Vecchio inverter fotovoltaico: riparazione o sostituzione?

By Petalo In News No comments

Riparazione o sostituzione del vecchio inverter fotovoltaico? Questo è il dilemma!

Anche gli inverter non sono oggetti perfetti! Può capitare che abbiano dei problemi o che, con il passare del tempo, non funzioni più come appena installati. È importante, però, conoscere questi elementi per capire quali sono le motivazioni per cui il proprio inverter ha smesso di lavorare a pieno regime e come agire in seguito. Meglio una riparazione o la sostituzione del proprio inverter fotovoltaico?

In questo articolo ci impegniamo a spiegarvi che cos’è un inverter, come funziona e quali sono i suoi compiti principali. Una premessa iniziale ci aiuterà a fare chiarezza, per capire cosa è meglio fare, nel caso che questo componente del sistema fotovoltaico subisce un malfunzionamento. Al termine, proveremo a distinguere i casi in cui è meglio riparare l’inverter oppure quelli in cui è procedere con la sostituzione.

Inverter fotovoltaico: cos’è? Come funziona?

Cos’è un inverter fotovoltaico?

Prima di parlare di sostituzione o riparazione dell’inverter fotovoltaico, è bene avere ben chiaro che cos’è questo elemento del sistema. Per usare una metafora, si può dire che questa componente è il vero e proprio cuore pulsante di tutto l’impianto fotovoltaico. Da questa affermazione potrete capire l’importanza di un funzionamento efficiente ed efficace di quest’ultimo, al fine di garantire un rendimento ottimale del sistema fotovoltaico.

L’inverter è un sistema elettronico che trasforma la corrente continua (DC) in corrente alternata (AC).

Alla vista si presenta come un  quadro elettrico, protetto esternamente da un guscio di metallo. Le dimensioni dello stesso variano in base alla sua potenza.

Come abbiamo già spiegato negli articoli precedenti sul fotovoltaico, i pannelli installati sul tetto di una casa, trasformano l’energia fornita dai raggi solari in elettricità, sottoforma di corrente continua (DC, dall’inglese Direct Current). Tuttavia, la rete domestica, quindi anche i principali elettrodomestici della casa, sfruttano un altro tipo di corrente, chiamata corrente alternata (AC, dall’inglese Alternating Current). L’inverter permette di convertire la corrente generata dai moduli fotovoltaici e renderla disponibile per l’utilizzo quotidiano.

Generalmente, gli inverter vengono utilizzati da impianti fotovoltaici:

  • a isola (stand alone), per alimentare i dispositivi elettrici di strutture isolate (come baite di montagna, camper, etc.)
  • grid connected. Oltre che per l’utilizzo sopracitato, questi sistemi si occupano di connettere l’impianto fotovoltaico con la rete di distribuzione elettrica dell’abitazione. In questo modo la corrente prodotta dall’impianto può scorrere liberamente all’interno della rete di distribuzione.

Gli inverter più comuni si differenziano a seconda della tipologia dell’onda elettrica che creano. Si parla di inverter ad onda:

  • sinusoidale pura
  • quadra
  • sinusoidale modificata. Questi ultimi sono i più adatti alla rete domestica perché ne riproducono un’onda identica.

Quali sono i componenti di un inverter fotovoltaico?

L’inverter fotovoltaico è composto da molteplici elementi. Per capire se è meglio sostituire o riparare questo sistema è fondamentale comprendere dov’è localizzato l’eventuale problema. Per evitare di sostenere costi inutili, è importante essere a conoscenza di tutte le unità principali di questa tecnologia! Nei prossimi paragrafi cerchiamo di approfondire le singole componenti di un inverter ed il loro funzionamento.

Alternatore

Per capire a pieno il funzionamento dell’inverter è necessario introdurre il concetto di alternatore. Un alternatore è un sistema elettrico rotante, che permette di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica sotto forma di corrente alternata.

Per produrre elettricità, l’alternatore sfrutta il fenomeno dell’induzione magnetica. Tale processo è più semplice di quanto possa sembrare! Per comprenderlo a pieno proviamo a fare un esempioPensate alla dinamo della bici: la luce si accende e resta accesa solo quando una persona pedala. Vi siete mai chiesti perché? La dinamo della bici funziona tramite un alternatore: essa, infatti, è composta da una bobina di filo posizionata vicino ad un magnete rotante. Quando il magnete e la bobina si avvicinano, si crea una corrente elettrica indotta da quest’ultima. Tale corrente è alternata (dipende dal movimento) e fluisce nella direzione opposta a quella in cui ruota il magnete.

