Inverter

Gli inverter sono provvisti di trasformatore quando il circuito elettronico di potenza deputato a "trasformare" la corrente continua in corrente alternata non sono in grado di garantire che la componenti continue immesse in rete siano così basse da permettere la certificazione dell'inverter stesso (vedi norma Enel DK 5940). Questo problema in genere avviene con inverter di limitata potenza. I più bravi a lavorare con l'elettronica garantiscono il valore limite e quindi possono certificare inverter senza trasformatore. poichè viceversa la presenza del trasformatore implica ovviamente delle perdite (circa 1 o 2 %) il rendimento degli inverter senza trasformatore é più alto. In genere superiore al 96% per un range di potenza che parte dal 20% al 100%.
Altra conseguenza ovvia è che tali inverter soffrono meno il caldo dissipando meno calore. Attualmente esistono inverter senza trasformatore a partire da 2 kW, ed io propendo sempre per questi.
Non conosco controindicazioni all'uso degli inverter senza trasformatori in impianti tradizionali con moduli in silicio cristallino.
 
CITAZIONE (gsughi @ 24/9/2007, 18:57)
......
Non conosco controindicazioni all'uso degli inverter senza trasformatori in impianti tradizionali con moduli in silicio cristallino.​

L'unica controindicazione che conosco è con i pannelli sunpower che, per la loro caratteristica costruttiva (contatti posteriori), devono avere il positivo collegato a terra e di conseguenza l'isolamento galvanico dell'inverter (trasformatore di isolamento) con la rete.

saluti
 
In realtà ci sono diversi aspetti da considerare, tutti fondamentalmente legati al fatto che senza trasformatore di isolamento i pannelli vengono connessi direttamente alla rete tramite gli switch del ponte inverter di uscita.
Quindi si ha che il potenziale del campo fotovoltaico oscilla con la stessa frequenza (50 o 60 Hz) della rete e con ampiezza che dipende da come è realizzato l'inverter: nella stragrande maggioranza dei casi equivale all'ampiezza della rete.

Questo ha almeno due conseguenze importanti, ed entrambe riguardano la sicurezza dell'impianto.

1) dato che il campo FV oscilla, l'effetto delle capacità parassite tra celle e telaio dei moduli diventa rilevante e potresti avere due situazioni:
1.1) il telaio e la struttura di sostegno/fissaggio dei moduli è collegata a terra ed in questo caso hai una continua dispersione di corrente verso terra che potrebbe dare fastidio a qualche interruttore differenziale
1.2) il telaio e la struttura di sostegno/fissaggio dei moduli non è collegata a terra ed in questo caso ovviamente la dispersione verso terra è molto minore, ma per contro anche il telaio ha una certa tensione indotta quindi se tocchi e sei connesso in qualche modo a terra puoi beccarti la scossa. Niente di pericoloso in sè, ma lo spavento
:o:
potrebbe avere conseguenze ben peggiori...

2) dato che c'è continuità elettrica tra la rete ed il campo FV, se l'isolamento dei moduli cede si ha connessione diretta alla rete del telaio e della struttura di sostegno/fissaggio. Ed anche qui hai due scenari:
2.1) il telaio è a terra e salta subito il differenziale
2.2) il telaio non è a terra e il differenziale lo fai saltare tu quando ti becchi la scossa (questa volta vera)
:sick:
.

Dopo un po' di "sano" terrorismo
:P
qualche rassicurazione: è per evitare quanto descritto sopra che tutti gli inverter senza trasformatore hanno degli OTTIMI circuiti di rilevazione del guasto dell'isolamento verso terra del campo FV...
Ma voi vi fidereste?
Tra l'altro mentre il test dell'isolamento mi sembra affidabile quando la rete è scollegata, cosa che fanno tutti gli inverter prima di andare on-line, ho qualche dubbio sulla rapidità e affidabilità quando l'inverter è connesso in rete, ossia quando serve effettivamente questa protezione!
In ogni caso, anche se statisticamente il caso 2 (guasto dell'isolamento del campo FV) è un evento assai raro, il caso 1 invece è del tutto plausibile.


Poi non so voi, ma l'idea di avere sopra la testa svariati metri quadri di superficie il cui potenziale oscilla continuamente mi fa pensare all'inquinamento elettromagnetico... non so se qualcuno abbia mai misurato (o stimato) il campo elettrico che ne viene fuori, ma per quanto basso sia è sempre lì durante tutto il giorno... per 25-30 anni di fila...


Insomma, per quanto io stesso mi consideri un maniaco dell'efficienza, sacrifico volentieri un 1-2% di rendimento sull'altare della sicurezza.
 
