Come funziona una batteria di accumulo?
Le batterie di accumulo, note anche come batterie per fotovoltaico, sono l’elemento di un impianto solare che permette di ottenere l’indipendenza energetica e ridurre i costi in bolletta.
Prima di installare un impianto fotovoltaico sul proprio tetto di casa è bene considerare cosa sono le batterie di accumulo fotovoltaico, a cosa servono, come immagazzinano l’energia fotovoltaica prodotta e quali sono i vantaggi e gli svantaggi che comportano.
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Cos'è il fotovoltaico con accumulo
Le batterie di accumulo, o batterie per accumulo fotovoltaico, sono dispositivi in cui viene immagazzinata l'energia solare generata da un impianto fotovoltaico. In presenza di batterie diminuisce la richiesta di energia alla rete elettrica ed è possibile raggiungere l’indipendenza energetica. Infatti, l’energia accumulata può essere gratuitamente consumata quando se ne ha più bisogno.
Quanto dura una batteria di accumulo (cicli e fattori)
Nel contesto di un impianto con accumulo, la longevità dipende da più fattori: profondità di scarica (DoD), numero di cicli, temperatura di esercizio, C-rate (velocità di carica/scarica) e qualità del sistema.
Per le tecnologie al litio (LFP) oggi diffuse in ambito residenziale si parla tipicamente di circa 6.000–10.000 cicli a DoD 80%, con garanzie fino a 10 anni o basate su energia cumulata (ad es. un certo numero di MWh erogati per kWh installato). Una gestione corretta del sistema consente di mantenere nel tempo una capacità residua attesa nell’ordine del 60–80% al termine della garanzia.
I fattori che possono impattare il fotovoltaico con accumulo
Tra i principali fattori che impattano la durata delle batterie per fotovoltaico possiamo trovare:
- Tecnologia e qualità del sistema (celle, BMS, inverter).
- Profondità di scarica e numero di cicli: più i cicli sono profondi e frequenti, maggiore è l’usura.
- Temperatura di esercizio: valori troppo alti o troppo bassi accelerano l’invecchiamento.
- C-rate (potenza di carica/scarica): correnti elevate stressano le celle.
- Gestione e manutenzione: aggiornamenti firmware, corretta configurazione del BMS e uso coerente con le specifiche del produttore.
Le tipologie di batterie per fotovoltaico
Sul mercato esistono diverse tecnologie, ognuna con punti di forza e limiti. In ambito residenziale moderno prevale il litio (LFP) per efficienza, cicli e bassa manutenzione. Le varianti piombo–acido/AGM/GEL possono essere considerate in contesti specifici o di retrofit, tenendo conto della minore vita ciclica e della maggiore massa.
La tensione del sistema (12/24/48 V o alto voltaggio modulare) non dipende dalla tecnologia della batteria ma dall’architettura dell’impianto e dell’inverter.
Andiamo ora nel dettaglio.
- Batterie al litio: queste batterie sono diventate popolari per la loro alta densità energetica, lunga durata e bassa manutenzione. Sono leggere e compatte, il che le rende ideali per applicazioni dove lo spazio è limitato. Inoltre, hanno una maggiore efficienza di carica e scarica rispetto ad altre tecnologie
- Batterie al gel: le batterie al gel utilizzano un elettrolita in gel anziché liquido, il che le rende meno soggette a perdite e corrosione. Sono più sicure in caso di rottura e possono essere montate in diverse posizioni senza rischio di fuoriuscite
- Batterie stazionarie: queste batterie sono progettate per fornire una grande quantità di energia in un breve periodo di tempo. Sono comunemente utilizzate in impianti fotovoltaici per l'accumulo di energia durante il giorno e il suo rilascio durante la notte o in caso di picchi di consumo
- Batterie al piombo-acido: le batterie al piombo-acido sono tra le più economiche e comunemente utilizzate. Sono disponibili in diverse varianti, tra cui le batterie a ciclo profondo, ottimizzate per cicli di carica e scarica frequenti, e le batterie di avviamento, progettate per fornire elevate correnti di breve durata
- Batterie AGM (Assorbent Glass Mat): queste batterie utilizzano un materiale di vetro assorbente per trattenere l'elettrolita. Sono sigillate e richiedono poca manutenzione, offrendo una buona resistenza alle vibrazioni e un'alta capacità di erogazione di corrente
Inoltre, le batterie per fotovoltaico possono essere classificate anche in base alla tensione:
- 12V: Le batterie da 12V sono tra le più comuni e versatili. Sono utilizzate in molte applicazioni domestiche e piccoli sistemi fotovoltaici
- 24V: Le batterie da 24V sono spesso utilizzate in sistemi più grandi, dove è richiesta una maggiore capacità di stoccaggio dell'energia
- 48V: Le batterie da 48V sono utilizzate in sistemi fotovoltaici di dimensioni maggiori, come quelli commerciali o industriali, dove è necessaria una grande quantità di energia immagazzinata
La scelta della batteria di accumulo fotovoltaico dipende dalle esigenze specifiche dell'impianto, inclusi fattori come la capacità, l'efficienza, la durata e il costo complessivo del sistema.
| Tipologia | Vantaggi | Limiti | Quando ha senso |
|---|---|---|---|
| Litio (LFP) | Alta efficienza, molti cicli, bassa manutenzione, sicurezza | Costo iniziale più alto | Residenziale moderno, spazi ridotti, alta ciclicità |
| Piombo-acido (flooded/AGM/GEL) | Prezzo d’ingresso contenuto, tecnologia matura | Meno cicli, peso/ingombro, sensibilità a scariche profonde | Budget limitato, retrofit particolari |
| Sistemi modulari HV (48 V / alto voltaggio) | Scalabilità, integrazione con inverter ibridi, buona potenza | Costo, compatibilità da verificare | Impianti > 7–10 kWh, espansioni future |
Vediamo ora le caratteristiche che contraddistinguono i diversi tipi di batterie fotovoltaiche. Continua a leggere il nostro articolo!
