Batterie per Fotovoltaico Prezzi e Caratteristiche

I sistemi fotovoltaici inverter ad accumulo, off-grid, piano piano si stanno affermando anche in Italia. Permettono di essere totalmente indipendenti dal gestore di energia elettrica e di non essere piú schiavi della bolletta, ma anche di essere usati lì dove l’elettricità non arriva, ad esempio barche e camper. Una volta erano utilizzati esclusivamente in case che si trovavano in zone remote e mal servite, pensiamo ad una baita di alta montagna, oggi possiamo utilizzarli anche in un appartamento o villa in città.

Le batterie sono il nucleo centrale del sistema, sono deputate a stoccare l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici durante il giorno per renderla disponibile durante la notte. Insieme alle batterie va installato il “regolatore di carica” un dispositivo che evita che picchi di tensione colpiscano le batterie rovinandole, inoltre regola la carica quando la batteria è pronta per l’uso evitando sovraccarichi.

I prezzi delle batterie non sono molto alti, per una potenza totale di 4 Kw, idonee per sostenere il carico di un impianto fotovoltaico di 3 Kwp, spendiamo circa 1500 euro. Quelle piú utilizzate ed economiche sono quelle al piombo-acido, le stesse che montano le automobili, ma ne esistono anche di altri tipi e la tecnologia poi sta andando avanti. Vediamole nei dettagli:

Batterie nautiche o per cart : sono fondamentalmente usate per kit fotovoltaici per barche e camper e adatte per sistemi fotovoltaici piuttosto piccoli, che alimentano poche utenze elettriche. Vanno bene, ma non mettono a disposizione molti cicli di carica/scarica. Una batteria molto popolare per i piccoli sistemi è quella usata nelle macchinine cart usate nel Golf. Sono un po’ più costose ma offrono cicli di ricarica maggiori e piú profondi.

Quelle piú utilizzate sono al piombo acido, ad esempio le AGM (Absorbent glass mat) e quelle al Gel.

AGM: gli elettroliti di piombo sono immersi nell’ acido. Supportano molti cicli di carica e anche piú profondi rispetto alle altre. Un pochine piú alte nel prezzo sono le piú utilizzate nei sistemi fotovoltaici off grid, ma possono ben resistere ai picchi di tensione che avvengono spesso nei sistemi solari.
Batterie piombo acido al gel: offrono prestazioni piú alte rispetto alle AGM, ma sono piú delicate. Utilizzate meglio nei gruppi di continuità UPS o comunque in sisttemi tampone di sicurezza che non necessitano spesso di energia.

Ci sono poi le batterie agli ioni di litio, le stesse utilizzate su computer e smartphone. Ci sono alcune marche come Bosch che offrono soluzioni già pronte con 5 tagli che partono da 4,4 Kwh e si incrementano di 2,2. Tesla, marca conosciuta per le sue auto elettriche, ha in catalogo POWERWALL, un pacco batteria da 13,5 kWh di potenza che può essere collegato in serie (fino a 10 pacchi contemporaneamente).

Indice

1 Cha autonomia ha una batteria solare
2 Profondità di scarico batterie fotovoltaiche
3 Cura delle batterie
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Cha autonomia ha una batteria solare

Ce la fa un sistema di batterie ad alimentare in modo autonomo una casa? Che autonomia hanno le batterie solari per impianti fotovoltaici?

Per dare una durata accurata è importante comprendere una serie di variabili; il consumo energetico medio giornaliero della tua famiglia, qual è la capacità e la potenza nominale della batteria solare e se sei collegato o meno alla rete elettrica.

Per capirlo in termini pratici, l’LG Chem RESU (prezzo di circa 5000 euro) ha una capacità nominale di 9,8 kWh, capacità utile 8,8 kW, la sua potenza di picco è 7 kW, tuttavia questo picco compre solo 3 secondi, quindi la potenza massima è 5 kW. Il RESU10 può fornire 5kW Max Power, ma poiché questa è solo una batteria, è il controller di carica che fornisce la velocità di carica/scarica. In alcune situazioni, questo valore potrebbe essere compreso tra 2,5 kW e 5 kW.

