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Accessori in camper: Inverter

In realtà la dizione corretta sarebbe “convertitore”, in quanto converte tensione da continua ad alternata.

Vediamo assieme come accade questa conversione e perché.
Dalla batteria che lo alimenta esce una tensione nominale in c.c. (corrente continua), nel caso dei camper assumiamo come valore generico 12 volts, il più diffuso, altri usano i 24 volts, ma sono più rari, i concetti che esprimeremo, comunque, valgono per entrambi.

La corrente viene quindi indirizzata ad un normale trasformatore che la eleva a circa 230 volts, ossia la tensione di rete che normalmente utiliziamo negli apparati domestici.
Ora dobbiamo avere presente un concetto che provo a spiegare in modo semplice: la tensione in uso a 230 volts viene erogata in alternata, e con frequenza stabile di 50/ 52 periodi-cicli al secondo. Cioè mentre la tensione erogata dalla batteria è perfettamente in continuo e la rappresentazione grafica in modo lineare è questa qui sotto:

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La rappresentazione grafica di quella alternata fornitaci dalla rete di distribuzione in Europa è questa:

Anche un profano è in grado di notare la differenza al primo colpo d'occhio. Teniamo solo a mente che le onde sono di tipo sinusoidale puro, ed avvengono ad una frequenza di 50 periodi/cicli (volte) al secondo.

Torniamo al convertitore iniziale. Abbiamo visto che il trasformatore ha portato la tensione da 12 a 230 volts, esattamente la tensione idonea per utilizzare i piccoli elettrodomestici che normalmente utilizziamo anche in casa. Ma non basta, infatti per utilizzarla dobbiamo portarla da onda lineare ad onda sinusoide (da continua ad alternata).

La definitiva trasformazione avviene tramite quelle schede e componenti elettronici che comunemente vengono chiamati inverter. Pensate solo che l'utilizzo non è limitato solamente a questi apparati, infatti gli utilizzatori sono svariati, (generatori, saldatrici, condizionatori, frigo, etc.)
I componenti elettronici-inverter servono a pilotare i nostri apparati ed erogare una tensione stabile e di qualità per alimentare gli elettrodomestici.

Vediamo ora di capire il perché della grande differenza di prezzi sul mercato. Differenze che a volte non sono giustificate neppure su componenti di qualità.

Per fortuna però l'avvento di internet - e l'aver ben chiaro cosa si sta cercando - ci aiuta molto. Basta cercare il prodotto giusto e risparmieremo dei bei soldini.

Si parte dai più economici, da poche decine di euro e scarsa potenza.

Vanno bene se li utilizzate per apparati che richiedono piccole potenze (es. caricabatterie per cellulare, gps, e poco più), tipo questo nell'immagine qui a sinistra.

Questi inverter generalmente erogano tensioni la cui onda non è sinusoidale (che da ora chiameremo onda pura), ed è diversa da quella che avete visto nell'immagine sopra. In genere è come vedete nell'immagine qui a destra (onda modificata o onda quadra).

Inverter ad onda sinusoidale modificata
Gli inverter ad onda quadra sono i piu’ semplici e quelli a minor costo che troviamo quasi sempre nella grande distribuzione.
Questo tipo di inverter, proprio per il tipo di onda che genera, deve essere usato solo per alcuni usi, come caricabatterie per cellulari, computer etc.

Alimentare con inverter ad onda quadra o modificata impianti hi-fi o lampade con dimmer (il potenziometro che ne regola l’intensità) può creare problemi anche seri, nel caso di hi-fi, nella migliore delle ipotesi, vengono creati parecchi disturbi audio detti ronzii a causa delle cosiddette “armoniche dell’onda" non perfettamente sinusoide.

Teniamo presente che un buon inverter, se con forma d'onda modificata, tipo quello a lato, assolve bene il suo compito in quanto l'onda stessa viene "tagliata" e ricomposta in modo molto rapido fino ad assumere una forma che anche se non sinusoidale, si avvicina molto alla stessa in tempi rapidissimi nell'erogazione, e riesce senza problemi anche a pilotare motori elettrici.

Inverter ad onda sinusoidale pura
Gli inverter ad onda pura (Sine wave) sono quelli che riproducono fedelmente la forma d’onda che troviamo in quella di rete, a volte è anche più fedele poichè la tensione, che viene innalzata all’inizio, viene modulata ad impulsi ad una frequenza molto alta e poi filtrata.

Ecco perchè questi inverter hanno costi più elevati e sono utilizzati sopratutto per impianti professionali o per alimentare HI-Fi, lampade con regolatori, o motori elettrici sensibili.

