Batteria Fotovoltaica Come funziona Prezzi

Produrre energia elettrica tramite fotovoltaico, a costo zero, grazie all’irraggiamento solare, è una cosa splendida. Ci sono però dei limiti. Possiamo produrre energia soltanto quando c’è il sole, di giorno, di notte no. Inoltre quando ci sono le nuvole, la produzione è piú bassa. Insomma l’energia elettrica c’è solo nel momento in cui la produciamo, di giorno e con il sole, se vogliamo renderla disponibile di notte o in altri momenti abbiamo bisogno di una batteria fotovoltaica.

Le batterie fotovoltaiche fanno parte del sistema di accumulo di un impianto solare. Stoccano, ovvero conservano l’energia prodotta durante l’insolazione per renderla disponibile quando ne abbiamo bisogno. E’ uno dei sistemi per renderci indipendenti dai gestori energetici, per avere un impianto elettrico totalmente OFF-GRID, staccato dalla rete. Dobbiamo però conoscere bene il mondo delle batterie fotovoltaiche, capirne il loro funzionamento, conoscere quanto devono essere potenti per conservare l’energia, la loro autonomia.

Le batterie rimangono un componente complicato, poiché sono l’unico elemento dinamico in un sistema fotovoltaico. Infatti possono verificarsi molti fenomeni come la carica e la scarica delle batterie. Molti parametri variano durante questi processi: la tensione, corrente, densità, temperatura, resistività ecc. Insomma c’è tanto da imparare.

Questo è lo scopo del nostro articolo.

Come funziona una batteria fotovoltaica

La batteria viene caricata da un impianto fotovoltaico che può essere composto da un solo modulo o da una serie di moduli collegati tra loro. Questa energia viene stoccata e resa successivamente disponibile nei tempi e nelle quantità necessarie. Nel più remoto e ostile degli ambienti, l’energia elettrica immagazzinata nelle batterie può alimentare un’ampia varietà di apparecchiature.

I sistemi fotovoltaici ad accumulo vengono usati in tutto il mondo per alimentare luci, sensori, apparecchiature di registrazione, interruttori, elettrodomestici, telefoni, televisori e persino utensili elettrici. Sono utilizzati molto spesso in kit fotovoltaici,  in quegli ambienti dove i fili dell’ elettricità non arrivano, pensiamo a barche, camper, posti sperduti in campagna o montagna, oppure lì dove non è possibile realizzare un impianto elettrico.

I moduli fotovoltaici producono elettricità continua CC, se vogliamo utilizzare utenze in corrente alternata abbiamo bisogno dell’ INVERTER, ovvero l’apparecchio che trasforma la corrente da Continua a Alternata (DC).

Insieme all’ inverter dobbiamo acquistare il REGOLATORE DI CARICA, apparecchio fondamentale per regolare la carica delle batterie, per far si’ che non ci sia una sovratensione che le rovini e che termini di caricarle quando sono “sature” di energia o all’ apposto non si scarichino fino a zero.

Batterie fotovoltaiche al Piombo Acido

si tratta di batterie per pannelli fotovoltaiche piuttosto economiche. Per capire sono le stesse che si usano nel campo automobilistico, le famose batterie per auto e camion. Questi accumulatori costano poco, siamo nell’ordine di 100 euro per una buona batteria da 100 Ah.

Le batterie progettate per progetti fotovoltaici hanno gli stessi rischi e richiedono la stessa cautela nella manipolazione e conservazione delle stesse come le batterie per automobili. Il fluido nelle batterie non sigillate deve essere controllato periodicamente e le batterie devono essere protette dal clima estremamente freddo.

La profondità di scarica di una batteria si riferisce alla quantità di capacità della batteria che è stata utilizzata. La maggior parte dei produttori specificherà una profondità di scarica massima per prestazioni ottimali. Ad esempio, se una batteria da 10 kWh ha una profondità di scarica dell’ 80 percento, non dovresti utilizzare più di 8 kWh della batteria prima di ricaricarla.  Quindi per garantire una maggiore durata, dobbiamo “dosare” la profondità di scarica, ovvero arrivare a meno dell’ 80% consigliato. Significa che se possono stoccare 80, sarebbe meglio fermarsi a 70 o addirittura meno.

Questo per aumentare in modo considerevole i “cicli di scarica“. Le batterie al piombo acido possono arrivare anche a 2000 cicli di scarica se ci fermiamo al 30-40%, mentre la loro vita si accorcia anche del 50% se arriviamo ogni volta a caricarle all’80%.

Queste batterie sono indicate se le usiamo in modo limitato nel tempo, ad esempio sono in alcuni periodi dell’ anno o non tutti i giorni, utilizzando carichi non eccessivi, che non chiedono tensioni di picco come può essere un phon, lavatrice ecc.

