"Inverter solari"
Gli "inverter solari" altrimenti detti gruppi di conversione sono componenti essenziali di un impianto fotovoltaico.
Essi convertono la corrente continua prodotta dalle celle fotovoltaiche in corrente alternata adatta alla alimentazione di utenze domestiche ed eventualmente ad essere immessa in rete.
Prima di addentrarci in descrizioni dettagliate degli inverter e del loro funzionamento, diamo qualche notizia sugli impianti fotovoltaici. Un impianto fotovoltaico è un apparato che converte l'energia radiante del sole in energia elettrica sfruttando il principio fisico dell'effetto fotovoltaico. Tralasciando spiegazioni teoriche complesse sul funzionamento di un impianto fotovoltaico limitiamoci a precisare che esso può essere: "stand-alone"se alimenta utenze isolate, "greed- connect" se riversa in rete la corrente prodotta. In ogni caso esso è costituito essenzialmente da: il campo fotovoltaico ossia dall'insieme dei moduli fotovoltaici opportunamente connessi che generano la corrente continua, da batterie per l'accumulo nel caso di impianti stand-alone e da inverter per la trasformazione, come già accennato, della corrente continua in corrente alternata. Gli inverter quindi come ripetutamente già detto sono apparecchiature elettroniche progettate per trasformare un determinato tipo di corrente elettrica in un altro ed eventualmente a modificarne le caratteristiche essenziali come: tensione o frequenza.
Il tipo più elementare di inverter è costituito da un oscillatore (circuito che genera segnali elettrici ondulatori di ampiezza, forma e frequenza diversa)che alimenta un transistor. In uscita di detto circuito si avrà un'onda quadra che viene applicata all'ingresso di un trasformatore.
I modelli più sofisticati generano un'onda il più simile possibile ad una sinusoide e sono anche muniti di batterie di condensatori per tagliare le armoniche superiori di questa.
Gli inverter solari rispetto ai normali inverter sono dotati inoltre di sofisticati sistemi hardware e software di controllo per consentire loro di ottenere dai pannelli solari la massima potenza possibile. I moduli fotovoltaici hanno, infatti, una caratteristica V/I tale per cui esiste un punto di lavoro ottimale detto MPPT:"Maximum Power Point Tracker"in cui si può prelevare il massimo della potenza ottenibile. Tale punto però si sposta sulla caratteristica al variare della del livello di radiazione solare che investe le celle.
Gli inverter solari sono dotati, perciò, di un o controllo che consente all'apparecchiatura di rimanere agganciata a tale punto e quindi di ricavarne, qualunque siano le condizioni, la massima potenza ottenibile dall'impianto fotovoltaico.
Le tecniche con cui tutto ciò si ottiene sono svariate ed un loro esame aggiungerebbe inutili complicazioni all'articolo.
Importante invece è notare che le caratteristiche essenziali di cui un inverter deve essere dotato sono essenzialmente 2: la velocità con cui esso aggancia il punto MPPT e la precisione dell'aggancio.
Mentre la precisione è facilmente ottenibile molto meno lo è la velocità. Purtroppo tale caratteristica è anche la più importante. Infatti nelle giornate con cielo coperto e variabile (col sole che va e viene)si verificano sbalzi della potenza solare di notevole entità e rapidissimi. Si passa infatti da 100 watt/mq a 1200 watt/mq nel giro di 2 secondi. In tali condizioni disponendo di inverter che consentono l'assestamento in tempi paragonabili a quelli della variazione della potenza di insolazione si riesce ad ottenere un 10% di energia in più rispetto ad un apparato meno veloce.
Per favorire al massimo i progettisti nel dimensionamento dell'impianto i costruttori di inverter ne realizzano con stadi di potenza modulari ed addirittura con i moduli dotati ognuno di un proprio MPPT indipendente.
Questa caratteristica si rivela particolarmente utile quando il campo solare non è uniformemente illuminato (pannelli disposti sulle due diverse falde del tetto, pannelli distribuiti su stringhe di diverse lunghezze, ombreggiamento parziale del campo dovuto agli stessi pannelli). In tali condizioni un solo valore di MPPT porterebbe l'inverter all'impossibilità di agganciare il punto di massima potenza riducendo notevolmente l'energia prodotta.
Nel caso di impianti greed-connect l'inverter reca anche una circuiteria che regola l'allacciamento alla rete per controllare che le caratteristiche dell'energia immessa in questa e elettrico risponda ai requisiti imposti dal gestore elettrico.
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