Cosa sono e come funzionano gli ottimizzatori fotovoltaico?

ottimizzatori fotovoltaico

Se stai considerando l'installazione di un impianto fotovoltaico o se sei già in possesso di un sistema solare, è fondamentale comprendere l'importanza degli ottimizzatori fotovoltaici e come essi possano migliorare l'efficienza e la resa energetica complessiva del tuo investimento.

All'interno di questo articolo, esploreremo in dettaglio il funzionamento di questi dispositivi e i benefici che possono apportare alla produzione di energia da parte dei pannelli fotovoltaici.

Cosa Sono gli Ottimizzatori Fotovoltaico?

Gli ottimizzatori per fotovoltaico sono dispositivi leggeri del peso di circa 2 kg realizzati di plastica, i quali vengono installati sul retro dei moduli solari. La loro funzione principale è quella di collegare ogni singolo pannello fotovoltaico all'inverter in modo indipendente l'uno dagli altri.

Attraverso la trasmissione wireless dei dati di produzione ed efficienza di ogni modulo, gli ottimizzatori fotovoltaici assicurano il massimo rendimento di ciascun pannello solare.

Di conseguenza, l'installazione degli ottimizzatori sui pannelli solari consente di monitorare costantemente e in tempo reale la produzione di ogni singolo pannello. Questo è possibile grazie a un sistema di raccolta dati centralizzato che, attraverso la connessione senza fili, rileva tempestivamente eventuali cali di rendimento o anomalie.

L'obiettivo principale di queste componenti è quello di garantire che l'impianto raggiunga il cosiddetto punto di massima potenza (MPPT) per ciascun modulo. Ciò permette, infatti, un funzionamento efficiente e ottimale dell'intero impianto fotovoltaico, anche in presenza di ombreggiamenti, mancata manutenzione o fattori esterni che possano influire sulla sua resa ottimale.

Come Funzionano gli Ottimizzatori Fotovoltaico?

Grazie all'utilizzo di un convertitore DC/DC, che converte la corrente continua da una tensione all'altra, gli ottimizzatori di potenza per fotovoltaico sono in grado di ottimizzare in modo efficace i punti di funzionamento dei moduli solari.

Questo processo avviene attraverso un'uscita a regime continuo variabile in base alla potenza di ingresso.

In assenza degli ottimizzatori per pannelli solari, l'inverter fotovoltaico riceve informazioni da un gruppo di moduli collegati in serie anziché da un singolo modulo. In questo caso, quindi, se si dovessero verificare dei malfunzionamenti, anomalie od ombreggiamenti su un singolo pannello, l'intero sistema ne risentirebbe subendo un conseguente calo o perdita di produzione.

Tale situazione si verifica perché ogni modulo non solo produce energia in corrente continua, ma funge anche da conduttore per la corrente alternata. In altre parole, riceve energia dal pannello precedente e la trasmette in modo amplificato al successivo. Di conseguenza, se un singolo modulo ha una resa inferiore, l'efficienza energetica dell'intero sistema viene compromessa, subendo un ridimensionamento significativo.

Inoltre, maggiore è la dimensione dell'impianto fotovoltaico, maggiore diventa la necessità di ottimizzarne la resa energetica al fine di recuperare quanto prima l'investimento. Da questo ne consegue la importanza dell'utilizzo degli ottimizzatori fotovoltaici per questa tipologia di impianti.

impianto fotovoltaico sul tetto

Quali sono i Vantaggi degli Ottimizzatori Fotovoltaico?

L'installazione degli ottimizzatori per fotovoltaico offre la possibilità di posizionare i singoli moduli solari in diverse configurazioni, consentendo anche orientamenti differenziati allo scopo di migliorare l'efficienza energetica complessiva dell'impianto e, soprattutto, di preservare l'efficienza globale anche in caso di problemi a un singolo modulo.

Tra i vari vantaggi degli ottimizzatori fotovoltaico si possono elencare i seguenti:

  1. Monitoraggio: L'utilizzo degli ottimizzatori migliora significativamente le prestazioni energetiche complessive grazie al monitoraggio continuo dei singoli moduli solari, consentendo, quindi, di intervenire tempestivamente in caso di guasti.
  2. Flessibilità: Gli ottimizzatori sono progettati per offrire versatilità e flessibilità, in modo da funzionare al meglio anche in condizioni ambientali non ottimali. Questo assicura affidabilità e garanzie prolungate nel tempo, spesso fino a 25 anni. La loro flessibilità di progettazione consente, inoltre, un utilizzo ottimale dell'impianto fotovoltaico anche in spazi ristretti.
  3. Rendimento: Gli ottimizzatori per fotovoltaico sono progettati con l'obiettivo di risolvere le perdite di efficienza dei singoli moduli, che spesso comportano una riduzione del rendimento energetico totale del 2-3%. Grazie agli ottimizzatori, il rendimento dell'intera stringa di pannelli solari viene preservato.
  4. Sicurezza: Gli ottimizzatori offrono elevati standard di sicurezza, riducendo la tensione applicata a ciascun pannello del sistema fotovoltaico a 1 volt. In assenza di questi dispositivi, in caso di spegnimento dell'inverter, la corrente continuerebbe a produrre elettricità con una tensione decisamente molto elevata, tra i 200 e i 400 volt.
  5. Costi: Gli ottimizzatori di potenza sono convenienti anche dal punto di vista economico. Grazie al monitoraggio efficiente e alla loro flessibilità, consentono un rapido recupero dell'investimento attraverso un miglior rendimento dell'impianto. Inoltre, i costi di manutenzione sono molto bassi. In termini di costi complessivi, l'importo da sostenere per ogni singolo componente è di circa 150€ a pannello, corrispondente a un costo di 900-1100€ per un impianto da 3 kWp.

