I compiti di un inverter FV sono tanto vari quanto impegnativi:
1. Conversione a basse perdite
Una delle caratteristiche più importanti di un inverter è la sua efficienza di conversione. Questo valore indica quale proporzione dell'energia "inserita" sotto forma di corrente continua esce sotto forma di corrente alternata. I dispositivi moderni possono funzionare con un'efficienza di circa il 98%.
2. Ottimizzazione della potenza
La curva caratteristica di potenza di un modulo fotovoltaico dipende fortemente dall'intensità della radiazione e dalla temperatura del modulo, ovvero da valori che cambiano continuamente nel corso della giornata. Per questo motivo l'inverter deve trovare e osservare continuamente il punto di funzionamento ottimale sulla curva caratteristica di potenza, in modo da “portare fuori” la massima potenza dai moduli fotovoltaici in ogni situazione. Il punto operativo ottimale è chiamato "punto di massima potenza" (MPP) e la ricerca e il tracciamento di questo MPP è corrispondentemente chiamato "tracciamento MPP". Il monitoraggio MPP è estremamente importante per la produzione di energia di un impianto fotovoltaico.
3. Monitoraggio e protezione
Da un lato, l'inverter monitora la resa energetica dell'impianto FV e segnala eventuali problemi. Dall'altro, controlla anche la rete elettrica a cui è collegato. Pertanto, in caso di problemi nella rete elettrica, deve disconnettere immediatamente l'impianto dalla rete per motivi di sicurezza o per supportare la rete, a seconda delle esigenze del gestore di rete locale.
Inoltre, nella maggior parte dei casi l'inverter dispone di un dispositivo in grado di interrompere in sicurezza la corrente proveniente dai moduli fotovoltaici. Poiché i moduli fotovoltaici sono sempre attivi quando la luce li colpisce, non possono essere spenti. Lo scollegamento del cavo dell'inverter durante il funzionamento può causare la formazione di pericolosi archi luminosi che non si spengono a causa della corrente continua. Se il dispositivo di interruzione è integrato direttamente nell'inverter, gli sforzi di installazione e cablaggio si riducono notevolmente.
4. Comunicazione
Le interfacce di comunicazione sull'inverter consentono il controllo e il monitoraggio di tutti i parametri, i dati operativi e le rese. È possibile recuperare i dati e impostare i parametri per l'inverter tramite una connessione di rete, bus di campo industriale come RS485 o wireless tramite SMA Bluetooth. Nella maggior parte dei casi, i dati vengono recuperati tramite un data logger, che raccoglie e prepara i dati da più inverter e, se lo si desidera, li trasmette a un portale dati online gratuito (ad es. Sunny Portal di SMA).
5. Gestione della temperatura
Anche la temperatura nella custodia dell'inverter influenza l'efficienza di conversione. Se sale troppo, l'inverter deve ridurre la sua potenza. In alcune circostanze la potenza disponibile del modulo non può essere utilizzata completamente.
Da un lato, il luogo di installazione influisce sulla temperatura: un ambiente costantemente fresco è l'ideale. D'altra parte, dipende direttamente dal funzionamento dell'inverter: anche un'efficienza del 98 percento significa una perdita di potenza del due percento, sotto forma di calore. Se la potenza dell'impianto è di 10 kW, la capacità termica massima è ancora 200 W. Pertanto, un sistema di raffreddamento efficiente e affidabile per l'armadio è molto importante, come il concetto di raffreddamento "OptiCool" di SMA. L'ottima disposizione termica dei componenti consente loro di dissipare il proprio calore direttamente nell'ambiente, mentre l'intero involucro funge allo stesso tempo da dissipatore di calore. Ciò consente agli inverter di lavorare alla massima capacità nominale anche a temperature ambiente fino a 50 gradi C.
6. Protezione
Un involucro resistente alle intemperie, idealmente costruito in linea con il grado di protezione IP65, consente di installare l'inverter in qualsiasi luogo all'aperto. Il vantaggio: più vicino ai moduli può essere installato l'inverter, minore è la spesa per il cablaggio CC relativamente costoso.
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