Nuova energiaè una parte essenziale della nostra società moderna.Poiché le questioni legate al cambiamento climatico diventano sempre più pressanti, cresce la necessità di fare affidamento su fonti energetiche rinnovabili per ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili.Le fonti di energia rinnovabile come l’energia solare ed eolica stanno guadagnando popolarità e i banchi di batterie svolgono un ruolo cruciale nell’immagazzinare e rilasciare questa energia per garantire che abbiamo energia quando ne abbiamo bisogno.In questo articolo forniremo una guida dettagliata su come determinare la dimensione di un banco di batterie per soddisfare le proprie esigenze energetiche.Ad esempio, considereremo un consumo giornaliero di 10 kilowattora.
L'importanza delle dimensioni del banco di batterie
Uno degli aspetti più impegnativi dell'acquisto delle batterie è determinare correttamente la dimensione del pacco batterie per soddisfare i requisiti del proprio sistema.Se il banco batterie è troppo piccolo, potresti finire per fare molto affidamento sul carburante del generatore quando c'è carenza di energia.D’altro canto, se il banco batterie è troppo grande, ciò può comportare inutili sprechi di costi, poiché potrebbe essere necessario aggiungere più pannelli solari o un generatore più grande per caricare il banco batterie sovradimensionato.
La dimensione di un banco di batterie si basa generalmente sulla quantità di elettricità utilizzata ogni giorno, solitamente misurata in kilowattora al giorno (kWh/giorno).Se non sei sicuro del tuo consumo energetico giornaliero, ti consigliamo di utilizzare un calcolatore di dimensionamento off-grid per aiutarti a trovare la giusta direzione.Per il nostro esempio, supponiamo un utilizzo giornaliero di 10 kilowattora.
Calcolo delle dimensioni del banco batterie
Una volta che conosci il tuo consumo energetico giornaliero, puoi calcolare la dimensione del tuo banco batterie utilizzando il seguente metodo:
Inizia con il consumo energetico giornaliero (ad esempio, 10 kWh/giorno).
Tenere conto dei fattori di efficienza della batteria.Per le batterie al piombo, l’efficienza è in genere intorno all’80%, mentre le batterie al litio hanno un’efficienza di circa il 95%.
- Piombo acido: 10 kWh x 1,25 (efficienza)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (efficienza)
Considerare la profondità di scarica (DOD).In genere, le batterie al piombo hanno un DOD di circa il 50%, mentre le batterie al litio possono arrivare fino all'80%.
- Piombo acido: 10 kWh x 2 (50% DOD)
- Litio: 10 kWh x 1,25 (80% DOD)
Aggiungere fattori di efficienza per l'inverter e il regolatore di carica.Generalmente, un fattore di efficienza del 5-10% funziona per la maggior parte delle apparecchiature.
- Piombo acido: 10 kWh x 1,1 (efficienza)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (efficienza)
Tenere conto dell'impatto della temperatura, che può influire sulla capacità della batteria.Ipotizzando una temperatura ambientale di 60°F è possibile utilizzare i moltiplicatori di temperatura forniti nella specifica scheda tecnica.
- Piombo-acido: 10 kWh x 1,05 (moltiplicatore di temperatura, basato su una temperatura ambientale di 60°F)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (moltiplicatore di temperatura, basato su una temperatura ambientale di 60°F)
Risultati del calcolo della capacità del banco batterie
Le formule sopra riportate ti diranno quanti kilowattora (kWh) di capacità della batteria sono necessari per soddisfare la tua domanda giornaliera di elettricità, tenendo conto dell'efficienza della batteria, del DOD, dell'inverter, dell'efficienza del controller di carica e dei fattori di temperatura.Per il nostro esempio di 10 kWh al giorno, i calcoli sono i seguenti:
- Piombo-acido: 10 kWh x 1,25 x 2 x 1,1 x 1,05 = 28 kWh di capacità della batteria al piombo-acido
- Litio: 10 kWh x 1,05 x 1,25 x 1,05 x 1,05 = 14,47 kWh di capacità della batteria al litio
Questi numeri rappresentano la capacità minima del tuo banco di batterie perché queste formule si basano sulla fornitura di energia per un giorno.Il tuo impianto solare (e il generatore di riserva) dovrà essere progettato per ricaricare le batterie ogni giorno.
Vale la pena notare che i banchi di batterie al litio hanno capacità complessive inferiori perché possono gestire scariche più profonde e avere una maggiore efficienza.
Conversione della capacità della batteria in ampere-ora (Ah)
La maggior parte delle batterie hanno una potenza nominale in ampere-ora (Ah).Per trovare un banco di batterie adatto, dividere la capacità complessiva (come calcolato sopra) per la tensione.Ecco alcuni esempi:
Batterie al piombo:
- 28 kWh / 48 volt = 583 ampere-ora
- 28 kWh / 24 volt = 1.166 ampere-ora
- 28 kWh / 12 volt = 2.333 ampere-ora
Batterie al litio:
- 14,47 kWh / 48 volt = 301,46 ampere-ora
- 14,47 kWh / 24 volt = 602,92 ampere-ora
- 14,47 kWh / 12 volt = 1.205,83 ampere-ora
Generalmente, i sistemi più grandi utilizzano tensioni più elevate (24 o 48 volt) perché una tensione più elevata è più efficiente, richiede un cablaggio più piccolo e consente di installare più pannelli solari su ciascun controller di carica.La maggior parte degli inverter più grandi sono classificati per 24 o 48 volt.
La scelta della tensione del sistema si basa su diversi fattori, ma la capacità della batteria (in kWh) è il miglior punto di partenza per progettare un sistema ad isola.Inizia capendo quanta capacità della batteria ti serve ogni giorno, quindi dimensiona gli altri componenti del sistema, come pannelli solari e inverter, per soddisfare tale domanda.
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Insomma
La dimensione del banco batterie è fondamentale per i sistemi di energia rinnovabile.Determinare la dimensione corretta del banco batterie garantisce di disporre di alimentazione sufficiente quando necessario, evitando inutili sprechi di costi.Utilizzando i metodi sopra descritti per calcolare la capacità della batteria, puoi soddisfare meglio le tue esigenze energetiche, rendendo il tuo sistema di energia solare o eolica più efficiente.Se hai domande sui pannelli solari o sul dimensionamento del banco batterie, non esitare a consultare gli esperti di Green Power.Siamo qui per supportarti nella realizzazione della tua visione di energia sostenibile.
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Orario di pubblicazione: 10 settembre 2023