Batterie fotovoltaiche al Litio

Le batterie agli ioni di litio sono più leggere e più compatte delle batterie al piombo. Hanno anche una “profondità di scarica” più elevata e una durata maggiore rispetto a quelle al piombo. I cicli di scarica sono molto superiori, si arriva tranquillamente a ricaricare una batteria tutti i giorni per 7-8 anni arrivando ad una profondità di scarico dell’ 80% e nel frattempo la tecnologia migliora di giorno in giorno. Una batteria potrebbe essere garantita per 5.000-10000 cicli o 10/20 anni al 70% della sua capacità originale. Ciò significa che al termine della garanzia la batteria non avrà perso più del 30 percento della sua capacità originale di immagazzinare energia.

Tuttavia sono più costose delle loro controparti al piombo.

Quanto durano le batterie di accumulo per fotovoltaico

quelle al piombo acido se ci limitiamo ad utilizzare una profondità di scarica del 50% durano anche 1000-2000 cicli di carica. Quelle agli ioni di litio arrivano anche a 10000 cicli di carica, significa che con un utilizzo quotidiano arriviamo oltre i 20 anni. Ovviamente ogni anno le prestazioni degradano leggermente .

Quanta energia può stoccare una batteria fotovoltaica

Quella che possiamo definire “capacità della batteria” (espressa in Ampere/h Ah) è la quantità massima di energia che può essere estratta dalla batteria in determinate condizioni. Tuttavia, le capacità effettive di immagazzinamento dell’energia della batteria possono variare in modo significativo, poiché la capacità della batteria dipende fortemente dall’età, dai regimi di carica o scarica della batteria e dalla temperatura.

L’unità di Ah è comunemente usata quando si lavora con sistemi di batterie poiché la tensione della batteria varia durante il ciclo di carica o scarica. La capacità Wh può essere approssimata dalla capacità Ah moltiplicando la capacità AH per la tensione nominale della batteria. Un approccio più accurato tiene conto della variazione di tensione integrando la capacità AH x V (t) nel tempo del ciclo di carica.

Per esempio, una batteria da 12 volt con una capacità di 500 Ah consente un accumulo di energia di circa 100 Ah x 12 V = 1.200 Wh o 1.2 KWh. Tuttavia, a causa del grande impatto delle velocità di ricarica o delle temperature, per un’analisi pratica o accurata, i produttori di batterie forniscono ulteriori informazioni sulla variazione della capacità della batteria. Come detto la profondità di carica non è mai del 100%, nella migliore delle ipotesi è dell’ 80%, quindi la batteria arriverà a 1 Kwh.

Tesla Powerwall

Tesla produce non solo auto elettriche ma anche batterie per pannelli fotovoltaici. Il suo sistema ad accumulo si chiama POWERWALL. E’ un sistema che utilizza batterie al litio con potenza massima di 13,5 kWh, 100% di profondità di scarica e 90% di efficienza in entrata e in uscita. La potenza di picco è di 7 kWh e il sistema in totale pesa 114 Kq per un prezzo che si aggira intorno ai 7000 euro.

L’inverter è integrato al sistema e la garanzia offerta da Tesla è di 10 anni. Per maggiori informazioni controllate sul sito TESLA.

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Sonnen Batterie

Sonnen è un brand tedesco che produce, tra le altre cose, sistemi di accumulo fotovoltaici.  La cosa buona è che le batterie di Sonnen sono modulari. ovvero possiamo scegliere diversi sistemi in base alla potenza della batterie che variano da 5 a 15 kWh per un output compreso tra 1,5kW – 3,3kW. La vita utile delle batterie è garantita per 10.000 cicli, quindi utilizzandole tutti i giorni siamo abbondantemente oltre i 20 anni. Il prezzo delle batterie fotovoltaiche Sonnen è piu basso di quello Tesla, a partire da 3000 euro.

Batterie LG

anche la casa coreana propone un sistema modulare di batterie per accumulo da fotovoltaico per 9.8 kWh di potenza. Le opzioni di accumulo di energia domestica LG ora includono due inverter ibridi Home 8 e Home 10 ad alta potenza classificati rispettivamente da 8kVA e 10kVA. Questi potenti inverter trifase hanno ben 3 ingressi MPPT (tracker) con un massimo di 6kW per MPPT per l’Home 8 (max 12kW PV totale) e fino a 7,5kW per MPPT sul più grande sistema Home 10 (max 13,5kW PV) Altrimenti ci sono sistemi con batterie da 48V o 400V. Piu’ di 6000 cicli di ricarica garantiti in questo caso. Per maggiori informazioni potete visitare il sito LG.

Batterie fotovoltaiche Bosch

la casa tedesca produce pannelli fotovoltaici ma anche sistemi di accumulo specifici per sistemi solari. Il sistema ibrido Tec BPT-S5 fa uso di batterie e sistemi integrati per lo stoccaggio di energia.

Batteria Fotovoltaica Prezzi

dipende dal tipo di batteria scelta. Un sistema da 1 Kw che utilizza 5 batterie al piombo acido da 100 Ah ciascuna costa meno di 500 euro. L’equivalente a batterie agli ioni di litio ha un prezzo tre volte superiore.

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