Gli Svantaggi degli Ottimizzatori Fotovoltaici

Nonostante i numerosi vantaggi, ci sono anche alcuni aspetti negativi da tenere a mente nel momento in cui si decide se installare o meno gli ottimizzatori per il fotovoltaico.

Ecco alcune ragioni per cui potresti decidere di non utilizzare questa tipologia di dispositivi:

  1. Costo iniziale più elevato: L'aggiunta degli ottimizzatori fotovoltaici comporta un costo aggiuntivo rispetto a un impianto solare standard. Potresti dover investire di più all'inizio per l'installazione di queste componenti.
  2. Limitata durata dell'impianto: Anche se gli ottimizzatori sono garantiti per un lungo periodo, solitamente 25 anni, la presenza dell'inverter di stringa può limitare la vita utile dell'intero impianto a circa 15 anni. Tale circostanza potrebbe richiedere una sostituzione anticipata dell'inverter, aumentando i costi a lungo termine.
  3. Efficienza complessiva dipendente dall'inverter: Nonostante gli ottimizzatori fotovoltaici abbiano rendimenti elevati intorno al 97-98%, è importante considerare che l'efficienza globale del sistema dipende anche dall'inverter. I rendimenti dei singoli moduli devono essere moltiplicati per l'efficienza di tale componente al fine di ottenere l'efficienza complessiva del sistema.
  4. Limitazioni in condizioni di ombreggiamento: In situazioni in cui ci sono due massimi locali nella curva di potenza dovuti all'ombreggiamento, gli ottimizzatori potrebbero non individuare rapidamente il massimo assoluto. Ciò potrebbe di conseguenza ridurre la capacità del sistema di massimizzare la produzione di energia solare in condizioni di ombra parziale.

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FAQ

Quando usare gli ottimizzatori per fotovoltaico?

In generale, non è conveniente installare gli ottimizzatori quando non sono necessari o quando è possibile ottenere gli stessi risultati attraverso altri mezzi. Ciò si applica principalmente alle situazioni in cui la zona in cui vengono installati i pannelli solari non è soggetta a ombreggiamenti significativi.

A cosa servono gli ottimizzatori in un impianto fotovoltaico?

Gli ottimizzatori fotovoltaici sono dispositivi progettati per collegare individualmente i pannelli solari all'inverter e contemporaneamente trasmettere dati sulla produzione di potenza di ciascun pannello (invece di fornire dati relativi all'intero impianto).

Quanto costano gli ottimizzatori per pannelli fotovoltaici?

Il prezzo di un ottimizzatore fotovoltaico si situa attorno ai 150€ per ogni singolo pannello, il che corrisponde a un costo complessivo di 900-1200€ per un impianto fotovoltaico con una capacità di 3 kWp.

Cosa fanno gli ottimizzatori?

Gli ottimizzatori fotovoltaici sono parti del sistema che vengono installate sulla parte posteriore dei pannelli solari allo scopo di stabilire un collegamento individuale tra ciascun modulo e l'inverter, consentendo ai vari moduli di operare e inviare dati in modo indipendente gli uni dagli altri.

Conclusione

In conclusione, gli ottimizzatori fotovoltaici sono dispositivi essenziali per massimizzare l'efficienza e la resa energetica dei sistemi solari. Attraverso la loro installazione sul retro dei moduli e il collegamento individuale con l'inverter, consentono di monitorare e ottimizzare la produzione di energia di ogni singolo pannello fotovoltaico.

Grazie alla loro capacità di gestire ombreggiamenti, guasti o riduzioni di rendimento, gli ottimizzatori assicurano che l'intero impianto funzioni al massimo delle sue potenzialità, garantendo una produzione di energia continua e affidabile.

Con i vantaggi aggiunti di flessibilità, sicurezza e monitoraggio continuo, gli ottimizzatori fotovoltaici rappresentano, quindi, una soluzione efficace per migliorare le prestazioni e l'affidabilità di un impianto fotovoltaico, contribuendo alla transizione verso un futuro energetico più sostenibile.

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