CITAZIONE (gsughi @ 24/9/2007, 18:57)
Gli inverter sono provvisti di trasformatore quando il circuito elettronico di potenza deputato a "trasformare" la corrente continua in corrente alternata non sono in grado di garantire che la componenti continue immesse in rete siano così basse da permettere la certificazione dell'inverter stesso (vedi norma Enel DK 5940)...​

Questa frase secondo il mio modesto parere, non ha molto senso, per curiosità hai qualche link dove posso farmi un cultura ?

CITAZIONE (microdruid @ 26/9/2007, 01:51)
!!!!!​

:woot:


Non sono un esperto di FV, ma sono un elettronico, qui mi stai dicendo cose che cozzano contro la mia pur limitata conoscenza della materia......

Mario Maggi aiutami tu .....sto invecchiando ?, l'elettronica studiato 25 anni fa non vale più niente ?

A me sembra che l'intera discussione è partito sul piede sbagliato, se un ha un parere sarebbe meglio dire "Io penso...", se una ha dati di fatto si potrebbe anche dire "Nel manuale c'è scritto" oppure mettere un link adeguato, se una ha una certezza dovrebbe almeno essere conosciuto almeno tra di noi, esperto di settore, per potere offrire un minimo di garanzia sulla qualità dell'informazione.



Edited by pinetree - 26/9/2007, 09:56
 
Dal punto di vista progettuale cambia qualcosa fra inverter senza o con trasformatore (necessario scaricatore) ?
Da un articolo di un noto produttore di inverter ho letto che inverter con trasformatore lavorano meglio con un valore basso di tensione, mentre inverter senza trasformatore con tensione paragonabile a quella di rete che significa ? Quale tensione considerano (uscita generatore fv) ?
Se serve articolo posso fare uno scan.
Ciao
 
mmm discussione interessante
:)

vediamo se le cose che ho iniziato a studiare 31 anni fa servono a qualcosa
:woot:

provo a dare il mio contributo : se faccio errori per favore correggetemi
:huh:


si hanno inverter con o senza separazione galvanica ed il trasformatore serve principalmente a questo scopo
1)le norme DK permettono l'uso inverter senza separazione solo fino a potenze globali di 20Kw
2)la perdite dovute dovute ad un trasformatore di separazione devono essere limitate al 2-3% Max

3)tra il circuito in cc ed il telaio, i supporti dei pannelli e le canalizzazioni metalliche dei cavi si ha un condensatore (di capacità comunque piccola, solo le celle a strato sottile incollate su metallo danno capacità rilevanti ) sottoposto ad una tensione continua (tensione del campo fotovoltaico) ed ad una alternata dovuta all'inverter senza separazione .

4)l'inverter senza separazione porta il campo FV ad un potenziale verso terra che dipende da come è stato realizzato il ponte di conversione : esso può variare da pochi volt con una frequenza praticamente nulla (ponte di conversione formato da 2 semiconduttori + 2 condensatori ) a circa la metà della tensione di rete con la frequenza di rete (ponte di conversione fomato da 4 semiconduttori)

5)il condensatore del punto 3 si carica con una corrente di polarizzazione (dovuto alla tensione continua) che porta le strutture metalliche non collegate a massa ad un potenziale anche molto elevato , NON pericoloso ma paragonabile ad una scossa elettrostatica in una giornata di vento con tempo secco
:o:


6)la corrente dovuta alla componente alternata dipende principalmente dalla capacita e dalla tensione : pannelli vetro + plastica penso che diano una corrente di 2-20 mA per kwp mentre il silicio amorfo incollato su metallo ha valori molto più alti .
NB questa corrente deve essere tenuta in considerazione nel dimensionamento di un eventuale differenziale ; essendo capacitiva dissipa una potenza praticamente nulla

7)la curva di rendimento (in funzione della tensione cc di ingresso) è legata a come è stato realizzato il ponte di conversione , ogni produttore pubblica queste curve : si devono consultare !

