Gli inverter solari sono componenti fondamentali di qualsiasi sistema solare. Un inverter solare off-grid è il cuore di un sistema solare off-grid in quanto gestisce la conversione dell'energia.
L'energia solare è come una materia prima. I pannelli solari di tali sistemi assorbono questa energia non diluita e generano elettricità CC. Tuttavia, una casa standard funziona senza elettricità CA. Quindi, DC non sarà sufficiente. È qui che entrano in gioco gli inverter solari off-grid.
Questi inverter convertono l'elettricità CC dai pannelli solari in CA per far funzionare qualsiasi casa. Gli inverter solari off-grid forniscono una fonte alternativa di elettricità che può ridurre le bollette elettriche di un ampio margine.
Continua a leggere per scoprire il mercato degli inverter solari e il suo potenziale di investimento.
Sommario
Panoramica del mercato degli inverter solari
Quali sono le tipologie di inverter solari da acquistare?
Inverter solari off-grid: fattori da considerare prima di acquistarli
Arrotondare
Panoramica del mercato degli inverter solari
Nel 2021, gli esperti hanno valutato il mercato globale degli inverter solari a 9.31 miliardi di dollari. Secondo rapporti, si aspettano che si espanda a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 6.2% dal 2022 al 2030.
Dopo il calo economico dei prezzi del gas nel 2014, altre fonti di energia alternative hanno preso il sopravvento. Insieme alla crescente domanda di energia, che sta guidando la necessità di energia rinnovabile, il mercato degli inverter solari non è mai stato così promettente.
Nel 2021, il segmento delle utility ha guidato il mercato degli inverter solari con una quota di ricavi del 44.0%. Il costo ridotto delle apparecchiature e dell'energia solare, l'aumento dei sussidi governativi e la maggiore domanda di energia rinnovabile sono fattori responsabili del potenziale di crescita di questo mercato.
Quali sono le tipologie di inverter solari da acquistare?
Inverter di forma d'onda sinusoidale pura
Inverter a onda sinusoidale pura sono eccellenti nel riprodurre elettricità ad alta efficienza, simile a quella che i consumatori possono ottenere dalla rete. Possono alimentare tutti i dispositivi di una casa che utilizzano l'AC e altri dispositivi come le radio che possono subire prestazioni ridotte a causa delle interferenze.
Dal questi inverter utilizzare componenti elettronici di fascia alta per produrre elettricità affidabile e pulita, possono diventare costosi. Possono costare due volte di più dei normali inverter.
Tuttavia, inverter a onda sinusoidale pura manterrà le apparecchiature protette, contribuendo ad aumentare la loro durata totale. Sono anche altamente efficienti e faranno risparmiare energia ai consumatori fino al 90%.
Gli inverter a onda sinusoidale pura funzionano con apparecchiature più sensibili come televisori, frigoriferi, motori a velocità variabile, microonde e apparecchiature mediche.
Non è tutto. Alcuni inverter di forma d'onda sinusoidale pura in grado di gestire applicazioni pesanti. Sono abbastanza potenti da offrire un sistema completo di generazione di energia per gli esercizi commerciali che alimentano qualsiasi cosa, dalle luci agli ascensori e alle scale mobili. Questi inverter possono anche far funzionare le apparecchiature per ufficio più costose, sofisticate e sensibili senza rischi di inquinamento.
Inverter a forma d'onda sinusoidale modificata
Inverter a forma d'onda sinusoidale modificata sono meno efficienti delle loro controparti a onda sinusoidale pura. Rappresentano un modo conveniente per i consumatori con un budget limitato di godere dei vantaggi dell'energia solare.
Tuttavia, l'elettricità di questi inverter non è nulla in confronto a ciò che i consumatori possono ottenere dalla rete. Nella migliore delle ipotesi, possono eseguire carichi resistivi tipici come luci e alcuni elettrodomestici.
