Come dimensionar na banca de baterie sołari pa carichi reałi

Ła major parte dełe guide de dimensionamento łe te dise ła formuła e łe se ferma lì. Ła formuła ła xe ła parte façiłe. Quel che fa s-ciopar ła xente sułe vere instałasion xe tuto queło che ghe xe intorno - ła capasità utiłixàbiłe che ła canbia co ła chimica e ła tenperadura, un inverter che no’l pol fornìr ła tension che ghe serve a na pompa de poso, o un nùmaro de autonomia che el paréa ben suła carta fin che un periodo nuvoloso de tre- giorni no’l ga svodà ła banca entro l’ora de mexogiorno el secondo dì.

Sta guida ła mostra ła dimensionamento deła banca de baterie come che un progetista de sistema el se aprocia: scominsia co carichi reałi, aplica ła formuła fondamentałe, dopo ajustà pa łe realtà ingegneristiche che na equasión del libro de testo ła łassa fora. Ała fine te gavarè un intervało de capasità che te podarà conpràr - no soło un nùmaro su na lavagna bianca.

Quanto dovarìa esar grando un banco de baterie sołari?

Ła rełasion de dimension del nucleo ła xe:

Capacità doparabiłe richiesta (Wh)=Uso de energia quotidiano (Wh) × Giorni de autonomia

Po’ dividi pa ła profondità de scarico (DoD) pa vér ła capasità nominałe che te ghè da conpràr:

Capacità nominałe (Wh)=Capacità doparabiłe richiesta ÷ frasión doparabiłe

Se łe baterie łe xe valutae in amp-ore pitosto che in watt-ore, converte co:

Ah=Wh ÷ tension del sistema

Questo el te dà un punto de partensa difendibiłe. Quel che ło trasforma in un vero progeto xe tegner conto deła chimica deła bataria, de l’eficiensa de viajo, dei limiti de l’inverter, dei carichi de tension, deła tenperadura e deła finestra de ricarica sołare. El resto de sto articoło el spiega come.

Na nota suła formuła: serte guide łe scrive "uso giornałiero × tenpo de backup in ore," che funsiona soło se te dividi indrio. Doparandogiorni de autonomiamantiene le unità coerenti e evita l'errore de dimensionamento più comune che vedemo sui forum fai da te.

Capacità deła bataria rispeto a potensa

Prima che un nùmaro el vol dir calcossa, juta separar do robe che ła xente ła confonde:

• Capacità (Wh o kWh)- quanta energia ła banca ła conserva. Questo xe queło che łe formułe de dimensionamento łe calcoła.
• Potenza (W o kW)- quanto vełoce che l’energia ła pol esar data in un dato momento. Questo el xe limità dała vełocità C- deła bataria e, pì speso, da l’inverter.

Na banca da 10 kWh co un inverter da 3 kW ła pol far funsionar un portatiłe pa giorni, ma no ła pol far partir na pompa de 5 cavałi. Se sta distinsion no ła xe conosùa, eldifarensa tra kW e kWhxe da lèxare un fià prima de ndar vanti - i erori de dimensionamento i scominsia da qua.

Capacità nominałe vs capasità utiłixàbiłe

Na bataria da 10 kWh no ła te dà quasi mai 10 kWh de energia doparabiłe al dì. Quel che te ciapi el dipende da:

• Ła profondità sicura de scarico deła chimica - I produtori de LiFePO4 de sołito i spesifega 80-95% DoD pa l’uxo in ciclo, mentre l’asido del piombo inondà el xe de sołito tegnùo al 50% pa tegner ła vita del ciclo
• I sistemi de litio i xe de sołito 90-95%; piombo-àsido intorno al 80-85%
• Tenperadura - ła capasità de litio ła cala a base tenperadure, e ła carga soto el zeło ła xe de sołito vietà sensa un riscaldatore. Xe da vardarlo in modo pì detajà se te meti fora (intervało de tenperadura deła bataria de litiocopre le soglie)
• Auto-consumo de l'inverter e costo BMS

Meti insieme e "10 kWh nominałe" el pol deventar 7-8 kWh de energia vera e doparàbiłe su un sistema de litio, e pì visin a 4 kWh su na banca de piombo. Xe qua che ła major parte dełe instałasion de soto dimension łe va małe: ła xente ła dimensiona dal numero de l’adesivo e ła salta el devalutasion.