8) per me non esistono criteri assoluti per scegliere una o l'altra tipologia di inverter .
:rolleyes:


per maggiori info potete leggere il capitolo know-how ( pagine 131-161 ) del catalogo sma 2006-2007

ciao

Recoplan
 
Perdonatemi, non essendo ferrato nel campo ci ho capito proprio poco, siete per me un pò troppo"tecnici" nelle vostre risposte. Giriamo la patata.......... come ci si regola se installare un tipo o un altro, perchè si utilizza quello senza trasformatore al posto di quello munito dello stesso o viceversa?
Grazie
 
CITAZIONE (tito68 @ 26/9/2007, 17:13)
Perdonatemi, non essendo ferrato nel campo ci ho capito proprio poco, siete per me un pò troppo"tecnici" nelle vostre risposte. Giriamo la patata.......... come ci si regola se installare un tipo o un altro, perchè si utilizza quello senza trasformatore al posto di quello munito dello stesso o viceversa?
Grazie​

Vedo di essere più chiaro : le due tipologie di prodotto in soldoni sono poco diverse ! Anzi sono quasi equivalenti per cui io non me la sento di consigliare delle linee guida .
:o:


Soltanto entrando nel tecnico (conoscenze di elettrotecnica, elettronica industriale e delle caratteristiche costruttive dei singoli prodotti) ed avendo un impianto reale con cui confrontarsi si può valutare e scegliere a ragion veduta se un tipo od un altro .
:)
La scelta dell'inverter ed una decina di altre scelte porta ad avere un impianto ben fatto (ad alto) o mal fatto (a basso rendimento) .
:rolleyes:


I Progettisti vengono pagati per fare queste scelte
:)


ciao da Recoplan
 
CITAZIONE (microdruid @ 26/9/2007, 01:51)
In realtà ci sono diversi aspetti da considerare, tutti fondamentalmente legati al fatto che senza trasformatore di isolamento i pannelli vengono connessi direttamente alla rete tramite gli switch del ponte inverter di uscita.
Quindi si ha che il potenziale del campo fotovoltaico oscilla con la stessa frequenza (50 o 60 Hz) della rete e con ampiezza che dipende da come è realizzato l'inverter: nella stragrande maggioranza dei casi equivale all'ampiezza della rete.​

Il tuo ragionamento e' interessante, tuttavia il circuito di inseguimento dell'MPP non fa anche una qualche forma di filtraggio sul potenziale del campo fotovoltaico ?

Anche se non c'e' separazione galvanica la tensione e corrente del campo fotovoltaico non dovrebbero comunque essere al valore di mpp sempre ?

Saluti,
Fabrizio.
 
CITAZIONE (pinetree @ 26/9/2007, 09:44)
CITAZIONE (gsughi @ 24/9/2007, 18:57)
Gli inverter sono provvisti di trasformatore quando il circuito elettronico di potenza deputato a "trasformare" la corrente continua in corrente alternata non sono in grado di garantire che la componenti continue immesse in rete siano così basse da permettere la certificazione dell'inverter stesso (vedi norma Enel DK 5940)...​

Questa frase secondo il mio modesto parere, non ha molto senso, per curiosità hai qualche link dove posso farmi un cultura ?

CITAZIONE (microdruid @ 26/9/2007, 01:51)
!!!!!​

:woot:


Non sono un esperto di FV, ma sono un elettronico, qui mi stai dicendo cose che cozzano contro la mia pur limitata conoscenza della materia......

Mario Maggi aiutami tu .....sto invecchiando ?, l'elettronica studiato 25 anni fa non vale più niente ?

A me sembra che l'intera discussione è partito sul piede sbagliato, se un ha un parere sarebbe meglio dire "Io penso...", se una ha dati di fatto si potrebbe anche dire "Nel manuale c'è scritto" oppure mettere un link adeguato, se una ha una certezza dovrebbe almeno essere conosciuto almeno tra di noi, esperto di settore, per potere offrire un minimo di garanzia sulla qualità dell'informazione.​

Per quanto riguarda l'argomento mi sono rifatto alla pubblicazione di SMA Sunny Family 2006/2007, tecnologia di sistema FV pag 132 /178. Ovviamente ho cercato di rispondere in modo molto sintetico ma corretto ed UTILE A TUTTI. Cosa c'entra l'elettronica studiata? 25 anni fa.
Mi ha integrato correttamente CAREST quando a detto che il limite all'impiego è costituito da moduli a film sottile e/o tripla giunzione su supporto metallico.
In tale pubblicazione si affermano due concetti principali:
1) OGNI INVERTER DI IMMISSIONE IN RETE DEVE ESSERE CONCEPITO IN MODO TALE DA EVITARE IMMISSIONI DI CORRENTE CONTINUA MEDIANTE APPOSITO TRASFORMATORE O MEDIANTE MONITORAGGIO DELLA PERCENTUALE DI CORRENTE CONTINUA IMMESSA:
2) GLI INVERTER SENZA TRASFORMATORE FUNZIONANO CON GRADO DI EFFICIENZA SUPERIORE; MENO DISPENDIO DI MATERIALE; PESO PIU' ESIGUO, SONO PIU' PICCOLI PICCOLI; PIU' LEGGERI, E CON PREZZO PIU' CONVENIENTE: Io aggiungo sono egualmente certificati e sicuri (PER MODULI TRADIZIONALI CRISTALLINI) Al di la delle bellissime teorie che non portano da nessuna parte cosa dovrei scegliere secondo Voi ?????


