Inverter ibrido trifase per sistemi elettrici solari commerciali


Un inverter ibrido trifase ad alta tensione è un dispositivo multifunzionale che combina le funzioni di un inverter solare e di un pacco batteria. Ciò consente di immagazzinare l'energia in eccesso nella batteria per un utilizzo successivo, soprattutto di notte e durante le interruzioni di corrente. Bilancia tutte le funzioni, tra cui generazione, funzionamento e accumulo. 

Un inverter trifase è un dispositivo che trasforma la corrente continua in corrente alternata instabile. Nell'era delle energie rinnovabili, l'inverter trifase è la soluzione più efficiente e sostenibile per immobili commerciali e residenziali. Questo inverter è in grado di gestire la distribuzione di energia elettrica tra tre fasi. 

Un inverter trifase viene utilizzato in un impianto solare come collegamento tra l'uscita CC del pannello fotovoltaico e la rete elettrica o il carico, e viene utilizzato per produrre corrente alternata di alta qualità. Poiché l'uscita è bilanciata, la potenza viene distribuita in modo più uniforme tra le fasi, il che previene notevoli sollecitazioni sul cablaggio e riduce al minimo le perdite. Questo articolo del blog condividerà i dettagli di un inverter trifase ad alta tensione per un impianto solare elettrico commerciale. Approfondiamo quindi l'argomento. 

Inverter ibrido trifase per un sistema elettrico solare commerciale

Affidabilità ed efficienza energetica sono fattori chiave per il successo aziendale negli attuali contesti aziendali in rapida evoluzione. L'aumento dei prezzi dell'elettricità e il crescente fabbisogno energetico hanno attirato l'attenzione sull'energia solare come soluzione per industrie, uffici e un'ampia gamma di applicazioni. L'inverter è al centro di qualsiasi sistema di energia solare efficiente e, in ambito commerciale, il più efficace e potente è l'inverter ibrido trifase ad alta tensione.

Caratteristiche principali di un inverter solare trifase

Ci sono alcune caratteristiche chiave che è necessario considerare in cima alla lista di controllo quando si seleziona l'inverter ibrido trifase ad alta tensione più adatto. Innanzitutto, l'efficienza dell'inverter. Un'efficienza più elevata implica una minore perdita di energia nel processo di conversione.

Il secondo passo consiste nel valutare la compatibilità dell'inverter con i diversi tipi di batterie e pannelli solari. Un inverter universale vi permetterà di espandere o modificare il vostro impianto solare senza doverlo revisionare completamente. Anche la semplicità di installazione e monitoraggio sono essenziali. Di seguito sono riportate alcune altre caratteristiche chiave dell'inverter ibrido trifase ad alta tensione. 

  • Hanno un'elevata efficienza: il tasso di conversione è superiore a 97%
  • Dispone di un sistema di allacciamento alla rete trifase.
  • Sono dotati di batteria di riserva.
  • Il supporto di tensione è compatibile con 208 VAC e 480 VAC.
  • Supporta il Wi-Fi e ha il monitoraggio delle app
  • Spesso è accompagnato da una garanzia di 10-15 anni.

Tecnologie utilizzate nell'inverter ibrido trifase

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Gli inverter ibridi trifase ad alta tensione utilizzano due tecnologie: PWM e MPPT. Entrambe sono algoritmi e sono generalmente utilizzate nella maggior parte degli inverter solari moderni. 

Inverter solari PWM 

Erano in uso negli anni '90. Ma l'algoritmo PWM è attualmente poco utilizzato. PWM è l'abbreviazione di Pulse Width Modulation (modulazione di larghezza di impulso). Questo algoritmo riduce al minimo la corrente dei pannelli solari alla tensione di carica sicura per le batterie. Il prodotto finale è uno spreco di energia.

Inverter solari MPPT

A differenza del PWM, che riduce la potenza del pannello, l'algoritmo MPPT identifica un punto ottimale in cui i pannelli generano la massima potenza. Le condizioni di luce solare cambiano durante il giorno, quindi l'algoritmo MPPT è un metodo in tempo reale per fornire ai pannelli la massima potenza possibile in un dato momento. La tecnologia MPPT può essere più efficiente del 30% rispetto al PWM.

Come funziona un inverter solare ibrido trifase?

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I pannelli vengono convertiti in energia CC da un sistema di energia solare commerciale trifase che impiega rapidi interruttori elettronici (ce ne sono molti all'interno) per accendere e spegnere molto rapidamente l'energia CC e convertirla in tre onde CA distanziate di 120 gradi.

 