Paso 1

Prima de dimensionàr calcossa, decide cossa che ła bataria ła ga da far. I caxi de utiłixo reałistici i xe cusì:

• Baup esensiałe- frigo, luci, internet, qualche presa, magari un dispositivo medico
• Baup parsiałe-casa- qualche circuito critico durante un interrusion
• Tuta-backup de casa- obietivo tanto pi grando, speso el ga bisogno de suporto del xenerador
• Residensa fora dała rete- uso quotidiano più conservazione notturna e con brutto tempo
• RV, furgon, barca- memoria conpata pa carichi mobiłi

Sti senari i ga buste de dimension tanto difarenti, e cuałe che se aplica a ti - pì de qualsiasi formuła - ła guida ła risposta finałe. Se no te ga deciso se te si grid-legà, fora-ibrido, xe qua da scominsiar (su-rete vs fora-rete vs sistemi sołari ibridiel desfa łe difarense).

Calcołar l’uxo de energia quotidiano

Par ogni carico:

Watt × ore al dì=Wh al dì

Do robe che i scominsianti no ghe manca de sołito qua:

1. Ła potensa deła targa no ła xe ła potensa de tenpo de esecusion.Un frigo co na potensa de 120 W no’l ciapa 120 W de continuo - el cicła. Doparar ła targa come tiro continuo se sorastima el Wh giornałiero de 2-3×. Un contatore de kWh su l’aparechio pa un dì o do el xe tanto pì preciso.
2. Łe osciłasion stagionałi łe conta.L’aria condisionà, el riscaldamento, łe pompe dei pozzi e i scaldabari ełètrici i ga na gran variasion da l’istà e l’inverno. Dimension par el mese pezo che te frega, no ła media anuałe.

Na tipica lista de carichi de backup esensiałe ła pol esar cusì:

Paso 2: decide quanti giorni de autonomia te ghè bisogno

L’autonomia xe el numero de giorni che ła banca ła dovarìa portar i vostri carichi co poco o gnente input sołare. Obietivi tipici:

• 0,5 dì (soło par ła note)- sistema łigà a ła grèła co sołare diurna che ła compensa ła major parte dei carichi
• 1 dì- comune pa i climi sołeài e pa i progeti de backup-
• 2-3 dì- case fora dała rete in aree co sołari afidàbiłi, o rejón che ogni tanto łe ga nuvołose
• 3–5+ dì- latitudini setentrionałi, pesanti carichi invernałi, o siti co longhi periodi nuvołosi

ElCalcolatrice NREL PVWattsel dà łe stime deła produsion sołare specifiche - mese dopo mese, e łexer ła produsion mexe pì bruta ła xe de sołito pì utiłe deła media anuałe quando che se decide cuanta autonomia progetar.

Ghe xe un vero conpromeso qua. Ogni giorno in pì de autonomia el xonta un costo e un peso inportanti, e łe banche pi grande łe ga anca bisogno de array sołari pi grandi pa ricaricarle entro łe ore sołari disponibiłi. I instałatori fora dała rete de sołito i mete insieme 2-3 dì de bataria co un xenerador invese de dimensionar pa 5+ dì, parché un xenerador el xe pì economico deła capasità de bataria in pì che el sostituise.

