltaico?

La potenza dell’inverter fotovoltaico deve essere adeguata alla potenza dell’impianto solare per garantire un funzionamento ottimale. Per esempio, se disponiamo di un impianto fotovoltaico da 4 kW, sarà necessario un inverter con una potenza compresa tra 4 e 4,5 kW.

È essenziale che l’inverter possa gestire l'intera energia generata dai pannelli, anche durante i picchi di produzione causati da un forte irraggiamento. Un inverter con una potenza inferiore a quella dell’impianto potrebbe limitare la quantità di energia trasformata, riducendo la produzione complessiva di energia elettrica. Inoltre, un inverter sottodimensionato rischia di essere sovraccaricato, il che potrebbe portare a danni prematuri al dispositivo.

Criteri per la scelta di un inverter adeguato

Le prestazioni di un inverter fotovoltaico si valutano principalmente in base a due fattori: efficienza e rendimento.

Efficienza

L’efficienza di un inverter si misura in due modi:

• Efficienza di picco: è il massimo valore di efficienza raggiungibile dall'inverter quando lavora alla sua piena capacità.

• Efficienza ponderata: tiene conto dell’efficienza dell’inverter in diversi momenti della giornata, considerando le variazioni di irraggiamento solare e carico. Questa misurazione fornisce una stima realistica delle prestazioni quotidiane dell'inverter, valutando come reagisce a differenti condizioni operative.

Rendimento

Il rendimento di un inverter è la percentuale di energia in corrente continua (DC) che viene convertita in corrente alternata (AC). I dispositivi attualmente disponibili sul mercato hanno un rendimento superiore al 90%, con alcuni modelli di alta qualità che superano il 98%, garantendo una conversione dell’energia estremamente efficiente e riducendo le perdite.

Utilizzare un inverter di alta qualità contribuisce a ottimizzare l'efficienza complessiva del tuo impianto fotovoltaico, massimizzando la produzione di energia solare e riducendo al minimo gli sprechi.

Tipologie di inverter: quale scegliere per il tuo sistema fotovoltaico?

Per scegliere l'inverter più adatto alle esigenze del tuo impianto fotovoltaico, è importante conoscere le diverse tipologie disponibili sul mercato. Ogni tipo di inverter è pensato per soddisfare specifiche esigenze energetiche e condizioni di utilizzo.

Inverter monofase e trifase

Gli inverter monofase sono progettati per reti domestiche monofase, con due connettori (fase e neutro). Questi inverter sono ideali per impianti residenziali di piccole dimensioni, come quelli da 6 kW, garantendo un'installazione semplice e adeguata alle necessità di una casa che non richiede grandi quantità di energia.

Al contrario, gli inverter trifase sono pensati per sistemi che devono gestire un fabbisogno energetico maggiore. Anche se meno comuni nelle abitazioni, offrono maggiore stabilità e funzionalità rispetto agli inverter monofase, risultando essenziali in contesti industriali o commerciali dove il consumo di energia è significativo.

La scelta tra monofase e trifase dipende principalmente dalle caratteristiche dell’impianto fotovoltaico, dalla potenza richiesta e dal tipo di rete elettrica disponibile. Se desideri approfondire questa differenza, ti consigliamo di leggere il nostro articolo dedicato.

Inverter per impianti connessi alla rete

Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete sono la scelta più comune per chi desidera sfruttare al massimo l'energia solare, e qui entrano in gioco diverse tipologie di inverter:

• Inverter di stringa: Questi sono tra i più diffusi per il loro costo contenuto e la facilità di installazione. Sono ideali per impianti senza particolari problemi di ombreggiamento, in cui ogni stringa di pannelli solari può funzionare a piena efficienza.

• Inverter centralizzati: Utilizzati principalmente in grandi impianti, questi inverter gestiscono lunghe stringhe di moduli solari con tensioni elevate. Sono semplici da implementare e particolarmente adatti a impianti commerciali o industriali.

• Micro-inverter: A differenza degli inverter di stringa, i micro-inverter vengono installati su ciascun pannello solare, consentendo a ogni modulo di funzionare indipendentemente. Questo li rende ideali per impianti che potrebbero essere influenzati da ombreggiamento parziale.

• Inverter ibridi: Questi inverter sono progettati per sistemi fotovoltaici dotati di batterie di accumulo. Oltre alla funzione tradizionale di conversione dell’energia, gestiscono il flusso di energia verso e dalle batterie, garantendo che l'energia immagazzinata possa essere utilizzata quando necessario.

Inverter per impianti a isola

Gli impianti fotovoltaici a isola, detti anche off-grid, non sono connessi alla rete elettrica e richiedono sistemi di accumulo per funzionare. Gli inverter per impianti a isola prelevano l'energia immagazzinata nelle batterie e la convertono in corrente alternata per l’uso domestico. Questi sistemi sono ideali per zone remote, come rifugi montani o abitazioni isolate, dove la rete elettrica non arriva. La caratteristica distintiva di questi inverter è la loro capacità di creare una rete elettrica indipendente, rendendoli una scelta autonoma e sicura.