Fasi di funzionamento dell'inverter solare ibrido trifase

  • Fase 1: La luce solare sul pannello solare viene utilizzata per produrre elettricità continua. I pannelli possono ricevere segnali solari e convertirli in elettricità continua a corrente continua. La corrente continua fornisce un flusso di elettroni unidirezionale, che è costante. 
  • Fase 2: In questa fase, la corrente continua presente nelle stringhe dei pannelli viene trasmessa all'inverter attraverso i canali e gli interruttori di sicurezza. L'inverter inizia quindi a controllare il cablaggio e le tensioni, per poi procedere al funzionamento.
  • Fase 3: L'inverter implementa l'algoritmo MPPT integrato per massimizzare l'estrazione di potenza. L'algoritmo MPPT nell'inverter modifica continuamente tensione e corrente per garantire che i pannelli solari producano la massima energia possibile in quel momento.
  • Passo 4: L'inverter genera forme d'onda CA. L'inverter solare è un modello trifase che utilizza interruttori elettronici molto rapidi, che suddividono e modellano la corrente continua in tre forme d'onda sfalsate di 120 gradi ciascuna. È ciò che lo rende un alimentatore a tre stadi.
  • Fase 5: L'inverter si sincronizza con la rete. Prima di fornire energia agli inverter solari trifase, sia quelli connessi alla rete che quelli ibridi, misurano la tensione e la frequenza di rete e si adattano automaticamente.
  • Fase 6: In un impianto trifase, l'inverter è alimentato da tre linee (L1, L2, L3) per condividere carichi elevati anziché forzarli su un'unica linea. Sono inoltre dotati di un conduttore di terra. Alcuni inverter fotovoltaici trifase utilizzano conduttori neutri. 
  • Fase 8: L'impianto solare commerciale garantisce che la tua casa/azienda possa utilizzare l'energia solare per prima. I tuoi elettrodomestici consumano energia solare il prima possibile. Il sistema ibrido utilizza l'energia aggiuntiva per caricare le batterie al litio e immetterla nella rete. L'energia solare extra viene utilizzata nell'impianto solare off-grid per caricare le batterie.

 

La differenza tra inverter solari monofase e trifase

La differenza principale tra inverter solari monofase e trifase è la distribuzione della potenza da parte di ciascuno. 

Inverter solare monofase

Un inverter monofase fornisce una sola forma d'onda di corrente alternata in uscita. È collegato a un servizio di rete monofase e può essere utilizzato anche in un'abitazione trifase. Tuttavia, in tal caso, in genere viene collegato a una sola fase, il che potrebbe richiedere il bilanciamento delle fasi in base alle normative del servizio di rete. Questi inverter sono generalmente destinati a sistemi di piccole dimensioni (solitamente da 1 a 10 kW) e forniscono il bilanciamento del carico solo per sistemi monofase. Gli inverter monofase non sono molto efficienti con sistemi ad alta potenza, ma sono convenienti e adatti a sistemi residenziali di piccole e medie dimensioni.

Trifase inverter solare

Al contrario, un inverter solare ibrido trifase ad alta tensione può produrre una forma d'onda CA con spaziatura di circa 120 gradi, collegata a una rete di distribuzione trifase da 400/415 V, 50 Hz. È più adatto agli edifici già dotati di alimentazione trifase. Bilanciano il carico e l'energia esportata tra le tre fasi, rendendole più uniformi nel funzionamento. Poiché la corrente è ripartita tra tre linee, queste sono più efficienti nel gestire carichi pesanti o motori, e anche la stabilità del sistema è maggiore.

In generale, gli inverter solari monofase sono adatti alle abitazioni più piccole con un fabbisogno energetico inferiore, mentre gli inverter solari trifase sono solitamente utilizzati in abitazioni e aziende più grandi che necessitano di maggiore capacità, funzionamento regolare e potenza bilanciata in tutte le fasi.

Fasi nell'installazione solare commerciale

Per l'installazione di impianti solari commerciali, il passaggio più importante è la valutazione del sito. Gli ingegneri prendono in considerazione lo spazio sul tetto, il profilo di carico e i modelli di consumo energetico. Successivamente, il team determinerà la progettazione del sistema, che include la disposizione dei pannelli, l'inverter, il condensatore e le dimensioni delle batterie in base ai requisiti. Segue la fase di installazione dell'impianto solare commerciale. I pannelli, gli inverter e le batterie vengono dotati di cablaggio e protezione adeguati. Successivamente, vengono eseguiti test del sistema su tensione, bilanciamento delle fasi e prestazioni del sistema in condizioni di carico. Una volta installato, il sistema viene collegato a una piattaforma di monitoraggio in cui è possibile monitorarne le prestazioni in tempo reale. 

Vantaggi dell'inverter ibrido trifase

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Un inverter trifase presenta numerosi vantaggi ed è quindi adatto a grandi impianti solari residenziali, commerciali e industriali. 

Innanzitutto, ha dimensioni di sistema maggiori, che consentono una maggiore potenza in uscita ed è più adatto per i tetti commerciali. Garantisce un funzionamento fluido anche con carichi pesanti come pompe, compressori e più condizionatori, grazie alla distribuzione equa della potenza tra tutte le fasi.

Inoltre, riduce notevolmente i rischi di interruzioni di tensione, poiché l'energia esportata viene distribuita su tre linee, evitando così il sovraccarico di una di esse. Dispone inoltre di più ingressi MPPT, che consentono una maggiore flessibilità nella configurazione del tetto. Offre inoltre funzionalità di monitoraggio di alto livello e supporto alla rete, che consentono agli utenti di monitorare le prestazioni e soddisfare facilmente i requisiti delle utenze.

In poche parole, l'inverter solare trifase è un sistema solare commerciale che garantisce equilibrio di potenza, grande efficienza e una gestione energetica più intelligente nell'era della crescente domanda di energia.

Conclusione

Uno dei dispositivi più importanti attualmente impiegati nei sistemi solari commerciali e industriali più evoluti è l'inverter ibrido trifase ad alta tensione. È altamente efficiente nel trasformare l'energia solare in energia utilizzabile senza causare instabilità nella rete e garantendo uniformità nelle prestazioni. 

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