Paso 3: Convertìr i bixogni de energia in capasità deła bataria

Co l’uxo quotidiano e l’autonomia decise, insegna łe formułe:

Archiviasion utiłixàbiłe richiesta=Wh giornaliero × dì de autonomia

Capacità nominałe=Archiviasion utiłixàbiłe richiesta ÷ frasión utiłixàbiłe

Ła frasión utiłixàbiłe ła dipende dała chimica e dała maniera conservativa che te vol operar:

• LifePO4:80-90% xe un dato raxonałe pa ła pianificasion pa ła major parte dei uxi residensiałi; verificare sempre el foglio dati del produttore
• AGM / piombo sigiłà-àsido:de sołito pianificà intorno al 50%
• Piombo inondà-àsido:50%, co ecuałixasion periodica

Exénpio lavorà: 3000 Wh/dì × 1,5 dì de autonomia=4,500 Wh doparàbiłi. Su LiFePO4 co l’85% utiłixàbiłe, xe 4,500 ÷ 0,85 ≈ 5,300 Wh nominałi. Co l’AGM al 50%, el steso obietivo el xe 9000 Wh nominałe - quasi el dopio. Ła chimica no ła xe na nota a piè de pagina; xe un moltiplicator de 2× su cuanto che te ghè da conprar.

Conversion de Wh in Ah

Ła major parte dełe batèrie al litio łe vien vendùe in kWh, ma łe vałutasion de amp-ora łe xe oncora comuni pa i sistemi a 12V e 24V. La conversion è:

Ah=Wh ÷ tension del sistema

• 5,000 Wh a 12V=417 Ah
• 5,000 Wh a 24V=208 Ah
• 5,000 Wh a 48V=104 Ah

Se l’unità Ah no ła xe conosùa,cossa vol dir Ah su na batariael parla deła definision e come che ła se rełasiona al tenpo de esecusion.

Paso 4: 12V vs 24V vs 48V - Scegli ła giusta tension del sistema

Ła tension del sistema no ła xe soło na spesifegasion, ma ła determina ła grandesa del cavo, łe opsion de l’inverter, l’eficiensa e quanto ben el sistema el se scała.

• 12V:RV, furgoni, picołe cabine, sistemi a inverter singołi soto ~1,5 kW. Acesori DC senplisi e economici disponibiłi. Sora ~2 kW de carico continuo, i cablaggi da 12V i deventa poco spessi.
• 24V:Cabine de dimension medie e case picołe fora dała rete fin a 3-4 kW continui. Un posto de mexo raxonałe quando i inverter a 48V i xe masa ma i 12V i xe masa limitài.
• 48V:El stàndar pa ła caseła residensiałe, i inverter ibridi pì moderni e pa tuti i sistema fora rete. Na corente pì basa vol dir cavi pì sotiłi, na eficiensa pì alta e na conpatibiłità co ła gama pì granda de atresature.

Na regoła comune: se el carico continuo el sùpara i 3 kW, meti a 48V. I moderni inverter ibridi residensiałi e łe batèrie LFP a alta - i xe costruìi intorno a 48V nominałi obataria impilada a tension pi altatopołogie in particołare parché 12V e 24V no i se scała ben a tuti i carichi de casa.

Paso 5: Corbinar ła chimica a l’aplicasion

El confronto onesto, spojà dal marketing:

Pa ła matematica dei costi su na base multi-ano, LFP el ga vinto i segmenti residensiałi e C&I nei ultimi sinque ani, e organixasion come łaDipartimento de l’Energia dei Stati Unitiga documentà el forte cało dei costi che ga fato deventar el litio el vałor predefinìo pa łe nove instałasion. Par un sguardo pì in fondo a come che łe chimiche łe se confronta pa ła conservasión, vardadifarenti tipi de baterie pa ła conservasion de energia.

Dimensionamento par caso de uso

Questi i xe intervałi de partensa pa ła stima, no i vałori de progetasion - el clima, i carichi e ła sielta de l’inverter i spostarà i nùmari in tute e do łe diresión.

