Che cosa è un inverter e che vantaggi offre?

 

Quella dell'inverter è una tecnologia versatile, importante, ma poco conosciuta al grande pubblico, insieme vedremo il suo funzionamento e le sue differenti applicazioni nella vita di tutti i giorni.

Inverter, che cos'è?

Lo scopo del nostro articolo sarà quello di fornirvi le corrette informazioni su cosa sia un inverter, in che modo lavora e quali sono le sue principali applicazioni, specie nella vita quotidiana. Scoprirete che questo strumento è assai più presente di quanto non possiate immaginare.

Il termine inverter (detto anche invertitore) è stato coniato nel 1925, su una rivista di ingegneria elettrica "The General Electric Review", in un articolo dove se ne descriveva anche il funzionamento. Come probabilmente sapete, esistono due tipi di corrente che possono alimentare macchinari e strumenti sia domestici che industriali. La corrente continua (DC), il primo tipo ad essere stato sviluppato, e la corrente alternata (AC) che si è affermato come nuovo standard.

Fondamentalmente l'inverter è un apparato elettronico, la cui funzione è quella di trasformare la corrente continua in corrente alternata ad una determinata tensione e frequenza. Questa tecnologia è impiegata per permettere ad apparecchi che funzionano a corrente alternata di essere alimentati con corrente continua.

Come funziona un inverter

Per comprendere a pieno il funzionamento di un inverter occorre spiegare il funzionamento di alternatore e trasformatore. A scopo esemplificativo diciamo che l'alternatore è uno strumento in grado di produrre corrente alternata a partire dall'energia meccanica grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica (come accade nella bicicletta quando accendiamo il fanale). É composto da una bobina di filo e un magnete, il magnete, ruotando, crea una corrente che fluisce nella direzione opposta nel filo della bobina.

Il funzionamento del trasformatore è più complesso; questo lavora con due bobine di filo (primaria e secondaria), a seconda delle loro dimensioni, il trasformatore, potrà generare la tensione desiderata. Grazie al lavoro dei tiristori (una versione più recente dei circuiti a transistor) si ottiene un cambio della direzione alla corrente rapido e continuato, in grado di far funzionare il nostro inverter.

Quante tipologie di inverter esistono?

Anche se esistono differenti tipi di inverter, quelli principali e maggiormente diffusi, sono tre, tutti in grado di generare un'onda sinusoidali o pseudosinusoidale.

• modello a onda quadrata: il più adatto per i carichi resistivi;
• a onda sinusoidale modificata: adatto per carichi resistivi o capacitativi, meno per quelli induttivi perchè troppo rumorosi;
• inverter a onda sinusoidale pura: questo modello è adatto per tutti i tipi di carichi grazie alla possibilità di riprodurre un'onda sinusoidale uguale a quella che caratterizza la comune rete elettrica domestica.

I vantaggi dell'utilizzo di un inverter

Sono diffusissimi in moltissimi dispositivi che utilizziamo ogni giorno, sia in ambito aziendale che domestico: dai gruppi di continuità, ai condizionatori d'aria, ai motori elettrici per i veicoli, ecc...

Ovviamente, oltre a permettere ai macchinari a corrente alternata di poter funzionare agganciandosi alla corrente continua, gli inverter consentono ai dispositivi elettrici di alimentarsi dalle batterie. Gli inverter sono dispositivi particolarmente utilizzati nelle attività che operano nel settore delle energie rinnovabili perchè una delle loro principali funzioni è quella di consentire l'alimentazione da pannelli fotovoltaici. Permettono che la corrente prodotta dal fotovoltaico possa alimentare la rete pubblica o le utenze tradizionali.

Gli inverter hanno altre qualità strategiche per il funzionamento dei comuni elettrodomestici di casa. Consentono di regolare la velocità dei motori elettrici.

La funzione di regolazione della velocità è collegata alla frequenza della tensione con cui viene alimentato il motore. Ad esempio, nei compressori, come quelli installati nei climatizzatori d'aria con inverter, la variazione della velocità, permette di risparmiare energia e concentrare il lavoro del motore solo quando le oscillazioni di temperatura lo richiedono.

