Ottimizzatori fotovoltaico: tutto quello che c’è da sapere

Come funzionano gli ottimizzatori per fotovoltaico

Gli ottimizzatori fotovoltaico sono la componente di un impianto fotovoltaico che consente di ottimizzare il rendimento dei singoli pannelli solari fotovoltaici.

Se hai deciso di investire nel fotovoltaico, il tuo desiderio è quello di produrre il massimo quantitativo di energia elettrica in ogni condizione meteo. Ebbene gli ottimizzatori di potenza sono la componente aggiuntiva che più fa al caso tuo.

In questo articolo dedicato ti spiegheremo come funzionano, vantaggi, svantaggi, prezzi e quali sono i brand leader nel settore della produzione di questi sofisticati componenti.

Ottimizzatori fotovoltaico: cosa sono e come funzionano

Gli ottimizzatori per fotovoltaico sono dei piccoli componenti dal peso di circa 2 Kg che vengono installati sul retro dei singoli pannelli solari affinché sia possibile collegarli all’inverter in modo indipendente.

L’obiettivo è quello di rendere indipendente ogni singolo modulo fotovoltaico affinché sia sempre possibile monitorarne l’efficienza in termini di produzione di energia e di intervenire tempestivamente in caso di eventuali anomalie e cali di rendimento.

Schema collegamento ottimizzatori di potenza per fotovoltaico
Figura 1. Impianto fotovoltaico a due stringhe con ottimizzatori

In un impianto standard senza ottimizzatori fotovoltaico, infatti, l’inverter riceve informazioni da ciascun gruppo di pannelli solari collegati in serie per singola riga – in gergo stringa di moduli.

Ma come ben sai, la produzione di un singolo pannello fotovoltaico è influenzata da innumerevoli fattori che possono compromettere l’efficienza dell’intero impianto. 

Senza ottimizzatori di potenza, se uno o più pannelli presentassero dei malfunzionamenti o un calo di rendimento per via di ombreggiamenti, la produttività dell’intera stringa di moduli ne risenterebbe in quanto si adeguerebbe al modulo col grado di efficienza minore in quel preciso momento.

Produzione fotovoltaico senza ottimizzatori
Figura 2. Produttività stringa senza ottimizzatori
Produzione fotovoltaico con ottimizzatori
Figura 3. Produttività stringa con ottimizzatori

Come puoi notare dalle figure 2 e 3, il primo pannello presenta un rendimento minore a causa dell’ombreggiamento causato dalla nuvola e subisce un calo di produzione rispetto agli altri.

In una stringa di moduli senza ottimizzatori questo pannello ne influenzerebbe la produttività totale. Quello che invece non accade in una stringa con ottimizzatori, dove il calo di produttività rimane un caso isolato per via dell’indipendenza di ogni singolo modulo.

Se addirittura un pannello smettesse di funzionare, l’intera stringa smetterebbe di produrre energia. In un impianto fotovoltaico formato da 2 stringhe – come quello in figura 1 – significherebbe abbattere la produttività del 50%, un vero disastro.

Grazie agli ottimizzatori di potenza, invece, è possibile raggiungere il punto di massima potenza su ogni singolo pannello fotovoltaico – detto MPPT – assicurando un funzionamento ottimale dell’impianto anche in presenza di ombreggiamenti, pannelli sporchi, pannelli guasti o altre condizioni avverse.

Questo avviene grazie ad un convertitore DC/DC di tipo buck-boost e a dei sofisticati algoritmi in grado di individuare i cali di resa ed ottimizzare il rendimento.

Installare gli ottimizzatori ti consente inoltre di avere un quadro sempre aggiornato della produttività dell’impianto

Grazie ai dati trasmessi dai singoli apparecchi alla centralina wireless, infatti, potrai controllare la produttività dei singoli pannelli da un semplice smartphone!

Ottimizzatori fotovoltaico: vantaggi

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un impianto fotovoltaico con ottimizzatori? Abbiamo una buona notizia per te: non esistono svantaggi.

Non è una trovata commerciale. 

Gli ottimizzatori di potenza introducono tutta una serie di caratteristiche che rapportati al loro costo ed al valore dell’impianto fotovoltaico rappresentano solo vantaggi.

Vediamoli tutti.

Miglior rendimento

Il primo vantaggio in assoluto è l’aumento del rendimento dell’impianto. 