Linee guida per l'installazione dell'inverter

Quando si parla di dimensionamento di un inverter per un impianto fotovoltaico, è fondamentale fare attenzione a due aspetti principali: la tensione d’ingresso e la potenza dell’inverter. Questi fattori assicurano che il sistema sia in grado di funzionare in modo efficiente e sicuro.

1. Tensione d’ingresso e potenza dell’inverter

La tensione d’ingresso è il valore di corrente continua che l’inverter riceve dai pannelli solari. È importante che sia compatibile con la potenza massima dei pannelli. Per esempio, se hai un impianto fotovoltaico da 3 kW, dovresti scegliere un inverter fotovoltaico da 3 kW o leggermente superiore, per garantire che possa gestire la quantità di energia prodotta senza problemi.

2. Fattori da considerare per il dimensionamento corretto

Per dimensionare correttamente l'inverter, bisogna tenere conto di diversi elementi:

• Potenza dei pannelli solari: l'inverter deve essere in grado di gestire la potenza massima generata dai tuoi pannelli, per evitare sovraccarichi.

• Tipologia dell'impianto: se il tuo impianto è connesso alla rete o è un sistema isolato, questo influisce sulla scelta dell’inverter.

• Ombreggiamenti e orientamento dei pannelli: condizioni come ombreggiamenti parziali possono richiedere l'uso di micro-inverter o ottimizzatori per evitare cali di efficienza.

• Riserva di potenza: scegliere un inverter leggermente più potente rispetto alla capacità dell’impianto ti aiuterà a gestire eventuali picchi di produzione senza sovraccaricare il sistema.

Dimensionare l'inverter correttamente significa garantire che l'energia prodotta dai pannelli solari venga sfruttata al massimo, ottimizzando l'efficienza del tuo impianto e prevenendo eventuali guasti dovuti a sovraccarichi o sottodimensionamenti.

Prezzi e costi

Scegliere il giusto inverter fotovoltaico è fondamentale perché questo componente influisce direttamente sulle prestazioni complessive e sulla redditività dell’impianto. Esistono diverse opzioni disponibili sul mercato, con una vasta gamma di prezzi che riflettono una serie di fattori determinanti.

I fattori che influenzano il prezzo di un inverter sono:

• La potenza nominale dell'inverter è uno dei principali fattori che influenzano il prezzo. Gli inverter più potenti, in grado di gestire carichi più elevati, tendono ad avere un costo maggiore rispetto a quelli di potenza inferiore.

• La qualità costruttiva e la reputazione del produttore possono avere un impatto significativo sul prezzo. Gli inverter di marche rinomate e con una comprovata affidabilità sul mercato potrebbero avere un costo maggiore rispetto a quelli di marche meno conosciute o di qualità inferiore.

• Tipologia di inverter: Esistono diverse tipologie di inverter, ognuna delle quali ha caratteristiche e funzionalità specifiche che possono influenzare il prezzo. Ad esempio, gli inverter ibridi, che combinano funzionalità fotovoltaiche con quelle di storage dell'energia, possono avere un prezzo più elevato rispetto agli inverter tradizionali.

In definitiva, la scelta dell'inverter fotovoltaico dovrebbe essere guidata da una valutazione completa delle esigenze del sistema, della qualità del prodotto e delle considerazioni finanziarie a lungo termine. Investire in un inverter di qualità può garantire prestazioni affidabili e durature per l'intera durata di vita dell'impianto fotovoltaico.

Domande frequenti sull’inverter fotovoltaico:

Qual è il prezzo di un inverter fotovoltaico da 3kW?

Gli inverter fotovoltaici da 3 kW sono tra i più richiesti sul mercato. Il numero di pannelli solari che possono essere collegati a questi dispositivi dipende dalla potenza di uscita dei singoli moduli fotovoltaici e dalla tensione dell'intero sistema.

Facciamo un esempio: utilizzando moduli fotovoltaici da 300 W ciascuno, si possono collegare fino a 10 pannelli in serie per ottenere una tensione di sistema di 300 V di corrente continua. È importante ricordare che il dimensionamento di un impianto fotovoltaico dipende da diversi fattori, come lo spazio disponibile, l'orientamento dei pannelli, le eventuali ombreggiature e altri aspetti tecnici.

In generale, un inverter fotovoltaico è in grado di gestire circa 1-1,5 volte la sua potenza nominale. Tuttavia, poiché un impianto raramente raggiunge la sua potenza nominale di picco a causa delle condizioni non ideali, si consiglia di installare un inverter con una potenza nominale leggermente inferiore alla potenza di picco dell'impianto.