Esempi di applicazioni nella vita quotidiana

Come già accennato, gli inverter sono utilizzati nei compressori usati in climatizzatori e frigoriferi. Il loro lavoro ci permette di tagliare sulle spese in bolletta e migliora il nostro comfort.

Le lavatrici ad inverter, in cui la rotazione del motore è regolata, sono più silenziose, più durature e efficienti a livello energetico. I forni a microonde utilizzano quella tecnologia per regolare la potenza emessa dall'apparecchio che riscalda il nostro cibo. 

Nella movimentazione dei liquidi, installare una elettropompa con inverter, permette una migliore movimentazione dell'acqua anche ai piai più alti degli edifici e garantisce una pressione costante.

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Creatività

Costruire da sé piccoli oggetti è sempre stato il “sogno” e la capacità del bambini (chi non ha mai giocato con i mattoncini delle costruzioni), ma anche una vera attività per alcuni adulti che hanno conservato in sé l’animo del fanciullo.

La tecnologia, al giorno d’oggi, è in grado di mettere a disposizione di piccole aziende e perfino di singoli utenti la possibilità di realizzare oggetti con precisione microscopica a partire da modelli tridimensionali realizzati tramite un computer.

Le macchine che costruiscono l’oggetto strato dopo strato sono dette “stampanti 3D” e sono già utilizzate dai progettisti di grandi aziende per realizzare i loro prototipi: il loro costo è diminuito tanto da poter essere alla portata di piccoli studi, degli utenti più stravaganti o anche del semplice appassionato di gadget tecnologici.

Gli oggetti, da semplici fantasie della mente, diventano disegni ottenuti con appositi programmi software per poi diventare realtà tramite scanner tridimensionali che li “riprendono dal vero”. È possibile anche la creazione di oggetti con software che ricostruiscono l’oggetto tridimensionale a partire da una serie di foto.

Il prezzo della materia prima, utilizzata per queste realizzazioni dalle stampanti 3D, sta scendendo: un mattoncino di ABS (così si chiama la materia prima) costa circa 30 dollari ma si sta sperimentando una miscela di polvere ceramica, zucchero e maltodestrina che costa poco più di un dollaro a parità di materia prima.

Potrebbe essere questo l’addio al copyright? Già da tempo, anzi, da molto tempo, le strade delle nostre città e dei nostri paesi sono piene di chioschi e bancarelle, più o meno abisive, che vendono copie quasi esatte degli oggetti firmati che sono in bella mostra nelle vetrine dei negozi circostanti, venduti a prezzi stratosferici. Con questa innovazione, altro che vestiti ed accendini.... si copierebbero anche il Colosseo o il Duomo di Milano!

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La casa del futuro

Prossimamente saremo interessati da una rivoluzione tecnologica che riguarderà le nostre case. Un sms vi arriva sul cellulare... è vostra moglie che vi scrive? No, è il vostro frigo che vi ricorda cosa sta scadendo e la lista della spesa da fare al supermercato. Questo è ciò che potrebbe accadere nel prossimo futuro, grazie alle nuove generazioni di elettrodomestici che troveranno posto nelle nostre case, degne dei film di fantascienza. Domotica: questo è il nome della scienza che ha come obiettivo il miglioramento della qualità della vita attraverso lo studio delle tecnologie che ne permettono una sua gestione computerizzata. 

L'innovazione interesserà gli oggetti più impensabili: dalla cucina al bagno, l’arredamento si fonderà sempre più con la tecnologia, affidando di fatto ad esso la gestione della casa. In Corea esistono già applicazioni in commercio che permettono addirittura di controllare via wifi la cottura dell'arrosto, e presto potremmo vedere in vendita lavatrici che avvisano il completamento del lavaggio e frigoriferi capaci di suggerire delle ricette basandosi sugli alimenti contenuti!

Questa realtà futuristica è in continua evoluzione, grazie anche ai finanziamenti previsti dal piano europeo per lo sviluppo di nuove tecnologie che permettono a diversi ricercatori europei di lavorare su soluzioni volte a migliorare la vita quotidiana, con particolare attenzione ad anziani e disabili. Il tutto con la massima resa energetica possibile.

