Qual è la tensione migliore per il tuo sistema di batterie solari?

La questione del voltaggio per il sistema di batterie per il tuo impianto fotovoltaico può sembrare irrilevante, ma è essenziale. Prima di acquistare e installare il sistema di accumulo dell’energia della batteria, è necessario decidere di quale voltaggio sarà costituito il sistema della batteria. Ad esempio, le batterie possono essere 12V, 24V o 48V. Quale si adatta meglio alle tue esigenze? Questo è qualcosa di cui dovresti essere a conoscenza prima dell’installazione.

I vantaggi dei pacchi batterie con tensioni più elevate

Poiché è difficile modificare la tensione dopo l’installazione del sistema di accumulo di energia, diventa fondamentale, quindi, fare la scelta corretta. La batteria da 12V è la forma più pura di batteria e quella più comunemente utilizzata in auto, barche, camper e altro ancora. Se hai bisogno di un semplice sistema di accumulo di energia, il sistema di batterie da 12V sarà sufficiente per te.

Attualmente i sistemi di accumulo 24 V e 48 V sono però i più comunemente utilizzati negli impianti solari. La ragione di ciò sono i vantaggi tecnici che hanno rispetto al 12 V. In sostanza, tensioni il corrente continua (CC) più elevate si traducono in costi inferiori. Si traduce anche in una corrente inferiore per una quantità di potenza simile. Ad esempio, 2.000 Watt equivalgono a 166 amp a 12V, ma gli stessi 2.000 Watt equivalgono a 83 amp a 24V e 2.000 Watt ed a 41,5 amp a 48V.

Inoltre, poiché sempre più clienti sembrano richiedere più energia nel corso degli anni, il sistema 12V DC non è l’ideale. Se, ad esempio, i tuoi pannelli solari superano i 500 watt, dovresti considerare un sistema a 24 V. D’altra parte, se prevedi di vivere fuori dalla rete, avrai bisogna di una potenza alquanto più grande e pertanto il sistema a 48 V sarà l’ideale. Se sei in dubbio sulla tensione più adatta al caso tuo, rivolgiti a un elettricista che ti aiuti a determinare le prestazioni ottimali.

Devo scegliere un sistema di alimentazione autonomo da 12 volt, 24 volt o 48 volt?

In breve, il tuo consumo di energia dovrebbe determinare la tensione del tuo sistema di alimentazione. Non dovresti avere correnti continue superiori a 100 Amp. Maggiore è la corrente (misurata in Ampere), più grandi devono essere i componenti di cablaggio e protezione del circuito.

Le correnti elevate richiedono cavi di diametro maggiore e fusibili / interruttori, entrambi costosi. Raddoppiando la tensione (I = P / V) si ottiene il doppio della potenza (Watt) a parità di corrente. Gestire correnti superiori a 100A è costoso (e quindi inefficiente) e potenzialmente pericoloso. Una prospettiva: una prolunga domestica standard con corrente nominale di 10 ampere (un valore comune), se fosse percorsa da 100 A si scioglierebbe e potrebbe accendere un fuoco!

I 12 volt erano uno standard per i sistemi di alimentazione a bassissima tensione. Oggi, la maggior parte dei sistemi è a 24 V o 48 V e include un inverter da 230 V AC. Ciò significa che il cablaggio della casa non deve essere diverso da qualsiasi altro nucleo familiare connesso alla rete e il costo del cablaggio è notevolmente ridotto. La maggior parte degli accumuli a batteria sono 24 V o 48 V con un inverter da 230 V. I criteri che si utilizzano nella scelta sono il consumo energetico e la scalabilità.

Scelta in base al consumo energetico e alla scalabilità

In passato abbiamo cercato di ridurre il costo di un sistema off-grid limitandone le dimensioni. Ciò è stato ottenuto utilizzando apparecchi e illuminazione da 12 V o 24 V che non richiedono un inverter. Consigliamo solo un sistema di alimentazione a 12 V CC se hai bisogno solo di alimentare alcune luci in un capanno o in una roulotte e desideri cablare da solo l’impianto.