PS: Non credo che una differenza di rendimento del 2-3% sio indifferente anche per Te che sei ESPERTO del settore!?!?
 
Fcattaneo dice
Il tuo ragionamento e' interessante, tuttavia il circuito di inseguimento dell'MPP non fa anche una qualche forma di filtraggio sul potenziale del campo fotovoltaico ?

Anche se non c'e' separazione galvanica la tensione e corrente del campo fotovoltaico non dovrebbero comunque essere al valore di mpp sempre ?

Forse si è fatta un po' di confusione :

Il circuito di inseguimento del MPP è collegato e quindi "lavora" tra il polo positivo e quello negativo del campo FV (morsetti più e meno) regolando la corrente assorbita per spremere la massima potenza dai pannelli .

Invece Microdruid con " potenziale del campo fotovoltaico " intende una tensione di modo comune (scusate l'espressione tecnica) ovvero si misura dal polo positivo/negativo e massa (morsetto più/meno ed il telaio metallico).

Quindi sono due circuiti diversi con due tensioni diverse non correlate dal circuito MPP.

sperando di essere stato abbastanza chiaro

ciao da Recoplan
 
CITAZIONE (gsughi @ 27/9/2007, 07:47)
la pubblicazione di SMA Sunny Family 2006/2007, tecnologia di sistema FV pag 132 /178.​

avendo letto e consigliato di leggere questo catalogo debbo fare una precisazione
questo è pur sempre un catalogo di una ditta produttrice di inverter , per cui "promuove "i suoi prodotti (nulla di male) bisogna soltanto riuscire a separare la parte tecnica dalla parte "promozionale"
CITAZIONE (gsughi @ 27/9/2007, 07:47)
GLI INVERTER SENZA TRASFORMATORE FUNZIONANO CON GRADO DI EFFICIENZA SUPERIORE​

su questa affermazione di SMA chiedo aiuto a voi amici del forum ed anche a MARIOMAGGI in quanto :

secondo voi 1 punto percentuale in più di euro-rendimento a parità di condizioni quanti Kwh per Kwp da in un anno ? Qualcuno ha dei dati pratici , esistono studi indipendenti?

grazie

Recoplan
 
Decisamente la leggo più complicata di quello che è.
L'esperienza che ho messo da parte mi fa ricordare che nella formazione della sinusoide non riuscivo mai a togliere del tutto il residuo di continua. Oggi c'è gente più brava a fare quel mestiere, ma i miracoli ancora non li fanno.

Allora.

La DK 5940 ed II.

"Deve essere garantita la separazione metallica fra la rete pubblica in ca e la parte cc dei convertitori mediante trasformatore di isolamento a bassa frequenza (obbligatoriamente per gli impianti >20kW).
Nel caso di convertitori di potenza
Ancora; nota (1)
Tale protezione può essere interna al sistema elettronico di regolazione del convertitore, a patto che il suo funzionamento sia comunque verificabile.

Basta.
 
CITAZIONE (fcattaneo @ 26/9/2007, 22:05)
Il tuo ragionamento e' interessante, tuttavia il circuito di inseguimento dell'MPP non fa anche una qualche forma di filtraggio sul potenziale del campo fotovoltaico ?

Anche se non c'e' separazione galvanica la tensione e corrente del campo fotovoltaico non dovrebbero comunque essere al valore di mpp sempre ?​

Giusto per aggiungere qualche dettaglio in più a quanto ti ha già risposto recoplan:

Il circuito di MPPT di solito è un DC/DC converter, cioè "trasforma" una certa tensione e corrente continua in ingresso in un'altra tensione e corrente continua in uscita (con una logica di controllo che permette di "succhiare" la passima potenza disponibile in ingresso, adattandosi alla caratteristica dei moduli nelle condizioni ambientali in cui stanno lavorando, e rendendo disponibile questa potenza in uscita ad una tensione predefinita per l'alimentazione del ponte inverter).
Ma non essendo galvanicamente isolato comunque le tensioni di ingresso e uscita dell'MPPT sono riferite ad uno stesso potenziale (tipicamente il polo negativo del campo FV) e se cambi questo potenziale in uscita all'MPPT connettendolo alternativamente con L e N della rete tramite il ponte inverter, alla fine ti ritrovi la tensione di rete anche sul campo FV.

