Si può collegare un inverter direttamente al regolatore di carica?

I moduli solari fotovoltaici possono essere collegati direttamente a un microinverter o devono collegarsi insieme fino a quando non viene raggiunta la tensione appropriata e quindi collegarsi all’inverter di stringa. Ma molti si chiedono: è possibile collegare un inverter anziché alle batterie direttamente al regolatore di carica, che ha la funzione di caricare delle batterie in un sistema fotovoltaico con accumulo? C’è il rischio di danneggiare l’inverter o il regolatore di carica tentando questo collegamento?

Come non va collegato l’inverter al sistema fotovoltaico

Gli inverter vengono forniti con le batterie. Il pannello solare si collega alla batteria tramite il regolatore di carica. In generale, i terminali di carico sui regolatori di carica sono limitati a 10-20 A circa. Un inverter AC da 2.000 Watt assorbirà alla potenza nominale una corrente di di 224 Amp (banco batterie da 12 volt). Pertanto, se colleghi i due direttamente rischi di danneggiare il regolatore di carica.

La risposta alla domanda iniziale, dunque, è che non è possibile posizionare in modo sicuro / affidabile il proprio inverter AC sui terminali di carico del “tipico” regolatore di carica solare. È necessario collegare l’inverter AC (tramite interruttore automatico / fusibile / cablaggio corto e pesante) direttamente al bus della batteria. Non collegare il pannello solare neppure direttamente all’inverter senza batterie o circuito stabilizzatore poiché le tensioni del pannello solare variano del 30%.

A seconda del carico previsto, molti inverter 12DC / 230 V AC assorbono molti ampere. Un piccolo forno a microonde da 700 W, ad esempio, assorbirà facilmente 1000 W. Ciò equivale a ca. 77 ampere a 13V DC. Per questo motivo, l’inverter deve essere collegato direttamente alla batteria (incluso il fusibile). L’inverter e la batteria devono essere il più vicini possibile l’uno all’altro e avrai bisogno di una dimensione minima del filo pari a gauge # 4 per sopportare queste correnti senza problemi.

Altri motivi per non collegare l’inverter al controller

Qualasiasi regolatore di carica necessita di un riferimento di batteria per controllare l’ingresso del pannello fotovoltaico. Vediamo le due tecnologie attuali:

  1. PWM – o modulazione di larghezza di impulso

Il PWM richiede la tensione della batteria per dare alla sua elettronica il via libera per passare corrente e tensione e consente il passaggio della stessa tensione della batteria (batteria a 11 volt, PWM a 11 volt, poiché gli ampere caricano la batteria, non i volt). È progettato per spegnersi con una tensione della batteria inferiore a circa 10,5 Volt CC per proteggere la batteria.

Pertanto, il suo ingresso all’inverter non sarebbe regolato, se non del tutto. Tutti i controller di carica richiedono di accoppiare la batteria al controller prima di accoppiare i pannelli al controller per proteggere il regolatore di tensione all’interno del controller. Il controller non può funzionare senza tensione di riferimento della batteria o si autodistruggerà.

  1. Controller MPPT

Anche i controller MPPT, o Maximum Power Point Tracking, richiedono la tensione della batteria come riferimento per stabilizzare la regolazione della tensione. Adottano la tensione del sistema piuttosto che la tensione del terminale della batteria, quindi la corrente fluisce in modo più efficiente nella batteria scarica. Pertanto, il suo ingresso nell’inverter sarebbe ZERO o catastrofico, poiché si autodistruggerebbe.

L’inverter (anche dotato di controller MPPT) richiede una determinata tensione di ingresso. Se è di buona qualità, si spegnerà per sottotensione o sovratensione per cercare di proteggersi. In breve, potrebbe funzionare qualche minuto, ma aspettatevi molto fumo. Se vuoi buttare via i tuoi soldi tentando questo collegamento, piuttosto mandali a un ente di beneficenza.

Come connettere un inverter connesso in rete ai pannelli fotovoltaici

Sul mercato è disponibile un inverter solare separato. Il sistema di cui parlo è il sistema connesso in rete per l’utilizzo dell’energia solare fotovoltaica. Qui non hai bisogno di alcuna batteria. Semplicemente, un pannello solare con un inverter di potenza adeguata. L’inverter solare include una presa in cui è possibile collegare qualsiasi apparecchio che funziona con corrente alternata alla tensione di rete.

Verificare che la tensione minima e massima fornita dalla stringa dei pannelli fotovoltaici rientrino nella gamma dell’inverter. Non consentire alle stringhe che si stanno collegando all’inverter di superare la tensione di ingresso massima o la corrente massima dell’inverter o di scendere al di sotto della sua tensione minima / di avvio. Assicurarsi che la tensione massima sia conforme ai requisiti previsti.

Sappiamo che la tensione è additiva nelle stringhe in serie mentre la corrente è additiva nelle stringhe parallele. Pertanto, si potrebbe intuitivamente presumere di poter determinare la tensione del progetto del sistema FV proposto e se rientra nell’intervallo consigliato per l’inverter moltiplicando la tensione dei pannelli per il numero di pannelli in una stringa in serie.

Si potrebbe determinare la corrente del sistema sommando la corrente di ogni stringa parallela (che sarebbe uguale alla corrente dei pannelli moltiplicata per il numero nella stringa parallela). Tuttavia, poiché i valori STC (cioè alla temperatura di test standard di 25 °C) riflettono le prestazioni dei moduli in condizioni molto specifiche, la tensione effettiva dei pannelli nelle condizioni del mondo reale potrebbe essere molto diversa da quella supposta.

Perciò, i calcoli semplificati presi dai valori STC danno solo una stima approssimativa iniziale; è necessario tenere conto di come cambierà la tensione del sistema a seconda delle temperature che può subire nell’area in cui è installato. A temperature più fredde, la tensione del sistema può essere molto più alta; a temperature più elevate, può essere molto più bassa.

Per garantire che la tensione della stringa regolata in base alla temperatura rientri nella finestra della tensione di ingresso dell’inverter, sarà necessaria una formula più complicata, ma non preoccuparti: un software di progettazione solare esegue automaticamente questi calcoli e ti avvisa mentre stai progettando se le lunghezze delle stringhe sono troppo lunghe o corte date le temperature previste nel sito.

Una volta stabilito che le stringhe hanno lunghezze accettabili per le specifiche dell’inverter, un’altra considerazione chiave è che le stringhe abbiano le stesse condizioni (es. stesso azimut / orientamento, stessa inclinazione, stessa irradianza) se sono collegate allo stesso inverter MPPT.

Il disadattamento delle condizioni sulle stringhe, infatti, ridurrà l’efficienza e la potenza in uscita del progetto solare. Per una discussione sul motivo per cui disallineamenti nell’ombreggiatura, nell’orientamento o nell’azimut provocano una perdita di potenza.

Se stai progettando per un sito in cui è necessario disporre di pannelli su diverse facce del tetto, o alcune aree della matrice avranno più ombra di altre, puoi assicurarti che i pannelli con condizioni diverse siano separati nelle loro stringhe e quindi connettere quelle stringhe a diversi MPPT dell’inverter (a condizione che l’inverter scelto abbia più di un MPPT). Ciò consentirà all’inverter di garantire che ogni stringa funzioni nel punto in cui produce la massima potenza.



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