Negli ultimi anni, inverter e pannelli solari sono diventati più efficienti e molto più convenienti. Inoltre, la maggior parte dei clienti sembra desiderare più potenza nel corso degli anni. Un sistema a 12V DC con un piccolo inverter è difficile se non impossibile da aggiornare / upgradare. Per non parlare del fatto che solo pochissime aziende vendono apparecchi o illuminazione a bassissima tensione e si rivolgono principalmente al mercato dei camper.

Inoltre, il movimento verso un maggiore utilizzo della chimica delle batterie a base di litio limita l’economia a 24 e 48 V in base alle economie di scala di produzione. Per il cablaggio a 230 V (bassa tensione) è necessario rivolgersi a un elettricista qualificato. In questo modo è possibile utilizzare apparecchi AC e illuminazione standard, molti dei quali sono molto più convenienti da acquistare e sempre più efficienti.

Dimensionamento del pacco batterie fotovoltaico

Il tipo di batteria consigliato per l’utilizzo nel sistema solare fotovoltaico è la batteria a ciclo profondo. La batteria a ciclo profondo è progettata specificamente per essere scaricata a un livello di energia basso e ricaricata rapidamente o caricata e scaricata in ciclo giorno dopo giorno per anni. La batteria dovrebbe essere abbastanza grande da immagazzinare energia sufficiente per far funzionare gli apparecchi di notte e nei giorni nuvolosi. Per conoscere la dimensione della batteria, calcola come segue:

1. Calcolare il totale dei wattora al giorno utilizzati dagli apparecchi da alimentare.
2. Dividere il totale dei wattora al giorno utilizzati per 0,85 per la perdita della batteria.
3. Dividere la risposta ottenuta al punto 2 per 0,6 per la profondità di scarica.
4. Dividere la risposta ottenuta al punto 3 per la tensione nominale della batteria.
5. Moltiplicate la risposta ottenuta al punto 4 per i giorni di autonomia (il numero di giorni che vi necessita che il sistema funzioni quando non c’è potenza prodotta dai pannelli fotovoltaici) per ottenere la capacità richiesta in Ampere-ora della batteria a ciclo profondo.

La formula, in pratica, è la seguente: Capacità della batteria (Ah) = Watt / ora totali al giorno utilizzati dagli apparecchi x Giorni di autonomia / (0,85 x 0,6 x tensione nominale della batteria).

Incorpora un buffer di sicurezza (capacità di riserva)

Non guideresti la tua auto per ore con la spia del carburante accesa perché correre sui fumi può lasciarti a terra. È lo stesso con i sistemi di energia solare. Il sole non splende sempre. I carichi per la climatizzazione possono salire alle stelle durante le temperature estreme. E a volte, gli occupanti di un edificio consumano più elettricità del previsto. Senza riserve, un sistema esaurirà l’elettricità.

Con un sistema di accumulo solare plus, è fondamentale progettare una capacità di sovratensione e una profondità di scarica adeguate. La capacità di picco è una misura della capacità di una batteria di gestire carichi ad alto assorbimento. È importante perché alcuni dispositivi – condizionatori d’aria, frigoriferi e forni a microonde – assorbono da due a sette volte più elettricità durante l’avvio. Non funzioneranno a meno che non vi sia un’ampia capacità di sovratensione.

Le molte diverse proprietà chimiche della batteria variano in termini di capacità di picco. Le batterie al piombo hanno la più alta capacità di sovratensione mentre i sistemi agli ioni di litio sono molto più bassi, spesso al di sotto della soglia per l’avvio del condizionamento dell’aria. Potrebbero essere necessarie più batterie agli ioni di litio per soddisfare le esigenze di elettricità rispetto al piombo-acido.

La profondità di scarica (DOD) si riferisce alla profondità con cui una batteria può scaricarsi o scaricarsi senza comprometterne la longevità. Una batteria etichettata come batteria DOD all’80% significa che a quel livello rimarrà solo il 20% della capacità. Alcuni produttori dimensionano le batterie per 100% DOD, l’equivalente della batteria del funzionamento con i fumi.

Ma fai attenzione: un DOD elevato può lasciarti bloccato. Un DOD elevato significa che c’è quasi zero riserva di elettricità per quei carichi di avvio, grandi elettrodomestici o giorni con una ridotta generazione di energia solare. Un DOD elevato può ridurre la durata della batteria.