Come collegare i pannelli fotovoltaici all'inverter

Introduzione

L'uso dei pannelli fotovoltaici (PV), che convertono la luce solare in energia, ha registrato una crescita esponenziale negli ultimi anni. L'inverter è una parte fondamentale di ogni sistema di energia solare perché trasforma l'energia solare in elettricità utilizzabile. Esploriamo quindi i dettagli del collegamento dei pannelli fotovoltaici a un inverter. Dopo aver letto questo articolo, sarete in grado di iniziare a sfruttare l'energia del sole per le vostre esigenze.

Informazioni sui pannelli fotovoltaici e sugli inverter

Prima dell'installazione è essenziale comprendere le funzioni dei pannelli fotovoltaici e degli inverter. Per convertire la luce solare in corrente continua (DC) si utilizzano dispositivi noti come pannelli solari o pannelli fotovoltaici. Gli inverter sono essenziali perché trasformano la corrente continua prodotta dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata (CA). Le case e le aziende utilizzano l'elettricità in corrente alternata.

Tipi di inverter

Esistono diverse varianti di inverter, ognuna con pregi e fattori distinti. Le tre categorie principali comprendono gli inverter di stringa, i microinverter e gli ottimizzatori di potenza.

1. Inverter di stringa

Sono i più diffusi. Si tratta di stringere molti pannelli fotovoltaici per alimentarli in un unico inverter. Sono economici e funzionano bene in ambienti con luce solare costante.

2. Microinverter

In questa configurazione, i singoli microinverter sono collegati a ciascun pannello solare. Nei casi in cui l'ombra o l'orientamento dei pannelli è variabile, questa configurazione si comporta bene.

3. Ottimizzatori di potenza

Gli ottimizzatori di potenza posti sul retro di ogni pannello contribuiscono a massimizzare la produzione di energia dei singoli pannelli fotovoltaici. Sono un'opzione adatta a luoghi parzialmente ombreggiati e funzionano in tandem con un inverter centrale.

Selezione di un inverter

Quando si sceglie un inverter per un impianto a pannelli fotovoltaici, si devono fare alcune considerazioni:

1. Dimensione del sistema

Le dimensioni del campo di pannelli fotovoltaici influiscono sulla capacità dell'inverter.

2. Bilancio

I costi degli inverter possono subire variazioni sostanziali. Pertanto, si consiglia di scegliere un inverter che rientri nel proprio budget.

3. Efficienza

È consigliabile cercare inverter ad alta efficienza per ottimizzare la conversione energetica.

4. Monitoraggio

È possibile tenere sotto controllo l'efficienza del sistema con l'aiuto delle funzioni di monitoraggio integrate in un inverter.

5. Compatibilità

Assicuratevi che l'inverter acquistato sia adatto ai vostri pannelli solari.

Attrezzature e strumenti di raccolta

È importante avere a disposizione tutti gli strumenti e le attrezzature necessarie prima di iniziare la procedura di installazione. Gli strumenti, i pannelli fotovoltaici, l'inverter, l'attrezzatura di montaggio, i cavi e i collegamenti fanno parte di questo pacchetto. Inoltre, quando si ha a che fare con componenti elettrici, è essenziale mettere la sicurezza al primo posto. Per garantirla, è necessario utilizzare protezioni adeguate e seguire tutti i protocolli di sicurezza.

Attrezzature e strumenti	Scopo
Pannelli fotovoltaici	Catturare la luce solare e generare elettricità in corrente continua
Inverter	Conversione dell'elettricità CC dai pannelli in elettricità CA
Hardware di montaggio	Aiuto per fissare saldamente i pannelli fotovoltaici a una struttura di montaggio
Cavi e connettori	Trasmissione di energia elettrica tra pannelli e inverter
Scatole di giunzione	Protezione e collegamento dei cavi
Strumenti (cacciaviti, ecc.)	Assistenza nel fissaggio dei pannelli e nell'esecuzione dei collegamenti
Dispositivi di sicurezza	Dispositivi di protezione personale per un'installazione sicura
Scala	Pannelli di accesso e area di montaggio
Multimetro	Test dei collegamenti elettrici e dei livelli di tensione

Processo di installazione passo dopo passo

Se si seguono questi passaggi, collegare i pannelli fotovoltaici a un inverter non dovrebbe essere troppo difficile.

1. Montaggio del pannello fotovoltaico

• Posizione e orientamento

Considerate elementi come l'esposizione al sole e l'ombra per scegliere il punto migliore per i vostri pannelli fotovoltaici. Posizionateli su qualcosa di solido e stabile. Assicuratevi di orientare correttamente i pannelli per ottenere il massimo della luce solare.

• Struttura di montaggio

Utilizzare la ferramenta appropriata per fissare i pannelli fotovoltaici alla struttura di montaggio. Per garantire la corretta spaziatura e l'allineamento, seguire le istruzioni del produttore.

2. Cablaggio dei pannelli fotovoltaici

Quando si considera il cablaggio dei pannelli solari, sono disponibili tre opzioni di collegamento principali:

• Serie
• Parallelo
• Serie-parallelo

Ogni connessione presenta una serie di vantaggi e svantaggi. È quindi fondamentale comprenderli a fondo prima di scegliere l'opzione più adatta.

• Collegamento in serie

Il terminale positivo di un pannello solare viene unito al terminale negativo di un altro per formare un collegamento in serie. Questo aumenta la tensione, ma non ha alcun effetto sul flusso di corrente. Il collegamento in serie dei pannelli solari è un modo efficace per aumentare la potenza del sistema quando le condizioni lo richiedono. Questo è vero quando i pannelli e l'inverter sono lontani l'uno dall'altro.