Funzionamento di un alternatore

Il funzionamento dell’alternatore fotovoltaico contenuto nell’inverter è analogo a quello della dinamo della bici. L’alternatore, infatti, si occupa di trasformare la corrente continua prodotta dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata, da immettere all’interno dell’impianto elettrico dell’abitazione.

Trasformatore

Come l’alternatore, anche il trasformatore genera una corrente alternata indotta nella bobina. A differenza del trasformatore, però, il campo magnetico prodotto dall’alternatore è variabile. Tale campo viene generato dall’avvicinamento fra due bobine: una delle due bobine, detta bobina primaria, produce un campo magnetico. L’altra bobina, detta secondaria, recepisce una corrente elettrica indotta in modo alternato. Il movimento alternato è fondamentale… L’energia fluisce proprio grazie al passaggio alternato e veloce della corrente!

Il trasformatore si rivela particolarmente utile perché permette di produrre, nella bobina secondaria, qualsiasi tensioneInfatti, nella bobina secondaria è possibile moltiplicare la corrente prodotta dalla bobina primaria aumentando gli avvolgimenti.

Funzionamento di un trasformatore

Se nella bobina primaria, invece di far scorrere la corrente alternata, facciamo scorrere quella continua di una batteria, non si genera nessuna corrente indotta nella bobina secondaria.  Se invece facciamo cambiare la direzione alla corrente, in modo rapido e continuo, allora realizziamo un inverter basilare. Com’è possibile generare questi rapidi e continui cambiamenti in modalità automatica? Utilizzando uno specifico circuito elettronico chiamato circuito a transistor.

Questi sono i componenti principali di un inverter. Naturalmente la macchina non è costituita solamente da questi elementi, ma per ora ci limiteremo a questo elenco, al fine di evitare di entrare troppo nei dettagli. Questi sono di competenza specifica del tecnico specializzato che, eventualmente, interverrà sull’inverter.

Compiti di un inverter fotovoltaico

Oltre alla conversione della corrente, un inverter fotovoltaico ,funzionante a pieno regime, dovrebbe portare a termine anche altri compiti, tra cui:

  • Ottimizzare la produzione di energia derivante dai pannelli solari. L’inverter deve cercare di raggiungere e mantenere costante il Maximum Power Point (MPP). Tale termine si riferisce alla quantità massima di energia che il sistema riesce ad estrapolare dai pannelli in un determinato tempo e con specifiche condizioni meteo;
  • Gestire la temperatura dell’involucro dell’inverter, per garantire un funzionamento ottimale;
  • Monitorare il funzionamento dell’impianto e segnalare eventuali anomalie;
  • Comunicare i dati di funzionamento ad i soggetti responsabili dell’analisi;
  • Proteggere il sistema quando si verificano blackout o sovratensioni.

Infine esso dovrebbe garantire un rendimento minimo del 98%: ciò significa che il 98% di corrente continua prodotta dai pannelli deve essere trasformata in corrente alterata da utilizzare nell’abitazione.

Riparazione o sostituzione del proprio inverter fotovoltaico?

Nonostante l’inverter sia costruito per resistere e funzionare a lungo termine, anch’esso può subire i danni legati al passare del tempo o a problematiche di diversa entità. Tali problemi possono riguardare l’oggetto sia dal punto di vista dell’hardware, sia da quello del software. Per esempio, si parla di:

  • Guasti meccanici;
  • Calo del rendimento con conseguente  riduzione del livello di efficienza di conversione;
  • Guasti su microcomponenti della macchina;
  • Mancanza di aggiornamenti costanti.

Quando si presenta una situazione di questo tipo, solitamente, il dubbio più frequente che si pongono i titolari di inverter è se è meglio riparare la macchina oppure sostituirla completamente. La scelta non è così banale: varia sicuramente a seconda della portata del danno, dell’età del componente e dalla situazione specifica. Cerchiamo di capire quale sia la soluzione migliore per ciascun caso specifico.

Riparazione

Solitamente, a prescindere dal tipo di guasto, se l’impianto gode di tariffe incentivanti del Conto Energia, il proprietario punta alla sostituzione completa. Questo strumento è molto sensibile rispetto ai temi di produzione e performance e la sua inadeguatezza potrebbe portare a perdere l’incentivo ottenuto dal GSE. Al contrario, i proprietari che non percepiscono alcun incentivo sono molto più propensi a riparare la macchina, laddove sia possibile, prima di sostituirla completamente.

La riparazione è possibile nei casi di anomalie lievi, dovute principalmente al malfunzionamento dell’hardware. In queste situazione gli interventi sono poco invasivi e con un bassissimo impatto economico. Purtroppo, però, non è sempre così semplice reperire i pezzi di ricambio compatibili sul mercato, soprattutto quando l’azienda produttrice dell’inverter è fallita o non è più attiva.