Sebbene il inverter sinusoidali modificati producono repliche imperfette dell'alimentazione CA, sono adatti per molte applicazioni di alimentazione mobili. Ma non possono gestire componenti sensibili. Come mai? La corrente alternata prodotta da inverter sinusoidali modificati è instabile. La loro polarità cambia bruscamente da positiva a negativa, il che ha effetti negativi su apparecchiature più delicate e sensibili.
I consumatori con apparecchiature mediche che necessitano di alimentazione di backup, come le macchine CPAP, non utilizzeranno a inverter a onda sinusoidale modificata. La maggior parte dei dispositivi collegati a questi inverter emetterà un ronzio e potrebbe surriscaldarsi.
Nonostante, inverter a forma d'onda sinusoidale modificata sono convenienti e attraggono i consumatori che non si preoccupano dell'efficienza dei loro elettrodomestici.
I consumatori possono anche utilizzare questi inverter per eseguire sistemi semplici che non hanno elettronica sensibile. Altri dispositivi che possono funzionare includono vecchi televisori a tubo, caricabatterie per telefoni e pompe dell'acqua.
Apparecchi come compressori con motori a corrente alternata, frigoriferi e microonde funzioneranno, ma non offriranno prestazioni efficienti.
Inverter solari off-grid: fattori da considerare prima di acquistarli
Inverter solari off-grid sono una necessità assoluta per i sistemi solari. Tuttavia, è importante fare delle considerazioni prima di precipitarsi in qualsiasi decisione. Ecco otto fattori che i rivenditori dovrebbero considerare prima di acquistare inverter solari off-grid.
Fattore di potenza del carico
Il fattore di potenza del carico è una misura del rapporto di potenza media rispetto al prodotto di corrente e tensione RMS. Inverter sinusoidali hanno un fattore di potenza del carico compreso tra 0.7 e 0.9 con un valore nominale di 0.9. Se questi inverter hanno una potenza di carico fissa, avranno anche un basso fattore di potenza, che aumenterà la capacità richiesta.
Tuttavia, una maggiore capacità comporterà anche costi più elevati. Aumenterà anche la potenza apparente e la corrente di circuito del sistema solare. Sfortunatamente, questo aumento ridurrà l'efficienza del sistema solare e aumenterà la perdita di energia.
Distorsione della forma d'onda della tensione di uscita
Tutti gli inverter sinusoidali hanno un contenuto armonico massimo consentito (o distorsione della forma d'onda) specificato. Generalmente la esprimono in base alla distorsione della forma d'onda della tensione di uscita totale, che non deve superare il 5% e il 10% per l'uscita monofase.
L'uscita di distorsione della forma d'onda di questi inverter a onda sinusoidale produce correnti parassite e altre perdite su carico induttivo. Pertanto, qualsiasi distorsione eccessiva della forma d'onda risulterà in componenti surriscaldati. Tali situazioni possono danneggiare le apparecchiature elettriche e influire sull'efficienza operativa del sistema.
Per questo motivo, l'acquisto di inverter a onda sinusoidale pura sarebbe un investimento migliore perché offrono una minore distorsione della forma d'onda della tensione di uscita.
Efficienza inverter solare
Il rapporto tra potenza in ingresso e potenza in uscita (espresso in percentuale) in condizioni di lavoro specificate è l'efficienza di un inverter solare. Di solito, l'efficienza di un inverter solare si riferisce a quanto è efficiente al di sotto dell'80% del carico di resistenza puro.
A causa del costo dei sistemi solari, la maggior parte dei marchi di inverter solari cerca di massimizzare l'efficienza dei propri prodotti. Di recente, gli inverter tradizionali hanno un'efficienza nominale compresa tra l'80% e il 95%. L'efficienza della maggior parte a bassa potenza inverter è nientemeno che l'85%.
Stabilità della tensione di uscita
I sistemi solari hanno accumulatori che aiutano a immagazzinare la corrente elettrica generata dai pannelli solari prima che l'inverter la converta in elettricità utilizzabile. Tuttavia, la carica e la scarica di queste batterie influenzano pesantemente la stabilità della tensione di uscita.