Cossa che ła dimensionasion sénplise no ła ciapa

Ła formuła ła ga un mondo neto. Łe vere instałasion łe ga bordi:

• Carichi de surge.I motori (pompe de pozzi, conpresori, unità AC) i pol tirar 3-7× ła so potensa nominałe pa un secondo o do a l’inisio. Ła bataria ła ga da fornir ła corente, e l’inverter ła ga da pasar. I inverter de soto dimension i se spaca; łe banche sotodimensionà łe se sbasa.
• Eficiensa de viajo e ritorno.L’energia drénto no l’è l’energia fora. I sistemi de litio i perde 5-10% de viajo; el piombo-àsido el perde el 15-20%. Se te ghè bisogno de 3 kWh, te ghe da métar 3,3-3,6 kWh.
• Diminusion de tenperadura.El LFP el perde na capasità doparabiłe soto 0 gradi e de sołito no’l pol esar carica soto el zeło sensa un riscaldatore interno. I anbienti caldi (35 gradi +) i cełera l’inveciamento del calendario. Se l’instalasion ła xe in un garage, in un rimorchio o in un armadio esterno, questo el canbia el margine de dimension.
• Finestra de ricarica solare.Na banca da 15 kWh che ła riceve soło 3 ore de sołe in inverno ła ga bisogno de bastansa capasità de controłor PV e de carga pa sostituir l’energia. Na banca granda co un array sotodimensionà ła xe na banca che ła va pian pian.
• Acopiamento AC vs DC.L’architetura ła canbia dove che sucede łe perdite e che conponenti che te serve. (AC-acopià vs DC-cołegà ła bateriael parla de questo in detajo.)

Na regoła utiłixàbiłe: dopo vér ciapà un nùmaro co ła formuła, zonta un margine del 15-25% pa łe condisión del mondo reałe, a manco che no te gabia modełà tuto queło sora.

Do exénpi lavorài

Exénpio 1: un backup esensiałe in un clima mite

Carichi: 2.120 Wh/giorno (da la tabella sopra). Obietivo: 1 dì de autonomia durante łe interrusion. Chimica: LFP al 85% utilizzabile.

= 2,120 × 1=2,120 Wh
Nominałe=2,120 ÷ 0,85 ≈ 2,500 Wh
Co un margine del 20% del mondo reałe: ~3,000 Wh (3 kWh)

A 48V, xe 62 Ah. Ła major parte dełe batèrie LFP residensiałi łe scominsia a 5 kWh, quindi l’acuisto pratico xe na unità da 5 kWh 48V - che ła te dà anca spasio pa covrir na interrusion pi longa o zontar un carico ceo.

Exénpio 2: cabina fora dała rete

Carichi: 3.600 Wh/giorno (luci, frigo, portatile, pompa d'acqua, varietà). Obietivo: 2 giorni de autonomia per coprire un tipico tratto nuvoloso. Chimica: LFP al 85%.

= 3,600 × 2=7,200 Wh
Nominałe=7,200 ÷ 0,85 ≈ 8,500 Wh
Co un margine del 20% pa ła degradasion invernałe e ła cresita futura: ~10.200 Wh

Cusí na banca LFP da 10 kWh 48V ła xe un obietivo raxonevołe e in pratica, ła major parte dei instałatori fora dała rete i ło metaria co un generator picoło pa tenpeste de tanti giorni pitosto che pa 4+ giorni de autonomia, parché el xenerador el xe pì economico par kWh dełe baterie in pì.

Erori de dimensionamento comuni

• Doparando ła potensa deła targa invese del consumo de tenpo de esecusion mixurà.Ła fonte pi granda de liste de carico soradimensionài.
• Dimensionamento dała capasità nominałe, ignorando el DoD.Comune su piombo-instałasion de asido dove i conpratori i se speta che 100 Ah el vol dir 100 Ah de uxo quotidiano.
• Desmentegando l’inverter.Na banca granda drio un inverter da 3 kW no ła pol gnancora far funsionar un carico de 5 kW. Metiteli in corispondensa. Ell’acopiamento giusto de l’inverter e de ła bataria pa l’uso domesticoxe da pensarghe sora prima de conprarne uno dei do.
• Nisun piano pa ła ricarica sołare.Se el vostro PV no pol sostituir el tiro giornaliero entro le ore solari disponibili, l'autonomia dura solo finché la banca no va a deriva.
• Dimensionamento soło pa i carichi de ancùo.Ła ricarica dei veicołi ełètrici, łe pompe de całor e ła cusina a indusion xe comuni xonta de tre ani. Lasa spasio pa ła testa.