Le componenti di una batteria per fotovoltaico
Andiamo ora a vedere quali sono le varie componenti che compongono una batteria per fotovoltaico.
Un sistema di accumulo al litio ferro fosfato è costituito da una serie di celle interconnesse, progettate per immagazzinare l'energia prodotta durante il funzionamento dell'impianto fotovoltaico e utilizzarla per alimentare le apparecchiature domestiche quando necessario.
Queste celle, che sono gli elementi fondamentali della batteria, presentano una struttura composta da due elettrodi principali:
- Elettrodo positivo (catodo): realizzato in litio–ferro–fosfato (LiFePO₄), materiale che garantisce elevata stabilità termica e sicurezza.
- Elettrodo negativo (anodo): in grafite, che consente l’intercalazione del litio durante i cicli di carica e scarica.
Questa composizione offre una serie di vantaggi, tra cui una maggiore sicurezza, una lunga durata e una maggiore stabilità rispetto ad altre tecnologie di batterie al litio.
l pacco batteria è l’insieme di più celle collegate in serie/parallelo per ottenere la tensione e la capacità desiderate. Il Battery Management System (BMS) monitora tensioni e temperature di ciascuna cella, bilancia la carica e protegge da sovraccarico, scarica profonda e condizioni anomale, ottimizzando prestazioni e durata.
Bene, andiamo ora a vedere quali sono alcune delle caratteristiche delle principali tipologie di batterie per fotovoltaico!
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Quando conviene installare una batteria per fotovoltaico
La scelta di installare un impianto fotovoltaico con accumulo rappresenta un metodo efficace per massimizzare i vantaggi derivanti dall'installazione di impianti fotovoltaici.
Le batterie per fotovoltaico offrono infatti una vasta gamma di benefici che vanno oltre il semplice immagazzinamento dell'energia solare prodotta. Esploriamo alcuni dei principali vantaggi di questa scelta!
Tutti i vantaggi del fotovoltaico con accumulo
- Risparmi sui consumi energetici
- Indipendenza energetica
- Ottimizzazione dell'energia
- Sostenibilità ambientale
- Riduzione delle perdite di trasmissione
Il fotovoltaico con accumulo è sempre necessario?
Noi di Otovo consigliamo di integrare una batteria per fotovoltaico al proprio impianto fotovoltaico a tutte quelle persone che vivono in una zona abbastanza isolata o che non hanno una rete elettrica stabile.
Tuttavia, la maggior parte dei nostri clienti ci richiede un sistema di accumulo fotovoltaico per essere sempre più indipendenti dalla rete elettrica. Infatti, grazie agli accumulatori per fotovoltaico si può raggiungere un’indipendenza pari al 90%!
Installazione della batteria e dove posizionarla in sicurezza
Le batterie per fotovoltaico sono racchiuse all’interno di un apposito involucro che è collegato a un sistema di ventilazione. Questi contenitori sono molto importanti, in quanto garantiscono l’isolamento dei sistemi di accumulo fotovoltaico e li proteggono dalle variazioni di temperatura e dal contatto diretto con l’uomo, in modo da evitare qualsiasi pericolo.
Questo perché, nel corso della carica normale e specialmente in caso di sovraccarico, un accumulatore fotovoltaico emette una grande quantità di idrogeno e ossigeno, che potrebbero portare a un rischio di esplosione.
Per evitare un’eventualità del genere è necessario scegliere una collocazione adatta, che normalmente è rappresentata da un locale interno dotato di un sistema di ventilazione regolabile in grado di effettuare il rinnovo dell'aria anche nelle parti superiori, in quanto l'idrogeno, più leggero dell'aria, tende ad accumularsi in tali zone.
La maggior parte delle persone sceglie di collocare le batterie per fotovoltaico in locali quali garage o cantine.
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Offriamo alla nostra clientela diverse tipologie di accumulatori per fotovoltaico delle principali marche, tra cui:
Inoltre, siamo soliti collaborare anche con altre marche di batterie per fotovoltaico. Al momento, però, a causa di alcuni ritardi nell'approvvigionamento, non rientrano più nella nostra offerta:
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Per concludere
Bene, speriamo che questo articolo ti sia stato utile per capire di più riguardo al funzionamento del fotovoltaico con accumulo e conoscere qualche curiosità riguardo alle batterie per fotovoltaico. Se desideri ricevere il tuo preventivo personalizzato per un impianto fotovoltaico, clicca subito il link qui sotto e inizia la tua Rivoluzione Solare con Otovo!
Domande frequenti
Immagazzina l’energia prodotta in eccesso dai pannelli durante il giorno e la rende disponibile quando la produzione è bassa o nulla. Il BMS controlla e protegge le celle, ottimizzando carica/scarica.
Dipende da tecnologia, cicli e uso: per LFP residenziali tipiche, ~6.000–10.000 cicli a DoD 80% con garanzie fino a 10 anni o a energia cumulata. A fine garanzia è normale una capacità residua nell’ordine del 60–80%.