Come dimensionare gli inverter di stringa in un impianto fotovoltaico

Gli inverter di stringa sono gli inverter più comunemente usati in tutto il mondo. In un sistema fotovoltaico (FV) su tetto, di solito pochi moduli con la stessa tensione e potenza di uscita sono collegati insieme in serie o come una "stringa". Diverse stringhe di questo tipo vengono quindi collegate in parallelo all'ingresso dell'inverter. L'inverter di stringa deve soddisfare questi input a livelli di tensione e potenza predefiniti, il che significa che il corretto dimensionamento dell'inverter solare è fondamentale.

Ad esempio, dato un impianto fotovoltaico su tetto con 4 stringhe, ciascuna con 4 moduli che producono 250 W, la potenza totale del sistema è di 4000 (250 * 4 * 4 = 4.000) watt. Si potrebbe pensare che abbia senso optare per un inverter da 4000 W, ma non è così.

La taglia dell'inverter di stringa è sempre ottimizzata mediante calcoli di sovradimensionamento. Un rapporto di potenza FV/inverter compreso tra 1,15 e 1,25 è considerato ottimale, mentre 1,2 è considerato lo standard del settore. Ciò significa che un inverter da 5000 W dovrebbe essere installato per un sistema fotovoltaico da 5500 W-6000 W.

Anche se l'uscita di potenza nominale totale degli array fotovoltaici può essere di 4000 W, l'uscita non sarà mai così elevata grazie a molti fattori di degrado. Ne risente anche la tensione di uscita, che è inferiore alla tensione nominale. Pertanto, se un inverter è valutato per funzionare in modo ottimale da 250-480 V, avrà comunque bisogno di 300 V per iniziare a funzionare in modo efficace. Dopo un periodo di funzionamento, la tensione di esercizio attraverso l'inverter può scendere a 250 V e funzionare in modo efficiente.

Ciò garantisce che l'inverter venga utilizzato al massimo del suo potenziale, con l'efficienza dichiarata, molto prima nel corso della giornata. Occasionalmente, nel caso di inverter di dimensioni normali, all'inizio della giornata l'inverter fa fatica a iniziare a funzionare. Con il sovradimensionamento, l'inverter raggiunge la sua massima efficienza all'inizio della giornata e aumenterà la durata dell'inverter. Ad altitudini più elevate, a causa della maggiore irradianza e riflettanza del suolo, l'inverter deve essere ulteriormente sovradimensionato, quindi il rapporto fotovoltaico/inverter deve essere inferiore, circa 0,9-1,1.