Guida alla scelta dell`inverter

Guida alla scelta dell'inverter
Che cos’è un inverter?
Un Inverter è un apparecchio che converte una tensione continua in tensione alternata
I modelli più semplici generano un' onda quadra che comporta minor efficienza delle apparecchiature
collegate e alcuni problemi di compatibilità elettromagnetica.
Inverter più complessi utilizzano diversi approcci per produrre una forma d'onda in uscita il più possibile
sinusoidale.
A cosa serve ?
Il principio di funzionamento di un Inverter è molto semplice: utilizzando la normale tensione 12V della
batteria di una imbarcazione, autoveicolo o camper, fornisce un'uscita in alternata a 220V, con una forma
d'onda sinusoidale a 50Hz, caratteristica della normale tensione di rete domestica.
Questi dispositivi possono perciò venir utilizzati in diverse applicazioni in campo elettrico, sia per uso
domestico che aziendale.
Sono utilizzati inverter ogni volta che l’energia elettrica arriva nelle nostre case, infatti nella trasmissione
negli elettrodotti questi dispositivi convertono, o meglio si dovrebbe dire “invertono”, la corrente
continua in alternata.
Altra utilissima applicazione di questi strumenti è quella nei gruppi di continuità, quei fondamentali
componenti di ogni elettrodomestico o apparecchio elettrico in generale che mantengono alimentato in
corrente alternata l’apparecchio stesso.
In campo industriale inverter sono utilizzati per regolare la velocità di qualsiasi motore di tipo elettrico,
velocità legata alla frequenza del potenziale con i quali sono alimentati e quindi dalla corrente elettrica.
L’utilizzo degli inverter, grazie anche ai notevoli progressi fatti dall’elettronica, risulta sempre più
diffuso: come convertitore nei motori dei filobus e dei treni, nei trasmettitori sonar, nel riscaldamento ad
induzione, nei generatori di ultrasuoni, negli elettrodomestici…
Ogni applicazione richiede particolari specifiche (elevata potenza in uscita, elevate frequenze di lavoro,
regolabilità della tensione d’uscita,…) e quindi esistono diversi tipi di inverter ognuno creato ad hoc per
soddisfare le richieste.
Quale tipologia di Inverter ?
La prima domanda da porsi quando si è di fronte alla scelta di un’inverter è quali applicazioni bisogna
alimentare?
Un inverter ad onda pura può alimentare qualsiasi dispositivo che può essere alimentato dalla tensione di
rete, un inverter ad onda modificata non può farlo.
Di seguito alcuni chiarimenti
INVERTERS ad ONDA SINUSOIDALE PURA:
La forma d’onda di questi inverter è esattamente uguale a quella "sinusoidale pura" della linea elettrica
domestica. Sono indicati per fornire energia a tutte quelle apparecchiature ad elevata sensibilità che
richiedono questo tipo di onda per funzionare.
Negli inverter ad onda sinusoidale pura, il secondo stadio è più complesso, la tensione di 300 volt del
primo stadio viene modulata ad impulsi (PWM) ad una frequenza molto alta e poi filtrata, il risultato è che
in uscita si ha una tensione sinusoidale la cui qualità spesso è superiore a quella di rete;
ma cosa significa?
La prima cosa da dire è che le attrezzature a motore sono costruiti per funzionare con una tensione
sinusoidale, alimentarli con un onda quadra li danneggia, per cui se dobbiamo alimentare qualcosa che ha
un motore ( trapano, frigorifero, mola, etc) si deve utilizzare un’onda sinusoidale pura.
Parecchi altri dispositivi potrebbero avere problemi se venissero alimentati con un onda non sinusoidale,
esempio impianti HI-FI, lampade con “dimmer”, dispositivi che usano dei trasformatori nello stadio
d’alimentazione, etc..
Quello che comunemente si può notare in dispositivi audio è un ronzio dovuto alle armoniche dell’onda
quadra d’ingresso.
Cosa ci possiamo alimentare quindi con un inverter ad onda sinusoidale “modificata” ?
In teoria tutto quello che ha uno stadio d’ingresso switching dovrebbe poter essere alimentato con un
modified sine wave, ( TV, computer, caricabatterie, etc), però c’è da dire che questi dispositivi sono
progettati per funzionare con una tensione sinusoidale e con questa testati.
Alimentarli con qualcosa che non è sinusoidale, a meno di una esplicita richiesta presente nel manuale
d’istruzioni, non è una buona idea e potrebbe comunque alla lunga danneggiarli.
Perchè allora comprare un “modified” invece di un “pure” ?
In caso di richieste prestazionali specifiche o di utilizzo di dispositivi privi di motore, perché un inverter
ad onda pura può alimentare qualsiasi apparecchio che può essere alimentato dalla tensione di rete, un
inverter ad onda modificata non può farlo.