In questo caso (motori elettrici), occorre dimensionare l’inverter tenendo conto che serve una potenza superiore alla nominale per l’assorbimento di spunto (dal doppio ad anche 4/5 volte a seconda del tipo e di quello cui sono destinati. Ad es. quello del compressore del climatizzatore avrà necessità di maggior spunto rispetto ad uno di pari potenza destinato ad una ventola).

Ora esaminiamo la “taglia" dell’inverter che in realtà ci serve, ossia la potenza che dovrebbe erogare se di buona fattura.
Innanzitutto occorre ricordare che tranne i carichi puramente resistivi (lampade ad incandescenza ad esempio, oppure resistenze tipo quelle del frigo), tutti gli altri apparati all’avvio assorbono nel migliore dei casi anche se per pochi istanti, il doppio della potenza nominale dichiarata, pertanto occorre prevedere almeno il doppio della potenza che utilizzeremo, oppure un’ apparato che dichiari il sovraccarico ammissibile che ci serve (ad es. 1000/2000 W, indica che sopporta carico fino a 2 kw per brevi periodi). Non accendiamo nulla che superi la potenza nominale indicata dell’80% (se di potenza 1000 W, usiamolo con apparati max da 800).

Gli ultimi e più moderni hanno un ulteriore sistema elettronico chiamato soft-start, ossia funzionano in questa maniera:
► hanno una partenza dolce,
► analizzano il carico che viene chiesto,
► lo emettono in modo graduale in maniera da non stressare alcun componente elettrico od elettronico.

Esempio di dimensionamento inverter:

150W per piccole utenze (caricabatteria telefono, lettore dvd etc)
300W per piccoli televisori (5" - 10", computer portatili)
600W per televisori medi e grandi televisori (14" > 20", videoregistratori, computer)
1.000>1500W per assorbimenti importanti (asciugacapelli, robot da cucina, frigoriferi etc)

Quindi, anche se scegliamo inverter economici ad onda modificata, ideale sarebbe che avessero il sistema soft-start.

Per gli amanti del fai da te: alcuni accorgimenti utili
1) installare l’inverter il più possibile vicino alla batteria che lo alimenta senza alcuna interruzione, saldando i capicorda ed assicurandosi del perfetto contatto;

2) usare cavi di collegamento di sezione idonea, a seconda della potenza (esempio: per inverter da 500W, almeno un cavo da 16mmq);
3) usare cavi con guaina autoestinguente o anti fiamma, se non se ne dispone proteggerli con tubazione in pvc;
4) assicurarsi che l'inverter sia alloggiato in spazio ben aerato e mai all’interno di gavoni o parti chiuse e con poco scambio d’aria: scalda molto molto quando è in esercizio;
5) disattivare l’alimentazione dell'inverter quando non è in uso: oltre al pericolo d'incendio c'è un inutile assorbimento di energia dalla batteria servizi.

Qui sotto vi riportiamo il significato delle “scritte” che troviamo nelle schede tecniche o in etichetta; conoscerne il significato ci può tornare utile per una scelta ponderata ed oculata:

  • Power-surge                                      Spunto o potenza di picco;
  • Output power                                    potenza erogata (espressa in watt o kw - 1KW = 1000watt)
  • Battery reverse polarity protected        protetto contro l'inversione di polarità della batteria
  • Output short circuit auto cut off           stacco automatico per cortocircuito
  • Overload cut off                                 protezione da sovraccarico
  • Over temperature shut down at > XX°  stacco di protezione oltre la temperatura indicata
  • Low battery shut down XXX volts          stacco di protezione al di sotto di XXX volts (batteria scarica)
  • Remote control                                   controllabile da postazione remota, accensione compresa

I pericoli della corrente a 12Volts

Vi ricordiamo infine che nell'utilizzo della tensione a 12Volts occorre tener presente che ci si trova in presenza di correnti molto elevate, circa venti volte superiori a quelle a 230V.

La tabella qui a sinistra vi sarà utile per calcolare le sezioni da utilizzare.

Non dimenticate mai il rischio di surriscaldamento e quindi di potenziale incendio, specie in presenza di installazioni mal eseguite, di utilizzo di cavi non adeguati e/o di scarsa ventilazione.

Occorre anche tener presente che se intendiamo collegarci all'impianto elettrico di bordo è bene installare (o farlo fare da un installatore qualificato) un relè separatore, che intervenga qualora ci si allacci alla rete elettrica o ad un generatore.
E' bene altresì non dimenticare che nessuna autocaravan è dotata di messa a terra, pertanto per l'utilizzo di generatori o inverter è bene dotarsi di un buon interruttore differenziale (comunemente in modo non corretto chiamato salvavita), scegliendone magari uno con funzioni da magneto - termico, meglio se con una soglia di sensibilità molto bassa.

 

Autore: 
Tiziano Tamagnini
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Data Aggiornamento: 
03-10-2017
Data Pubblicazione: 
10-11-2010