CORRENTE INVERSA

CORRENTE INVERSA NEI MODULI FOTOVOLTAICI

 

Quando ci sono più stringhe di moduli collegati in parallelo si potrebbe instaurare una corrente inversa attraverso una stringa se la tensione a circuito aperto (Voc) delle singole stringhe è diversa. In condizioni di funzionamento normale questo viene evitato in quanto le varie stringhe connesse in parallelo hanno la stessa dimensione e quindi anche caratteristiche elettriche complessive simili, e siccome che anche gli ombreggiamenti non hanno una influenza apprezzabile una corrente inversa può sorgere soltanto a causa di un’anomalia del generatore solare (per es. cortocircuito di uno o più moduli) la tensione di circuito aperto (Voc) di una stringa è notevolmente inferiore alla tensione di circuito aperto delle altre stringhe parallele. Nel peggiore dei casi la tensione della stringa difettoso resta nel range della tensione MPP (Vmpp) con gli elementi del generatore.

A causa della struttura interna del diodo delle celle solari la corrente inversa scorre attraverso la stringa guasta che a seconda della intensità della corrente può subire un forte surriscaldamento fino alla rottura dei moduli di questa stringa.

I seguenti guasti possono portare alla riduzione della Voc di un generatore a stringa e quindi alla corrente inversa nel sistema collegato in parallelo:

  • Cortocircuito di uno o più moduli,
  • Cortocircuito di una o più celle nel modulo,
  • Guasto del doppio isolamento verso terra di un modulo o del cablaggio.

Anche se questi guasti capitano molto raramente è necessario prendere precauzioni, in quanto tutti i moduli della stringa coinvolta possono essere danneggiati e avere danni collaterali a causa del riscaldamento locale.

COME EVITARE LE CORRENTI INVERSE

Prima di entrare nel merito va chiarito che i diodi bypass che vengono utilizzati nei moduli fotovoltaici non bloccano la corrente inversa ma evitano servono a far transitare la corrente in ogni stringa di celle solari anche in presenza di una cella o a un modulo non colpito dai raggi solari, evitando così la perdita di energia.

 

Tutti i componenti di una stringa (moduli, sezione dei cavi, connettori) devono essere dimensionati come corrente inversa per la corrente di cortocircuito:

Corrente inversa= Isc * (N-1)

Dove: Isc= corrente di cortocircuito; N= numero di stringhe

E questo si verifica sempre nel caso di collegamento di massimo due stringhe, perché la corrente inversa che si presenta in una stringa guasta può raggiungere al massimo il valore della corrente di cortocircuito della stringa funzionante ( Isc * (2-1) = Isc).

Con più di due stringhe in parallelo è opportuno sempre l’utilizzo di diodi di blocco:

O di fusibili di opportuno dimensionamento al fine di proteggere l’integrità dei moduli:

 

I moduli fotovoltaici, in linea generale, sono in grado di sopportare senza danneggiarsi una corrente inversa compresa tra 2,5 Isc, e 3 Isc (la massima corrente inversa di un modulo non è un dato di targa obbligatorio per cui si può chiedere al costruttore).