I sistemi solari possono avere diversi batterie con diverse tensioni di uscita. Ad esempio, se una batteria ha un valore nominale di 12V, il suo valore di uscita può variare tra 10.8V e 14.4V. Qualcosa di più di questo intervallo danneggerebbe le batterie.
Qualsiasi inverter solare per tali batterie non deve avere un valore nominale superiore al 5% per la sua tensione di uscita a regime. In caso di variazione del carico, la deviazione dell'uscita non deve superare il 10% del valore nominale. In caso contrario, il sistema solare non sarà efficace.
Caratteristiche di sicurezza
Inverter solari trattano di pura elettricità, quindi devono avere caratteristiche di sicurezza o di protezione. Situazioni anomale possono verificarsi in qualsiasi momento e danneggiare un inverter senza misure di protezione. Ecco alcune caratteristiche di sicurezza a cui i rivenditori devono prestare attenzione prima di acquistare:
- Protezione sovracorrente
Gli inverter con protezione da sovracorrente eviteranno danni in caso di cortocircuito o di corrente che supera la soglia del valore.
- Protezione surriscaldamento
Gli inverter solari dovrebbero avere questa caratteristica di sicurezza per evitare danni da surriscaldamento.
- Protezione da sovratensione in ingresso
Questa funzione proteggerà l'inverter solare quando la tensione di ingresso supera il 130%.
- Protezione da sottotensione in ingresso
Questa misura proteggerà l'inverter solare se la tensione di ingresso scende al di sotto dell'85% della tensione nominale.
- Protezione da cortocircuito in uscita
La durata della protezione da cortocircuito di un inverter non deve superare 0.5 secondi.
- Protezione dall'illuminazione
Un'altra importante caratteristica di sicurezza che gli inverter devono avere è la protezione contro i fulmini.
- Protezione della connessione inversa di ingresso
Gli inverter solari dovrebbero avere questa funzione per la protezione contro i poli negativo e positivo collegati inversamente.
Rumore
Inverter hanno vari componenti che possono produrre molto rumore. Tuttavia, gli inverter solari non devono superare il livello di rumorosità di 80 dB per il normale funzionamento. Anche gli inverter su piccola scala dovrebbero rimanere entro il limite di rumore di 65 dB.
Capacità di uscita nominale
La capacità di uscita nominale si occupa di inverter solari corrente e tensione di uscita nominali. La maggior parte degli inverter solari mostra la propria capacità di uscita nominale in unità kVA o VA. Si riferisce anche alla quantità di energia che un inverter solare può fornire continuamente.
An dell'invertitore la capacità di uscita nominale deve essere almeno il 25% in più rispetto alla potenza totale richiesta per far funzionare tutti gli apparecchi contemporaneamente. In caso contrario, alimenterà solo gli apparecchi entro la sua capacità.
Frequenza di uscita nominale
Buone inverter dovrebbe avere una frequenza di uscita nominale stabile. Il valore accettabile è 50 Hz e dovrebbe deviare solo meno dell'1% del valore originale in condizioni di lavoro.
Carichi come frigoriferi e lavatrici (con motori) avrebbero bisogno di questo valore di frequenza stabile. Se il valore oscilla, si verificherà una bassa efficienza e un surriscaldamento.
Arrotondare
L'energia rinnovabile è la nuova tendenza e l'energia solare è leader nel settore. Sempre più consumatori cercano alternative per ridurre i costi dell'elettricità o si disconnettono completamente dalla rete.
Gli inverter solari sono fondamentali per gli impianti fotovoltaici. I consumatori che cercano elettricità ad alta efficienza adoreranno l'inverter a onda sinusoidale pura. Gli inverter a onda sinusoidale modificati saranno sufficienti per coloro che desiderano alimentare alcune luci ed elettrodomestici.
I rivenditori devono sfruttare l'enorme potenziale del inverter solare ad isola mercato per generare maggiori profitti.
