Inverter di stringa
Inverter fotovoltaico che converte la corrente continua proveniente da un gruppo di pannelli collegati in serie, la stringa, in corrente alternata. Si installa di norma al bordo del campo e offre il costo per watt più basso per impianti su tetto e a terra senza ombreggiamento.
L'inverter di stringa è la topologia predefinita della maggior parte degli impianti fotovoltaici nel mondo. Prende l'uscita in corrente continua di una stringa di pannelli collegati in serie, trova un unico punto di lavoro valido per tutta la stringa e converte la potenza in alternata per la rete o per il quadro generale del cliente. Poiché un solo inverter serve molti moduli, il costo dell'hardware per watt è il più basso di tutte le architetture diffuse, ed è la ragione per cui l'inverter di stringa domina ancora i grandi impianti, gli impianti a terra e il residenziale senza ombre.
Il dimensionamento delle stringhe è il passaggio progettuale che fa la differenza tra un impianto che regge e uno che no. L'inverter ha una finestra di tensione minima e massima in corrente continua, e la tensione di stringa varia con la temperatura ambiente: più alta con il freddo invernale, più bassa con il caldo estivo. Il progettista deve scegliere una lunghezza di stringa che resti dentro la finestra su tutto l'intervallo di temperatura del sito. Con troppi pochi moduli la tensione scende sotto la soglia MPPT nei giorni caldi, con troppi supera il massimo nelle mattine invernali fredde, e questo può danneggiare l'inverter.
Decisioni di topologia
Gli inverter di stringa moderni hanno più MPPT indipendenti, di norma da 2 a 4 per unità, e questo permette di raggruppare pannelli con orientamenti diversi su stringhe separate senza perdite per disaccoppiamento. Per un impianto residenziale con una falda a sud-est e una a sud-ovest, due MPPT risolvono in genere il problema dell'orientamento in modo pulito. Su coperture con ombreggiamento pesante o con molte falde piccole il progetto può comunque richiedere microinverter o ottimizzatori per evitare perdite di resa inaccettabili.
I progetti commerciali e di grande taglia preferiscono spesso inverter di stringa grandi, dai 50 ai 350 kW, distribuiti sul campo, perché il guasto di un'unità mette fuori servizio solo una frazione dell'impianto e la sostituzione in campo è più semplice del cambio di un inverter centralizzato.
Perché conta per gli installatori fotovoltaici
Gli errori di dimensionamento delle stringhe sono tra i problemi post installazione più costosi. Una stringa calcolata per un clima mite che incontra una sola mattina sotto la temperatura di progetto può bruciare un inverter nel primo anno. Il motore di progettazione di solarVis applica automaticamente le finestre di tensione del produttore e le temperature estreme del sito, così le stringhe che il commerciale propone sono le stringhe che funzionano davvero per vent'anni.
Domande frequenti
- Quanti pannelli si collegano a un inverter di stringa?
- Un inverter di stringa residenziale gestisce di norma da 8 a 25 pannelli per ingresso, con due o tre ingressi per unità, per impianti fino a circa 15 kW. Gli inverter di stringa commerciali arrivano a 100 kW o più per unità, con più stringhe da 20 a 30 moduli ciascuna. Il numero esatto dipende dalla tensione del modulo, dalla finestra di tensione dell'inverter e dalle temperature estreme del sito.
- Qual è il limite principale di un inverter di stringa?
- Ombreggiamento e disaccoppiamento. Ogni modulo di una stringa lavora alla corrente del modulo più debole, quindi un solo pannello in ombra o sporco può abbassare la resa di tutta la stringa. Ottimizzatori in corrente continua ed elettronica di modulo mitigano il problema, ma in loro assenza l'inverter di stringa dà il meglio su campi uniformi e non ombreggiati.
- Quanto dura un inverter di stringa?
- Gli inverter di stringa moderni portano garanzie da 10 a 12 anni, estendibili fino a 20. La vita di campo si attesta comunemente sui 15 anni, dopo i quali la sostituzione è manutenzione programmata. A differenza dei moduli, che degradano lentamente, gli inverter tendono a guastarsi in modo netto, ed è la ragione per cui monitoraggio e sostituzione rapida fanno parte del costo totale di proprietà.
