L'inverter fotovoltaico è uno dei dispositivi principali nei sistemi di generazione di energia solare. La sua funzione principale è convertire la corrente continua (DC) prodotta dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata (AC), utilizzabile per uso domestico, industriale o per l'immissione nella rete elettrica. Comprendere il principio di funzionamento e le funzioni di protezione dell'inverter fotovoltaico aiuta a utilizzare e mantenere meglio i sistemi solari.
1.Principio di Funzionamento
Conversione della Corrente Continua
I pannelli fotovoltaici generano corrente continua quando esposti alla luce solare. Il compito principale dell'inverter fotovoltaico è convertire questa corrente continua in corrente alternata con frequenza e tensione adatte alla rete elettrica. Il processo di conversione solitamente coinvolge i seguenti passaggi:
MPPT (Massima Potenza Punti Tracking): L'inverter utilizza l'algoritmo MPPT per monitorare in tempo reale la tensione e la corrente in uscita dai pannelli fotovoltaici, garantendo di estrarre sempre la massima potenza dai moduli fotovoltaici in diverse condizioni di illuminazione.
Conversione DC/DC: Attraverso un circuito di conversione DC/DC, la tensione della corrente continua viene regolata per facilitare la successiva conversione in corrente alternata.
Inversione: Nella circuiteria di inversione, interruttori di potenza (come MOSFET o IGBT) vengono utilizzati per convertire la corrente continua in corrente alternata. L'inverter genera corrente alternata a una frequenza specifica (solitamente 50Hz o 60Hz) a seconda delle necessità.
Uscita della Corrente Alternata
Una volta completata la conversione, l'inverter fotovoltaico invia la corrente alternata alla rete elettrica o al sistema elettrico domestico. L'inverter monitora continuamente la corrente e la tensione in uscita, garantendo stabilità e qualità.
2.Funzioni di Protezione
L'inverter fotovoltaico non solo si occupa della conversione dell'energia, ma è dotato anche di diverse funzioni di protezione per garantire la sicurezza e la stabilità del sistema:
Protezione da Sovraccarico
Quando il carico supera la potenza nominale dell'inverter, questo disconnette automaticamente l'uscita per evitare danni ai dispositivi. Questa funzione protegge efficacemente l'inverter e i dispositivi collegati.
Protezione da Cortocircuito
In caso di cortocircuito, l'inverter è in grado di rilevare rapidamente la situazione e disconnettere l'alimentazione, prevenendo danni ai dispositivi e rischi di incendio.
Protezione da Surriscaldamento
Quando la temperatura interna dell'inverter supera un certo limite, il sistema riduce automaticamente la potenza in uscita o, se necessario, spegne l'apparecchio per evitare guasti dovuti al surriscaldamento.
Protezione da Corrente Inversa
Questa funzione previene che anomalie nella rete (come interruzioni di corrente) causino il flusso inverso di corrente, proteggendo il sistema fotovoltaico e i dispositivi di rete.
Protezione da Guasti a Terra
Monitorando lo stato di isolamento del sistema elettrico, l'inverter può rilevare guasti a terra e disconnettere automaticamente l'alimentazione in caso di malfunzionamento, garantendo la sicurezza delle persone.
Protezione da Isola
In caso di interruzione della rete elettrica, l'inverter è in grado di rilevare automaticamente questa situazione e disconnettere la connessione con la rete, prevenendo il fenomeno dell'“isola” e garantendo la sicurezza del personale di manutenzione.
