Nuova energiaè una parte essenziale della nostra società moderna. Con l'aumento dell'urgenza dei problemi legati al cambiamento climatico, cresce la necessità di affidarsi a 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 la disponibilità di energia quando ne abbiamo bisogno. In questo articolo, forniremo una guida dettagliata su come determinare le dimensioni di un banco di batterie per soddisfare il proprio fabbisogno energetico. A titolo di esempio, considereremo un consumo giornaliero di 10 kilowattora.
L'importanza della dimensione del banco batterie
Uno degli aspetti più complessi nell'acquisto di batterie è determinare correttamente le dimensioni del banco batterie in base alle esigenze del proprio sistema. Se il banco batterie è troppo piccolo, si rischia di dover ricorrere in modo eccessivo al carburante del generatore in caso di carenza di energia. D'altra parte, se il banco batterie è troppo grande, si possono verificare inutili sprechi di denaro, poiché potrebbe essere necessario aggiungere più pannelli solari o un generatore più grande per caricare il banco batterie sovradimensionato.
La dimensione di un banco batterie si basa in genere sulla quantità di elettricità utilizzata quotidianamente, solitamente misurata in kilowattora al giorno (kWh/giorno). Se non si è certi del proprio consumo energetico giornaliero, si consiglia di utilizzare un calcolatore di dimensionamento per sistemi off-grid per trovare la giusta direzione. Nel nostro esempio, ipotizziamo un consumo 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 tuo consumo energetico giornaliero (ad esempio 10 kWh/giorno).
Considerare i fattori di efficienza della batteria. Per le batterie al piombo-acido, l'efficienza è in genere intorno all'80%, mentre le batterie al litio raggiungono un'efficienza di circa il 95%.
- Piombo-acido: 10 kWh x 1,25 (efficienza)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (efficienza)
Considerate la profondità di scarica (DOD). In genere, le batterie al piombo-acido hanno una 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)
Aggiungi i fattori di efficienza per l'inverter e il regolatore di carica. Generalmente, un fattore di efficienza del 5-10% è adatto alla maggior parte delle apparecchiature.
- Piombo-acido: 10 kWh x 1,1 (efficienza)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (efficienza)
Considerare l'impatto della temperatura, che può influire sulla capacità della batteria. Ipotizzando una temperatura ambiente di 15 °C, è possibile utilizzare i moltiplicatori di temperatura forniti nella scheda tecnica specifica.
- Piombo-acido: 10 kWh x 1,05 (moltiplicatore di temperatura, basato su una temperatura ambiente di 60°F)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (moltiplicatore di temperatura, basato su una temperatura ambiente di 60°F)
Risultati del calcolo della capacità della batteria
Le formule sopra riportate indicano quanti kilowattora (kWh) di capacità della batteria sono necessari per soddisfare il fabbisogno elettrico giornaliero, tenendo conto dell'efficienza della batteria, del DOD (Dose di Decompressione), dell'inverter, dell'efficienza del regolatore 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 batterie, perché queste formule si basano sulla fornitura di energia per un giorno. Il tuo impianto solare (e il generatore di riserva) dovranno essere progettati 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 hanno un'efficienza maggiore.
Conversione della capacità della batteria in Ampere-ora (Ah)
La maggior parte delle batterie è espressa in ampere-ora (Ah). Per trovare un banco batterie adatto, dividere la capacità complessiva (calcolata sopra) per la tensione. Ecco alcuni esempi:
Batterie al piombo-acido:
- 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 regolatore di carica. La maggior parte degli inverter più grandi è classificata per 24 o 48 volt.
La scelta della tensione di sistema dipende da diversi fattori, ma la capacità della batteria (in kWh) è il punto di partenza migliore per la progettazione di un sistema off-grid. Iniziate a capire quanta capacità della batteria vi serve ogni giorno, quindi dimensionate gli altri componenti del sistema, come pannelli solari e inverter, per soddisfare tale richiesta.
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Insomma
Le dimensioni del banco batterie sono cruciali per i sistemi di energia rinnovabile. Determinare le dimensioni corrette del banco batterie garantisce un'alimentazione elettrica sufficiente quando necessario, evitando inutili sprechi di energia. Utilizzando i metodi descritti sopra per calcolare la capacità della batteria, è possibile soddisfare al meglio il proprio fabbisogno energetico, rendendo più efficiente il proprio impianto solare o eolico. Per qualsiasi domanda sui pannelli solari o sul dimensionamento del banco batterie, non esitate a consultare gli esperti di Green Power. Siamo qui per supportarvi nella realizzazione della vostra visione di energia sostenibile.
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Data di pubblicazione: 10 settembre 2023