INVERTERS ad ONDA SINUSOIDALE MODIFICATA:
Questo tipo di inverter è composto concettualmente da due stadi, il primo eleva la tensione da 12Volt a
una tensione di circa 300Volt. Tale tensione, negli inverter più semplici e di solito più economici, detti
anche “ad onda sinusoidale modificata” o “pseudosinusoidale” , viene semplicemente modulata da due
segnali digitali, uno controlla la polarità e uno la presenza o meno della tensione in uscita. Il risultato è
che in uscita si ha qualcosa che è più simile ad un onda quadra che a una sinusoide.
La forma d’onda sinusoidale modificata è una forma "a gradini", studiata al fine di avere un’onda quasi
simile a quella "sinusoidale pura" della linea elettrica domestica. Questo tipo d’onda è adatta a fornire
l’energia necessaria alla maggior parte delle Applicazioni / Apparecchiature elettriche ed elettroniche
quali lampade ad incandescenza, radio, computer e notebook, televisori, videoregistratori, videogame,
forni a microonde, etc.
L’onda sinusoidale modificata è decisamente migliore dell’onda quadra fornita da altri tipi di inverter
presenti sul mercato.
Di che potenza ho bisogno ?
Il fattore essenziale nella scelta di un inverter è la potenza di uscita, espressa in Watt che viene erogata
in modo continuo sapendo a priori quante e quali apparecchiature andranno collegate all'Inverter questo
andrà scelto secondo la capacità di erogare una potenza leggermente superiore da quella richiesta
dall'utilizzatore.
Più apparecchiature sono collegabili ad uno stesso Inverter: la somma totale della potenza richiesta da
ogni strumento non deve superare la potenza massima erogata e le correnti di inserzione delle utenze,
devono poter essere coperte dalla potenza massima dell'inverter
Nel caso volessimo alimentare motori elettrici, frigoriferi, ecc. che solitamente hanno un assorbimento in
fase di avviamento notevolmente elevato è necessario un inverter che eroghi, nella fase di spunto, una
potenza doppia o tripla di quella richiesta nominalmente dalle apparecchiature , pena la mancata
partenza del motore e il blocco dell’inverter.
Elenchiamo di seguito alcuni esempi di assorbimento
Unità di misura Potenza Massima Continua d’uscita.
150W
150W
per alimentare e ricaricare apparecchi elettrici ed elettronici a 220/240V con potenza max. di
TV Color fino a 14" , radio , lettori mp3, Ipod, piccoli caricabatterie (Fotocamera, cellulare,
rasoio, etc.) amplificatori audio fino a 150W,
lampadine fino a 150W, Lettore DVD,
Videoregistratore,Radiocassette, etc.
300W per alimentare e ricaricare tutti gli apparecchi elettrici ed elettronici a 220/240V con potenza
max. di 300W
Impianti con decoder SAT, parabola, e TV Color medi fino a 28", Personal Computer , amplificatori
audio e lampade fino a 300W, etc.
600W per alimentare e ricaricare tutti gli apparecchi elettrici ed elettronici a 220/240V con potenza
max. di 600W
Computer portatili, telefoni cellulari, PDA, televisori, videoregistratori, fax, videocamere,
impianti stereo, piccoli utensili elettrici
1000W per alimentare e ricaricare tutti gli apparecchi elettrici ed elettronici a 220/240V con potenza
max. di 1000W
Asciugacapelli, Piccoli elettrodomestici, utensili elettrici, Frigoriferi
1500W per alimentare e ricaricare tutti gli apparecchi elettrici ed elettronici a 220/240V con potenza
max. di 1500W
Forni a Microonde, Frigoriferi , Smerigliatrici, Troncatrici, Trapani, Avvitatori
Frullatori, Macchine del Caffè espresso, Ventilatori da tavolo
Alcuni esempi:
Elettrodomestico
Consumo in Watt
Radiosveglia
10
Lettore DVD
20-25
Personal Computer - CPU
30-120
Personal Computer - Monitor
30-150
Personal Computer - Notebook
50-90
Coperta elettrica
60-100
Televisore 19"
65-110
Ventole di areazione
65-750
Televisore 27"
Materasso ad acqua riscaldabile
Televisore 60 "
115
120-380
170
Pompa acqua pozzo esterno
250-1000
Lavatrice
350-500
Frigorifero
750
Forno a microonde
750-1100
Ferro da stiro
750-1500
Tostapane
800-1400
Deumidificatore
800
Macchina da caffè
900-1200
Aspirapolvere
1000-1400
Asciugacapelli
1200-1800
Lavastoviglie
1200-2400
Asciugatrice
1800-5000