Quindi la riparazione è conveniente quando il proprietario dispone di un inverter di qualità elevata, prodotto da un’azienda solida e affidabile, che riesce a fornire i nuovi componenti e gestire la riparazione efficacemente.

Infine, bisogna considerare anche l’età dell’inverter: se quest’ultimo ha pochi anni, certamente è vantaggioso ripararlo. Altrimenti sarebbe preferibile valutare una sostituzione completa.

Sostituzione

Quando il danno sulla macchina è di grossa entità, oppure si ha difficoltà a riportare l’inverter all’efficienza di conversione iniziale, la soluzione migliore è optare per la sostituzione completa. Questa affermazione è maggiormente veritiera nel caso in cui la macchina attuale è di qualità medio/bassa. In tal caso è vivamente consigliato sostituire l’inverter vetusto con uno di nuova generazione. Il mercato attuale offre soluzioni innovative, con la possibilità di scegliere sistemi integrati per l’ottimizzazione dell’energia.

La sostituzione dell’inverter rientra negli interventi definiti di revamping dell’impianto fotovoltaico. Approfondiamo l’argomento interessante nel prossimo paragrafo.

Revamping

In questi anni fotovoltaico si prepara ad attraversare un momento di cambiamento. Molti dei sistemi fotovoltaici, infatti, sono stati installati fra il 2009 ed il 2012, gli anni del boom del solare. Solo nel 2011 sono stati realizzati 175.473 impianti fotovoltaici, per una potenza totale di 9,4 GW (Solareb2b.it, 2019)! Per questi apparecchi il decimo anno di vita rappresenta anche il potenziale termine di attività. Inoltre, a distanza di una decade, gli inverter non hanno più la garanzia e molti proprietari faticano a trovare qualche tecnico specializzato che riesca a provvedere una manutenzione adeguata. È possibile, infatti, che l’azienda che ha prodotto e/o installato tali prodotti non sia più presente sul mercato e, di conseguenza, non riesca a fornire assistenza.

In genere, il revamping è la soluzione migliore in caso di inverter datato o di assenza di assistenza. Questa tecnica viene utilizzata nel caso in cui un cliente desideri rinnovare gli impianti già installati, che però hanno problemi di funzionamento. Il revamping consente di agire direttamente sulla componente danneggiata, sostituendola.

Il processo di rinnovo dell’impianto, con un’attenzione particolare all’inverter, si costituisce di varie fasi. Nello specifico:

  • Tutto ha inizio quando un tecnico specializzato si reca sul luogo ed effettua una revisione completa dell’impianto e delle sue componenti, con particolare attenzione all’inverter. Questa revisione viene effettuata sulla base di determinati standard e consente di comprendere dove si collocano eventuali anomalie di funzionamento.
  • Dopo un’analisi accurata, il tecnico ha il compito di illustrare i problemi identificati, ipotizzare delle cause e proporre delle soluzioni valide.
  • Nel caso in cui il tecnico accerti che la soluzione migliore sia la sostituzione dell’inverter obsoleto con uno più moderno, propone l’intervento al proprietario e, se quest’ultimo è d’accordo, si procede alla sostituzione che riporterà la performance dell’impianto ad un livello ottimale

Sostituzione o riparazione del proprio inverter fotovoltaico? Ci pensiamo noi!

Come già detto nei paragrafi precedenti, non è semplice stabilire a priori se sia meglio riparare l’inverter o sostituirlo completamente. La soluzione migliore in questi casi è contattare un tecnico di fiducia che consiglierà poi come procedere, sulla base della sua esperienza.

Il segnale numero uno, che deve far suonare il campanello d’allarme, per accorgersi di un’anomalia sull’inverter, è la riduzione della produzione di energia. Per accorgersene bisogna essere dotati di un efficiente sistema di monitoraggio dell’impianto fotovoltaico

Se rilevi una situazione problematica e non sai che fare, noi di Petalo possiamo aiutarti per risolvere la difficoltà. Negli ultimi anni infatti ci siamo trovati di fronte ad impianti che non garantivano performance ottimali. Grazie all’esperienza maturata siamo stati in grado di riparare o nei casi peggiori sostituire i componenti guasti, e riportare la produzione del fotovoltaico ad un livello ottimale. 

Perciò oggi possiamo offrirti servizi di audit sull’impianto fotovoltaico, volti a capire la natura del problema e a risolverlo con la soluzione migliore. Quindi, se hai il presentimento che il tuo sistema fotovoltaico non stia funzionando correttamente, o se hai esigenza di sostituire il tuo inverter, non esitare a contattarci!