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Gli inverter solari sono uno dei componenti più importanti di un sistema di pannelli solari. Sono responsabili della conversione dell’elettricità in corrente continua (DC) dai tuoi pannelli solari in elettricità in corrente alternata (AC) per alimentare i tuoi elettrodomestici. Quando si tratta di progettare il vostro sistema di pannelli solari, la dimensione del vostro inverter giocherà un ruolo importante nella produzione complessiva di energia elettrica. In questo articolo, discuteremo ciò che impatti inverter solare dimensionamento.
Come determinare la dimensione dell’inverter
Inverter solari sono disponibili in tutte le dimensioni diverse, grandi e piccole. Simile ai pannelli solari, la dimensione di un inverter può essere valutata in watt (W). Quando si tratta di dimensionamento dell’inverter solare, gli installatori prenderanno in considerazione tre fattori principali: la dimensione della vostra matrice solare, la vostra geografia e le condizioni specifiche del sito.
Dimensione della vostra matrice solare
La dimensione della vostra matrice solare è il fattore più importante nel determinare la dimensione appropriata per il vostro inverter solare. Poiché l’inverter solare converte l’elettricità DC proveniente dall’array, deve avere la capacità di gestire tutta la potenza che l’array produce.
Come regola generale, la dimensione del vostro inverter dovrebbe essere simile alla potenza DC del vostro sistema di pannelli solari; se state installando un sistema da 6 kilowatt (kW), potete aspettarvi che l’inverter proposto sia intorno ai 6000 W, più o meno una piccola percentuale.
I produttori di inverter in genere elencano le linee guida di dimensionamento per la capacità di array con cui i loro inverter possono essere accoppiati sulle loro schede tecniche di prodotto. Se la dimensione della matrice solare accoppiata con il loro inverter è al di fuori delle linee guida indicate, i produttori possono annullare la loro offerta di garanzia.
Geografia
La geografia gioca anche un ruolo importante nel dimensionamento del vostro inverter solare a causa del suo impatto sulla produzione del vostro sistema di pannelli solari. Le proprietà in Arizona hanno irradianze solari più alte (cioè maggiori quantità di radiazione solare) rispetto alle proprietà nel Vermont; come tale, un sistema sul tetto da 6 kilowatt (kW) in Arizona dovrebbe produrre più energia di un sistema di dimensioni simili più a nord.
Perché questi due sistemi produrranno diverse quantità di elettricità DC in un dato momento, gli inverter necessari per gestire quel carico di elettricità possono anche essere di dimensioni diverse. In aree con più sole e temperature moderate, gli inverter saranno probabilmente dimensionati più vicino alla potenza complessiva del campo solare in modo da poter gestire quasi la potenza massima in uscita del campo in qualsiasi momento. In alternativa, se il vostro campo solare sperimenta quantità inferiori di radiazione solare o alte temperature che diminuiscono l’efficienza del pannello, è meno probabile che produca la massima potenza in uscita definita dal rating DC in condizioni di test standard (STC). In questi scenari, un inverter più piccolo e sottodimensionato può fare il lavoro.
Fattori specifici del sito
Il sito e le specifiche di progettazione del vostro array solare avranno un impatto sulle dimensioni del vostro inverter solare. Simile alla geografia, l’inclinazione e l’azimut in cui è installato il vostro campo solare influenzerà la quantità di elettricità che il sistema può produrre. I fattori ambientali (come l’ombreggiatura, la polvere, ecc.) giocheranno analogamente un ruolo importante nella quantità di sole che raggiunge l’array.
Gli installatori solari terranno conto di queste considerazioni, delle efficienze delle attrezzature e di altro ancora quando stimano la produzione complessiva del vostro sistema di pannelli solari. Tutti contribuiranno al fattore di declassamento complessivo del vostro sistema, che viene utilizzato per aiutare a determinare ciò che il vostro sistema di pannelli solari produrrà in uno scenario di vita reale (al contrario delle specifiche STC determinate in un laboratorio). I sistemi di pannelli solari che sperimentano più ombra, sono a un’inclinazione sub-ottimale, o rivolti a est piuttosto che a sud hanno fattori di declassamento più elevati rispetto ai sistemi su tetti soleggiati e rivolti a sud.
I sistemi di pannelli solari con fattori di declassamento più elevati non raggiungeranno la loro massima produzione di energia e come tali possono permettersi capacità di inverter più piccole rispetto alle dimensioni dell’array.
Calcoli per il dimensionamento degli inverter solari
La dimensione del vostro inverter solare può essere più grande o più piccola della potenza DC del vostro campo solare, in una certa misura. Il rapporto array-inverter di un sistema di pannelli solari è la potenza DC del vostro array solare divisa per la massima uscita AC del vostro inverter. Per esempio, se il vostro campo è di 6 kW con un inverter da 6000 W, il rapporto campo-inverter è 1. Se installate un campo delle stesse dimensioni con un inverter da 5000, il rapporto è 1,2. La maggior parte delle installazioni avrà un rapporto tra 1,15 e 1,25; i produttori di inverter e i progettisti di sistemi solari in genere non raccomandano un rapporto superiore a 1,55.
Di seguito sono riportati alcuni esempi di prodotti inverter solari e la loro massima potenza di uscita DC raccomandata:
| Produttore | Prodotto | Max AC output (W) | Max DC power (W) | Calcolo del rapporto |
|---|---|---|---|---|
| Fronius | Galvo 3.1-1 | 3100 | 4500 | (4500/3100)=1.45 |
| SMA Solar | Sunny Boy 5.0-US | 5000 | 7100 | (7100/5000)=1,42 |
| SolarEdge | SE5000H-US | 5000 | 7750 | (7750/5000)=1.55 |
Un rapporto array-inverter più alto può funzionare per il tuo sistema se i tuoi pannelli solari non produrranno alla loro massima potenza a causa dei fattori menzionati sopra. Il vantaggio di sovradimensionare l’array solare rispetto alla capacità dell’inverter è che gli inverter di potenza inferiore saranno meno costosi delle loro controparti più grandi. Ma non è consigliabile sovradimensionare troppo la vostra matrice perché può causare il clipping. Il clipping si verifica quando i pannelli solari stanno producendo troppa corrente continua per l’inverter da gestire in un dato momento. Quando questo accade, l’inverter limiterà la quantità di energia che sta convertendo, con conseguente perdita di potenza dal vostro sistema di pannelli solari.
D’altra parte, non si desidera installare un inverter solare che è troppo grande (cioè ha un rapporto inferiore array-inverter), perché l’inverter sta per essere più efficiente se è in esecuzione vicino alla sua capacità complessiva. Se l’inverter è troppo grande rispetto all’array, non produrrà la quantità di elettricità desiderata.
Che dire dei microinverter?
Con i microinverter, la conversione da elettricità DC a elettricità AC avviene in ogni singolo pannello. I microinverter sono più piccoli dei grandi inverter centrali dedicati alla gestione della potenza di un intero sistema. Come tale, la dimensione di un microinverter corrisponde alla produzione di energia del pannello solare per il quale sta convertendo la potenza, piuttosto che il rating DC dell’intero sistema.
Similmente agli inverter centrali, i produttori di microinverter elencheranno le linee guida sulla massima potenza DC che un pannello dovrebbe avere se legato al loro prodotto microinverter. Se si collega un pannello di potenza superiore a quella indicata dalle specifiche del microinverter, si verificherà il clipping.
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