Il principale progetto, "i2home", permetterà di gestire ogni necessità domestica anche a distanza. Ad esempio, l'anziano potrà attivare la lavatrice all'orario più comodo (e più economico) mentre si recherà dal dottore, o gestire le terapie mediche con l'aiuto di opportuni avvisi sul televisore visualizzati mentre si guardano i programmi preferiti. Accendere le luci, regolare il riscaldamento, monitorare i parametri fisiologici sono le funzioni più semplici ma non banali che potranno presto essere a disposizione di tutti.

Il vero problema, senza sminuire il valore aggiunto che la tecnologia potrebbe offrire in termini di miglioramento della vita quotidiana, sono il costo e la disposizione da parte degli utenti finali ad affidarsi totalmente ai nuovi dispositivi, soprattutto da parte dei più tradizionalisti.

E voi, riuscireste ad abituarvi ad una casa 'intelligente'?

Il cuoco robot

Come sarà il cuoco del futuro? Per una start-up della Silicon Valley, la Momentum Machines, la risposta è "robotico". Nei Lemnos Labs di San Francisco è stato infatti realizzato il primo chef-robot  capace di preparare fino a 360 panini per ora occupando solamente 24 metri quadrati.

In base a quanto affermato dagli inventori, che hanno recentemente attivato il primo prototipo di tale robot, l'applicazione del macchinario permetterebbe alle catene di ristoranti fast-food di risparmiare 9 miliardi di dollari per anno abbattendo i costi del personale e di sfruttare al meglio lo spazio nei locali grazie alle sue dimensioni relativamente contenute. Il progetto, che finora è costato 50000 dollari, consentirebbe inoltre di aumentare notevolmente l'igiene nel processo di preparazione dei pasti.

Nonostante ci vogliano ancora molti anni prima che le cucine dei ristoranti vengano rivoluzionate al tal punto, una domanda sorge spontanea: riusciremo ad affidarci ad una macchina priva del senso del gusto?

Il robot pianista

È proprio vero che la tecnologia sta facendo passi da gigante, in particolare da circa sessant’anni a questa parte. Sempre più piccoli sono i computer, sempre più interattivi i telefoni cellulari che, se prima consentivano soltanto di inviare/ricevere telefonate ed sms, oggi fanno di tutto e poco ci manca che facciano anche il caffè....

Quindi non sembrerà strano che ci sia stato un fuori abbonamento davvero speciale per l’Orchestra Sinfonica Siciliana, che domenica 4 Novembre 2012 ha ospitato al Politeama di Palermo il concerto di Teo Tronico, il robot pianista capace di eseguire un vasto repertorio classico. Il robot non spreca minimamente tempo e senza esitazione o tremolio di voce per l’emozione parla con il pubblico: “Buonasera, sono Teo Tronico, il pianista romantico del nuovo millennio”: si presenta così al l’androide inventato dall’ingegnere italiano Matteo Suzzi, e che tiene a definire i pianisti umani “obsoleti” ed “in via di estinzione”.

Teo Tronico, ultimo di una generazione di robot pianisti, è capace di suonare un vastissimo repertorio concertistico classico, interpretando in maniera letterale la partitura originale, così com’era stata pensata e “pentagrammata” dal compositore. Questo pianista del terzo millennio, collegato ad un pianoforte digitale suonato dal “ghost-pianist” Roberto Prosseda, ha eseguito il Concerto per pianoforte ed orchestra K 488 di Mozart con l’Orchestra Sinfonica Siciliana: in Italia è la prima volta in assoluto che un concerto per pianoforte ed orchestra sia eseguito al pianoforte dal vivo da un robot.

Chissà se Mozart, Bach, Beethoven e gli altri grandi della musica classica, partecipando ad un concerto di questo tipo apprezzerebbero il fatto che nella loro musica risuonino note futuristiche e, soprattutto, che a suonarle non sia un essere umano ma un robot. Sicuramente, volendo o no, il pianista “umano” suonando una melodia tende ad interpretarla, ma se nell’armonia con gli altri strumenti, questa interpretazione non stona, allora ben venga che la musica continui ad essere suona dall’uomo!