Per una scelta ottimale e personalizzata, ti consigliamo di consultare uno dei nostri esperti, che saprà indicarti l'inverter più adatto alle tue esigenze.

Il prezzo di un inverter da 3 kW è di circa 600-800€.

Come leggere il display di un inverter fotovoltaico?

Alcuni inverter fotovoltaici presentano un piccolo display concepito per offrire all'utente informazioni sulla produzione di energia, simile a un normale contatore elettrico. Questi dati si basano sulla produzione istantanea o periodica di energia, includendo informazioni cruciali come:

• La produzione istantanea: questo dato permette di valutare immediatamente l'efficienza complessiva dell'impianto. Qualsiasi improvviso calo potrebbe indicare un potenziale guasto da investigare.

• La produzione massima: indica il picco massimo di produzione di energia, rappresentando la quantità massima di energia generata in un periodo determinato.

Tuttavia, gli inverter moderni hanno abbandonato i display a LED in favore di una serie di sensori interni che trasmettono dati attraverso protocolli wireless. Questo approccio consente il monitoraggio da remoto delle prestazioni dell'impianto, rendendo i dati più facilmente accessibili tramite portali web o app per smartphone.

Quali sono i migliori inverter 2024?

Noi di Enpal ci affidiamo ai migliori partner per gli inverter dei nostri impianti fotovoltaici.

L'inverter Sungrow si distingue per le sue caratteristiche di alto rendimento, sicurezza, affidabilità, e gestione intelligente. È compatibile con moduli fotovoltaici ad alta potenza, inclusi i moduli bifacciali, e dispone di un intervallo di tensione MPPT di avvio più basso e ampio. La funzione PID recovery smart integrata assicura una performance ottimale nel tempo. La sicurezza è garantita dall'interruttore di circuito per guasti da arco elettrico integrato e dalla protezione SPD di tipo II per corrente continua e alternata, insieme a un grado di anticorrosione in classe C5.

L'installazione è semplice e intuitiva grazie alla configurazione plug and play, e l'accesso alla piattaforma di monitoraggio iSolarCloud è possibile con un solo clic. Inoltre, il design leggero e compatto (formato A4) ottimizza la dispersione del calore. Per quanto riguarda la gestione, l'inverter offre dati in tempo reale con refresh ogni 10 secondi, monitoraggio live 24/7 online e tramite display integrato, e la possibilità di scansione e diagnosi della curva IV online, garantendo così un controllo costante e dettagliato del sistema.

L’inverter monofase Huawei è un capolavoro di efficienza e design. Con un'estetica minimale e lineare, ha ricevuto il prestigioso Reddot Award 2016 come miglior prodotto dell’anno. Questo inverter è sinonimo di prestazioni affidabili e alta resa, raggiungendo un'efficienza del 98,6%, garantendo così il massimo sfruttamento della produzione del tuo impianto fotovoltaico.

L’inverter Huawei si distingue per il suo design accattivante e leggero, con un peso di poco più di 10 kg. Innovativo, l'inverter ibrido funziona in corrente alternata ed è già predisposto per l'accumulo con batterie agli ioni di litio, offrendo anche la possibilità di gestione degli ottimizzatori Huawei (opzionali). È facile da installare, grazie al peso ridotto che consente l'installazione anche da una sola persona, e dispone di un connettore CA ottimizzato per un cablaggio rapido, supportando la configurazione dell'inverter con un solo clic. Sicuro e affidabile, è dotato di protezioni elettroniche integrate sia per corrente alternata che continua, e con un grado di protezione IP65, garantisce raffreddamento naturale e massima sicurezza.

Gli inverter Foxess sono progettati con precisione per garantire massime prestazioni, efficienza, affidabilità e longevità. Utilizzando solo componenti di altissima qualità provenienti dai principali produttori mondiali, Foxess assicura una lunga durata di vita dei suoi inverter. Un aspetto distintivo degli inverter Foxess è il sistema di raffreddamento innovativo: incorporano un dissipatore di calore e un'aletta di raffreddamento dal design unico, integrata direttamente nell'involucro dell'inverter. Questo design a stella dell'aletta di raffreddamento crea una superficie maggiore, aumentando notevolmente l'efficacia del raffreddamento e garantendo il contatto ottimale con i componenti che generano calore. Queste caratteristiche fanno degli inverter Foxess una scelta eccellente per chi cerca affidabilità e prestazioni elevate nel proprio impianto fotovoltaico.

Conclusione

Dato l'importante ruolo che l'inverter svolge e la sua rilevanza nella spesa totale per l'acquisto di un impianto fotovoltaico, è fondamentale individuare l'inverter più adatto alle proprie esigenze.

Se desideri scoprire il tuo impianto fotovoltaico personalizzato con il miglior inverter in base alle tue specifiche necessità, ti invitiamo a compilare il nostro test online. Ci vorranno solamente due minuti 😉