Grazie agli ottimizzatori, la resa energetica del sistema è superiore anche del 25% rispetto ad un impianto tradizionale.

Oltretutto è possibile contrastare il fenomeno del mismatching, ossia la perdita di efficienza del 2-3% dell’intero impianto dovuto al calo di resa dei singoli pannelli solari.

Monitoraggio dei pannelli

Questo forse è il vantaggio principale degli ottimizzatori per fotovoltaico.

Come riesci a capire che un pannello non sta producendo mentre gli altri funzionano regolarmente?

Come fai a sfruttare la garanzia del pannello se non ti accorgi neanche che non sta funzionando?

Se non hai gli ottimizzatori non puoi. L’unico modo che hai per accorgerti di ogni malfunzionamento è avere un monitoraggio di ogni singolo pannello.

Gli ottimizzatori ti consentono da un semplice smartphone di controllare l’efficienza di ogni singolo pannello fotovoltaico, consentendoti di intervenire tempestivamente in caso di guasti.

Maggiore flessibilità

Grazie agli ottimizzatori, i pannelli fotovoltaici possono essere posizionati in modo differente con inclinazioni personalizzate al fine di ottenere il miglior rendimento possibile, anche su tetti con forma complicata e spazi ridotti.

Essendo totalmente indipendenti, infatti, forniscono al progettista la massima flessibilità ed a te proprietario garantiscono la miglior produzione energetica che un impianto fotovoltaico possa generare sul tetto di casa tua.

Espansione futura

Un altro vantaggio degli ottimizzatori è la possibilità di poter espandere in futuro l’impianto fotovoltaico con moduli compatibili ma non identici a quelli attualmente presenti.

Lo stesso vale anche per la sostituzione di un modulo fotovoltaico guasto od a bassa resa.

Maggiore sicurezza

Riducendo ad 1 Volt la tensione applicata a ciascun modulo, gli ottimizzatori di potenza per fotovoltaico assicurano uno standard di sicurezza elevato per l’interno impianto.

In assenza di ottimizzatori, in caso di spegnimento dell’inverter durante le ore di produzione (ad esempio per un black out), la corrente continuerà a produrre elettricità con tensioni elevate comprese tra i 200 e i 400 Volt, con conseguente pericolo per chi effettua gli interventi di manutenzione.

Ottimizzatori fotovoltaico SolarEdge

Tra le varie marche presenti sul mercato, gli ottimizzatori fotovoltaico SolarEdge sono senza dubbio quelli che riscuotono maggior successo.

Gli ottimizzatori di potenza SolarEdge sono dodati dell’esclusiva funzionalità SafeDC™ volta a ridurre automaticamente la tensione continua dei moduli a livelli di sicurezza ad ogni arresto dell’inverter o della rete.

Inoltre mantengono automaticamente una tensione fissa della stringa, garantendo una maggiore flessibilità grazie a stringhe più lunghe e di diversa lunghezza per una progettazione ottimale degli impianti fotovoltaici.

Le caratteristiche principali degli ottimizzatori di potenza SolarEdge sono:

  • Inseguimento del punto di massima potenza per ogni singolo pannello solare;
  • Maggiore efficienza;
  • Attenuazione di tutti i tipi di perdita dovuti al disaccoppiamento dei moduli, dalla tolleranza di fabbricazione all’ombreggiamento parziale;
  • Progettati per condizioni ambientali estreme;
  • Garanzia di 25 anni;
  • Misurazione delle prestazioni in tempo reale;
  • Riduzione automatica della tensione continua del modulo per la sicurezza di installatori e vigili del fuoco.
Ottimizzatori fotovoltaico SolarEdge
Ottimizzatori fotovoltaico SolarEdge

Ottimizzatori fotovoltaico: costi

I costi degli ottimizzatori di potenza sono davvero ridicoli considerato i vantaggi ed il valore commerciale di un impianto fotovoltaico.

Oltretutto la maggiore resa energetica che ti consentono di ottenere ti permetterà di rientrare dell’investimento in tempi più brevi. 

Se inoltre hai realizzato l’impianto utilizzando agevolazioni fiscali come il Superbonus 110% o il classico Bonus ristrutturazione, sarebbe da folli pensare di non installarli.

In termini di spesa, gli ottimizzatori incidono sul costo di ogni singolo pannello di circa 50 euro, che per un tradizionale impianto da 3 kWp formato da pannelli da 300 Wp equivale ad un costo aggiuntivo di circa 500 euro.

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