Come dici giustamente tu, il campo FV lavora costantemente (se l'MPPT fa bene il suo lavoro) ai valori di tensione e corrente di mpp, ma senza l'isolamento ti ritrovi comunque questa tensione direttamente riferita al potenziale della rete.

In pratica, giusto per farti capire, senza l'isolamento toccare il positivo o il negativo del campo FV è quasi "equivalente" a toccare il cavo di fase (L) della rete.
 
Forse io sono molto limitato mentalmente e non riesco ancora a complicarmi la vita come qualcheduno di voi sa fare molto bene:
Quanto siano le perdite di potenza annuale legate al minor rendimento percentuale dell'inverter non mi pare un difficile.
Convengo che alla fine non sia una grossa cifra, ma visto che non mi costa nulla ed anzi risparmio sull'inverter non vedo perchè dovrei fare diversamente.
Tutte le altre discussioni sulla sovrapposizione della tensione di rete sulla tensione continua del campo FV sono interessanti ma poco utili.
Io sconsiglio comunque di armeggiare con conduttori con tensioni dell'ordine dei 500 Volt anche se in Corrente continua.

PS- Ho citato SMA ma il ragionamento con molta semplicità puo essere fatto confrontando le curve di rendimento dei due tipi di inverter di varie marche. POWER-ONE ad esempio
 
CITAZIONE (mauro_ar @ 27/9/2007, 13:02)
L'esperienza che ho messo da parte mi fa ricordare che nella formazione della sinusoide non riuscivo mai a togliere del tutto il residuo di continua. Oggi c'è gente più brava a fare quel mestiere, ma i miracoli ancora non li fanno.​

E tra l'altro non è nemmeno detto che col trasformatore ad alta frequenza si risolva il problema: molto dipende dal punto del circuito in cui viene messo il trasformatore (prima o dopo il ponte inverter), ed anche nel caso migliore alla fine dipende sempre da come viene comandato il ponte inverter...
Mi sa che gli unici che non hanno problemi da questo punto di vista sono gli inverter col trasformatore a frequenza di rete (in modo simile a quello che avviene per gli impianti trifase con potenze sopra i 20 kW).
 
una domanda e una risposta
Se l'inverter senza trasformatore stacca impiega un po' più di tempo a ricollegarsi alla frequenza di rete, in zone limitrofe a zone industriali o artigianali può essere un problema.
COnstatazione fatta con due inverter uno con trasformatore ed uno senza, il tempo che il primo impiega a ricollegarsi in rete è minore di decine di secondi, che moltiplicate per quantità di volte che stacca nei 20 anni del CE può fare la differenza.

Domanda sul processo di usura del trasformatore e dei c.ca 10 condensatori

Chi è a più rischio?
 
CITAZIONE (sabrinas @ 28/9/2007, 13:00)
Domanda sul processo di usura del trasformatore e dei c.ca 10 condensatori

Chi è a più rischio?​

Secondo me, senza dubbio i condensatori.

saluti
 
CITAZIONE (sabrinas @ 28/9/2007, 13:00)
una domanda e una risposta
Se l'inverter senza trasformatore stacca impiega un po' più di tempo a ricollegarsi alla frequenza di rete, in zone limitrofe a zone industriali o artigianali può essere un problema.
COnstatazione fatta con due inverter uno con trasformatore ed uno senza, il tempo che il primo impiega a ricollegarsi in rete è minore di decine di secondi, che moltiplicate per quantità di volte che stacca nei 20 anni del CE può fare la differenza.​

Questo è interessante.
In teoria non ci dovrebbero essere differenze sul tempo di aggancio alla rete, per lo meno non dovute alla presenza o meno del trasformatore di isolamento.

Ma le prove le hai fatte sullo stesso impianto, a breve distanza di tempo (via un inverter, su l'altro), con inverter dello stesso produttore e stessa fascia di potenza ma di due modelli differenti (uno con e uno senza trasformatore) ?
Perchè altrimenti, non essendo nelle stesse condizioni, non sono confrontabili i risultati.

CITAZIONE (sabrinas @ 28/9/2007, 13:00)
Domanda sul processo di usura del trasformatore e dei c.ca 10 condensatori

Chi è a più rischio?​

Sono assolutamente d'accordo con carest: dei componenti di potenza, quelli più a rischio "usura" sono i condensatori.
Se però il raffreddamento dell'inverter non è passivo ma forzato, è molto probabile che per prime siano le ventole a lasciare questa valle di lacrime...
 
Indietro
Top