• Collegamento in parallelo

Collegare i terminali positivi dei pannelli fotovoltaici tra loro e quelli negativi tra loro. Questo metodo aumenta la corrente senza modificare la tensione. Quando una parte dei pannelli solari è in ombra, è possibile aumentare la corrente del sistema.

• Collegamento in serie-parallelo

Si tratta di una configurazione che incorpora collegamenti sia in serie che in parallelo. Per aumentare la tensione, il terminale positivo di un pannello viene collegato al terminale negativo di un altro pannello.  Successivamente, queste stringhe interconnesse vengono collegate in parallelo. Questa caratteristica consente all'utente di aumentare la tensione e la corrente in uscita.

Quando si installa il cablaggio per i pannelli solari, è fondamentale considerare le specifiche di tensione. La tensione dei pannelli e dell'inverter è un parametro importante. Per garantire la sicurezza di tutti, utilizzare sempre un cablaggio adatto alla tensione e alla corrente del sistema. Utilizzate connettori appropriati e seguite con la massima attenzione le istruzioni del produttore. Assicuratevi di utilizzare cavi e connettori adatti all'esterno. I cavi devono essere fissati correttamente e protetti dalle intemperie e dai parassiti.

3. Collegamento all'inverter

• Posizionamento dell'inverter

Collocate l'inverter in un luogo fresco e al riparo dal sole, possibilmente vicino ai pannelli solari. Assicuratevi che possa essere raggiunto rapidamente e prontamente per la manutenzione futura.

• Connessione CC

Stabilire un collegamento tra l'uscita CC dei pannelli fotovoltaici e l'ingresso CC dell'inverter. Per evitare di effettuare per errore il collegamento opposto, verificare la polarità.

4. Collegamento CA

• Stabilire il collegamento con il quadro elettrico principale

A tal fine, è necessario installare un interruttore automatico dedicato. Inoltre, è necessario rispettare tutti i requisiti elettrici applicabili.

• Connessione alla rete (se necessario)

Per vendere l'elettricità in eccesso alla rete è necessario un inverter grid-tie sincronizzato con la rete elettrica.

5. Collaudo e messa in servizio

• Ispezione del sistema

Valutare in modo approfondito tutti i collegamenti per verificarne la corretta installazione e l'isolamento. Assicurarsi che non vi siano fili o connettori esposti in modo visibile.

• Attivazione dell'inverter

Procedere all'attivazione dell'inverter e monitorare attentamente il suo stato di funzionamento. La maggior parte degli inverter è dotata di indicatori o display integrati. Tali indicatori e display offrono preziose informazioni sulle prestazioni del sistema.

6. Manutenzione e risoluzione dei problemi

La manutenzione ordinaria prevede controlli continui per individuare eventuali danni o usura. Rimuovere eventuali sporcizie o detriti che potrebbero ostacolare le prestazioni dei pannelli fotovoltaici. In caso di scarsa produzione o di malfunzionamenti, consultare la documentazione del produttore o rivolgersi a un professionista.

7. Considerazioni sulla sicurezza

La sicurezza è sempre al primo posto quando si lavora con le apparecchiature elettriche. Non lesinate sulla sicurezza non indossando l'attrezzatura adeguata.

La migliore configurazione del campo solare

Il piano di configurazione del campo solare vi consentirà di ottimizzare efficacemente la tensione e la corrente di uscita del vostro sistema.

1. Tensione massima di ingresso CC

Esistono diversi motivi validi per limitare la tensione CC a un determinato livello. Tra questi, le considerazioni sulla sicurezza e la conformità alle normative NEC. Inoltre, l'allineamento con le specifiche tecniche di un inverter di stringa. Secondo il National Electrical Code (NEC), il limite massimo di tensione per gli impianti fotovoltaici residenziali è di 600V. Tuttavia, a seconda del singolo inverter centrale utilizzato, questo limite potrebbe cambiare.

2. Tensione d'ingresso minima per la corrente continua

La presenza di una tensione d'ingresso minima in corrente continua è fondamentale per il successo dell'avvio di un inverter di stringa. Ciò la rende una considerazione importante nella pianificazione e nella configurazione degli impianti fotovoltaici. Il valore numerico di questa metrica presenta variazioni significative. Dipende dal modello e dal produttore scelto.

3. Corrente d'ingresso CC massima

La corrente di ingresso CC massima dell'inverter è limitata dai suoi requisiti tecnici. La curva corrente-tensione (curva IV) di una cella solare è servita come modello di progettazione per questo valore. È fondamentale considerare questo aspetto particolare quando si collegano i pannelli solari. È necessario assicurarsi che l'uscita CC del sistema non superi la corrente di ingresso massima specificata per l'inverter.

4. Inseguimento del punto di massima potenza (MPPT)

Gli inseguitori MPPT sono progettati per ottimizzare la produzione di energia degli impianti fotovoltaici tenendo conto delle caratteristiche della curva IV. Gli inverter centralizzati con numerosi inseguitori MPPT aumentano la produzione di energia delle stringhe di pannelli solari. Ciò consente una disposizione più complessa dei campi solari, massimizzando la produzione di energia grazie al collegamento all'inverter centrale. Se l'inverter è dotato di due o più ingressi MPPT, è importante utilizzarli in modo efficace. È necessario tenerne conto soprattutto in caso di orientamenti multipli o di problemi di ombreggiamento.

Conclusione

Avete completato con successo i passaggi per collegare i vostri pannelli fotovoltaici a un inverter! Avete fatto grandi progressi verso l'alimentazione della vostra vita con metodi sostenibili ed ecologici. Ora possedete le conoscenze necessarie per sfruttare l'energia del sole grazie alla comprensione dei fondamenti dei pannelli fotovoltaici e degli inverter. Basta scegliere l'apparecchiatura appropriata e installarla passo dopo passo.