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gli impianti fotovoltaici Se i moduli non posseggono la classe II per la protezione dai contatti indiretti è necessario che la tensione a vuoto del generatore FV non superi mai 120 V CC e l’inverter utilizzato deve avere un'interruzione sicura tra l’ingresso a corrente continua e la tensione alternata della rete; l’inverter deve anche avere la capacità di lavorare con tensioni di input adeguate a tensioni di sistema molto più basse. La maggior parte degli inverter disponibili sul mercato hanno un sistema di controllo dell’isolamento che verifica lo stato dei cavi in corrente continua. La regolazione MPP di un inverter deve determinare sempre il punto di lavoro migliore del generatore FV, che varia al variare delle condizioni di irraggiamento e di temperatura. La capacità di adeguarsi al punto di massima emissione di potenza è descritta dal grado di efficienza di adeguamento. Al contrario, il grado di efficienza di trasformazione di un inverter è definito come il rapporto tra la potenza di output in corrente alternata e la potenza di input in continua. Gli inverter di qualità hanno un grado di efficienza di trasformazione di circa 90% già al 10% della loro potenza nominale. Un confronto tra i diversi tipi di inverter è possibile grazie al "grado di efficienza europeo". Utilizzando diverse condizioni di irraggiamento l’inverter viene portato più volte a lavorare a carico parziale, dove il grado di efficienza di trasformazione non è costante su tutto il range di potenza, ma soprattutto verso le basse potenze diventa molto basso. A seconda della classe di potenza, del livello di tensione continua e del tipo di connessione, il grado di rendimento europeo degli inverter sul mercato è tra 87% e 96%, e di norma si raggiungono valori tra 90% e 94%. 62 Fig.38 – Altro tipo di Inverter in commercio La produzione annuale di energia di un impianto FV è definita tra l’altro anche dal grado di efficienza dell’inverter scelto e dalla sua capacità di adeguamento alla potenza del generatore FV. In generale gli inverter possono essere sottodimensionati. L’adeguamento di potenza tra l’inverter e il generatore, cioè il rapporto tra la potenza nominale dell’inverter e quella del generatore deve essere scelto in modo che l’inverter ottenga un grado di efficienza massimo sul funzionamento annuale. Nel caso di un generatore dall’orientamento ottimale la potenza nominale dell’inverter dovrebbe essere dall’80 al 100% della potenza nominale del generatore. Il rapporto di adeguamento deve essere inferiore se l’impianto ha una disposizione Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca
gli impianti fotovoltaici verticale, per evitare ulteriori dispersioni date dal frequente carico parziale del sistema. Sono tre i diversi sistemi per l’erogazione di energia all’interno del gruppo degli impianti connessi in rete (figura 39): - inverter centrale con connessione in serie e parallela dei moduli fotovoltaici dalla parte del circuito in continua. La raccolta dell’energia avviene esclusivamente dalla parte della corrente continua. - inverter a stringa (inverter orientato ai moduli) con connessione in serie dei moduli fotovoltaici dalla parte della continua e connessione in parallelo dalla parte dell’inverter. In alcuni inverter di questo tipo si possono collegare anche due o più stringhe. - inverter integrati nei moduli per singoli moduli FV con connessione in parallelo dell’inverter dalla parte dell’inverter. La raccolta dell’energia avviene esclusivamente dalla parte dell’inverter. Fig.39 - Sistemi per l’erogazione dell‘energia (da sin.: Inverter centrale, Inverter a stringhe, Inverter integrato nei moduli (Fonte: ISFH, Emmerthal) Finora è sempre stato uso per gli impianti connessi in rete utilizzare un inverter centrale, anche poiché questo contiene i costi. Da qualche tempo però iniziano a farsi più spazio sul mercato sia gli inverter a stringhe, sia gli inverter integrati nei moduli. Negli impianti con inverter centrale il generatore FV è composto da diverse stringhe in parallelo, ognuna composta da moduli connessi in serie. Le stringhe vengono raccolte nella scatola di connessione del generatore e collegate mediante una linea principale all’inverter. La connessione in parallelo di più inverter di minore potenza in combinazione master-slave fa aumentare il grado di efficienza a carico parziale ma porta a un aumento dei costi. Negli impianti con inverter a stringhe non è necessaria la scatola di connessione, poiché le stringhe si collegano direttamente all’inverter. Questo riduce il tempo di installazione dalla parte del circuito in continua. Gli inverter integrati nei moduli sono di piccola taglia, con potenze da 100 W a 500 W. Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca 63
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