Dimensionamento e diagnosi delle batterie fotovoltaiche

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Dimensionamento e diagnosi delle batterie fotovoltaiche

Una batteria che dura poco non è sempre guasta: può essere piccola, caricata male, fredda o collegata con cavi inadeguati. Qui separiamo i sintomi dalle cause.

Energia giornaliera — Somma Wh, non solo watt di targa.
Autonomia — Decidi quanti giorni senza produzione coprire.
Corrente di picco — Inverter e motori possono chiedere molto in pochi secondi.
Diagnosi — Misurare prima di sostituire: la batteria è spesso l'imputata, non sempre la colpevole.

1. Costruisci il bilancio energetico

Per ogni utenza moltiplica la potenza per le ore effettive. Per frigoriferi e pompe usa energia misurata o duty-cycle realistico: 500 W di compressore non significano 12 kWh al giorno.

Su smartphone: scorri la tabella orizzontalmente per vedere tutte le colonne.

Carico Calcolo Energia/giorno
Luce LED 10 W × 5 h 50 Wh
Notebook 60 W × 4 h 240 Wh
Frigorifero media 45 W × 24 h 1.080 Wh
Pompa 500 W × 0,5 h 250 Wh

2. Calcola capacità nominale e utile

Capacità nominale = Wh/giorno × giorni di autonomia ÷ (DoD × rendimento)

Esempio: consumo 1.200 Wh/giorno e due giorni di autonomia. Confrontiamo un progetto AGM al 50% DoD e 85% di rendimento con LiFePO₄ al 90% e 92%. Sono ipotesi, non valori universali.

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Chimica DoD Rendimento Energia nominale richiesta Capacità circa
AGM/piombo 50% 85% 5.647 Wh 470 Ah a 12 V
LiFePO₄ 90% 92% 2.899 Wh 226 Ah a 12,8 V
Il risultato non dice ancora se la batteria regge la potenza. Energia e corrente di picco sono due verifiche separate.

3. Verifica la corrente dell'inverter

Un sistema a bassa tensione può richiedere correnti enormi. Per una stima iniziale usa la potenza AC, la tensione batteria sotto carico e il rendimento dell'inverter.

Corrente DC ≈ potenza AC ÷ (tensione batteria × rendimento)

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Potenza AC Sistema Rendimento ipotizzato Corrente DC
1.500 W 12 V 90% circa 139 A
1.500 W 24 V 90% circa 69 A
1.500 W 48 V 90% circa 35 A

Diagnosi: dal sintomo alla misura

Non sostituire la batteria dopo una sola lettura. Registra stato di carica, temperatura, carico e punto esatto della misura.

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Sintomo Cause possibili Prima misura Passo successivo
Tensione crolla sotto carico Batteria scarica/vecchia, cavo o contatto Tensione sui poli e sull'inverter insieme Calcola caduta e prova con carico noto
Non raggiunge piena carica Poco FV, soglie errate, temperatura, assorbimento Energia solare e tensione/fase di carica Controlla log e profilo
BMS stacca al picco Sovracorrente, cella debole, freddo Corrente di picco e allarme BMS Riduci picco o ridimensiona
Batterie in serie divergono Età/capacità diverse, carica sbilanciata Tensione di ogni unità nello stesso momento Test individuale e bilanciamento
Surriscaldamento/odore Connessione lenta, sovraccarica, guasto Temperatura senza toccare parti esposte Isola il sistema e chiama un tecnico

Sequenza di controllo sicura

  1. Raccogli modello, età, chimica, schema e modifiche recenti.
  2. Controlla visivamente rigonfiamenti, corrosione, morsetti e cavi senza aprire il pacco.
  3. Misura tensione a riposo solo dopo un periodo adeguato e annota la temperatura.
  4. Applica un carico noto entro i limiti e misura tensione ai poli e all'inverter.
  5. Controlla corrente, energia entrata/uscita e allarmi del BMS o regolatore.
  6. Se serve, esegui un test di capacità controllato seguendo il produttore.
Interrompi subito se trovi involucro gonfio, perdite, odore anomalo, fumo, sibilo, temperatura crescente o cavi scoloriti. Non aprire un pacco litio e non cortocircuitare una batteria per “vedere se è viva”.

Come leggere le misure

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Misura Utile per Limite
Tensione a riposo Prima indicazione sul piombo Serve riposo; poco precisa sul litio
Tensione sotto carico Resistenza interna e cablaggio Dipende da corrente e temperatura
Caduta sui cavi Connessioni e sezione Misurare durante il carico
Coulomb counter Bilancio Ah/Wh Deriva se non sincronizzato
Log BMS Celle, allarmi, temperature Qualità e accesso variano
Test capacità Energia realmente erogata Richiede procedura e tempo

Margini che un calcolo online spesso dimentica

  • crescita futura dei consumi;
  • invecchiamento e perdita di capacità;
  • giorni consecutivi di brutto tempo;
  • corrente di spunto di pompe e compressori;
  • derating dell'inverter e della batteria con temperatura;
  • capacità del fotovoltaico di ricaricare davvero il banco dopo una scarica.

Dopo i calcoli, confronta le batterie adatte

Usa energia, corrente, temperatura e cicli come filtri: il prezzo per Ah da solo inganna.

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Domande frequenti

Una batteria a 12,2 V è guasta?

Non basta per dirlo: dipende da chimica, riposo, temperatura e carico.

Perché l'inverter si spegne con batteria apparentemente carica?

Possibili cadute sui cavi, picco di corrente, BMS o cella debole. Misura ai poli e all'ingresso inverter durante il difetto.

Posso dimensionare solo con i kWh giornalieri?

No: devi controllare anche corrente di picco, potenza di ricarica e temperature.

Come provo la capacità?

Con una scarica controllata entro i limiti, misurando Wh fino alla soglia prevista. Non improvvisare su sistemi ad alta energia.

Più autonomia è sempre meglio?

No. Un banco enorme può restare cronicamente sottocaricato se il fotovoltaico non riesce a reintegrare l'energia.

Guide collegate

Guida completa alle batterie · Dimensionare il regolatore MPPT

Fonti tecniche

Esempi didattici: limiti del produttore e progetto del sistema prevalgono.