Per determinare la durata di questa batteria solare, la capacità di accumulo di energia sarà divisa per il consumo energetico totale cumulativo di tutti gli elettrodomestici collegati utilizzati.

Una TV LED, in media, utilizzerà 100 Watt, un ricevitore stereo utilizza 450 Watt e una lampadina LED per una stanza utilizzerà 10 Watt all’ora. Se tutti questi elementi fossero gli unici elettrodomestici utilizzati durante il giorno e lasciati accesi per un periodo di 24 ore, la richiesta di energia sarebbe:

TV LCD: 100 x 24 = 2,4 kWh (2400 Watt)
Frigorifero: 500 x 24 = 12 kWh (12000 Watt)
Lampadina LED da 10 Watt: 10 x 24 = 0,24kWh (240 Watt)

Questi 3 dispositivi totalizzerebbero 14,64 kWh di consumo energetico in un giorno. Tenendo presente che la capacità utilizzabile per un LG Chem RESU10 è di 8,8kWh, diventa chiaro che la batteria non durerebbe un intero periodo di 24 ore, senza essere fornita energia attraverso i pannelli solari collegati. Fortunatamente noi non teniamo accesa la tv e la luce 24 ore sul 24, e fortunatamente poi arriva il giorno e le batterie si ricaricano grazie ai pannelli fotovoltaici.

Questo esempio di base fornisce un’idea generale su come calcolare la durata della batteria durante un’interruzione di corrente, tuttavia, ricorda che molti elettrodomestici come l’apriporta del garage, gli asciugacapelli e i bollitori vengono utilizzati solo per una frazione molto piccola di un giorno. Con un oggetto da 500 Watt che viene utilizzato per 10 minuti consumando solo 50 Watt di energia. Con questo utilizzo intermittente e i dispositivi ad alta domanda non attivi per lunghi periodi di tempo, è molto probabile che una batteria con una capacità di 10 kWh possa durare più giorni.

Profondità di scarico batterie fotovoltaiche

Il DoD o Depth Of Discharge di una batteria solare rappresenta la percentuale di una batteria che è stata scaricata, rispetto alla capacità nominale della stessa. Un Tesla Powerwall 2 ha una capacità nominale di 13,5 kWh di elettricità. Se dovessero essere scaricati 12 kWh, il DoD ammonterebbe all’88%.

È importante notare che diversi modelli di batterie avranno velocità di scarica massime diverse prima di richiedere una ricarica. La Tesla Powerwall 2 ha una profondità di scarica del 100%, il che significa che 1 ciclo consentirebbe a un utente di prelevare tutti i 13,5 kWh di elettricità dall’unità senza influire sulla batteria.

In confronto, LG Chem RESU ha una capacità utile del 95%, basata su una capacità nominale di 9,3 kWh. Ciò significa che il massimo DoD possibile da questa unità sarebbe di 8,84 kWh prima che si renda necessaria una ricarica.

Da ciò, diventa chiaro perché DoD è importante, poiché un DoD più elevato si traduce nella capacità di utilizzare più energia immagazzinata all’interno di una batteria. Molte moderne batterie agli ioni di litio pubblicizzano una profondità di scarica di oltre il 90%.

Cura delle batterie

È importante prendersi cura delle batterie. In particolare bisogna essere attenti a temperatura e umidità. Il troppo caldo e freddo influenzano negativamente le loro prestazioni. Questa è una delle ragioni perchè molti preferiscono le AGM che possono essere stivare in ambienti chiusi dove le temperature variano meno.
Un’altra cosa importante da considerare è quanto profondamente vengono scaricate. Questo è noto come il DOD (profondità di scarica dall’ inglese Depth Of Discharge). In altre parole è la misura di quanta energia è stata prelevata . Quelle al 70% sono ottime. Questo lavoro viene fatto automaticamente dal regolatore di carica che blocca l’invio di energia elettrica alla batteria quando ha raggiunto il suo picco di carica.