Dimensionamento batteria di accumulo al litio ed impianto fotovoltaico per casa

Come dimensionare la batteria di accumulo al litio e l'impianto fotovoltaico per casa? 

Il costo dell'energia elettrica è un tema che sta caro a tutti, abbiamo visto che può aumentare anche del triplo in poche settimane. 


Ma nell'era del fotovoltaico possiamo diventare PRODUTTORI di energia elettrica a tutti gli effetti, invece che CONSUMATORI come siamo sempre stati.


Inoltre, per combattere il cambiamento climatico e per salvare il pianeta in cui viviamo, siamo chiamati tutti a fare ognuno la proria parte (se possibile) nel produrre energia in maniera ecosostenibile.


Per abbassare il costo della bolletta, installare solo pannelli solari è già di per sé un'ottima soluzione, ma c'è comunque un consumo di energia durante le ore in cui i pannelli fotovoltaici non producono, cioè durante le ore notturne.

Ed è a questo punto che entra in gioco la batteria di accumulo.


L'energia in eccesso prodotta dai pannelli solari durante il giorno, viene accumulata nelle batterie, per tornare poi disponibile durate le ore notturne.


Dimensionando più o meno correttamente la batteria di accumulo, i costi in bolletta vengono abbattuti del 70/80%. 

E facendo un calcolo ancora più preciso, i costi in bolletta possono essere abbattuti del tutto o quasi. 


A questo punto, ti starai chiedendo, come dimensionare batterie accumulo ed impianto fotovoltaico per casa? 

Chiaramente dipende, bisogna tenere in conto QUANTO consumi e QUANDO.

Se consumi poca energia di notte, sarà ovviamente sufficiente una batteria più piccola di quella necessaria a chi consuma molta energia nelle ore serali e notturne. 


Ti spiegheremo come individuare QUANTO consumi e QUANDO. Vedrai che è molto facile, basta fare pochi semplici calcoli.


Alla fine di questo articolo sarai in grado di scegliere la batteria di accumulo per casa, in base ai tuoi consumi. 


Sei pronto? Cominciamo! 

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BOLLETTA DI ESEMPIO

Questa qui sotto è la bolletta di una famiglia di 5 persone che utilizzano: 2 televisori, lavatrice, lavastoviglie, frigo, forno, 2 congelatori, PC. Durante il giorno utilizzano una piastra ad induzione ma cucinano prevalentemente a gas. Questa famiglia HA GIÀ UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO da 2000 Watt, ma SENZA BATTERIA.


Si può infatti notare che i prelievi dalla rete si concentrano maggiormente nelle fasce notturne F2 ed F3, quando i pannelli solari non producono. 


Mentre nella fascia diurna F1 i consumi maggiori si hanno durante i mesi invernali, perché appunto i pannelli solari producono di meno.

Fascia F1

08:00 - 19:00

Fascia F2

07:00 - 08:00 e 19:00 - 23:00

Fascia F3

23:00 - 07:00

CALCOLO DEL CONSUMO ANNUO totale

2918 kWh

PRELIEVO ANNUO TOTALE

Cerca nella tua bolletta il consumo totale annuo. In questa bolletta possiamo calcolare il prelievo annuo totale di energia elettrica dalla rete sommando i consumi dei singoli mesi.

I pannelli solari (se possibile) dovranno riuscire a produrre la totalità del consumo.

628 kWh

Prelievo annuo totale Fascia F1

Questo è il consumo durante le ore diurne. Si può notare che il periodo in cui la famiglia ha prelevato più energia dalla rete è stata proprio quello invernale, quando l'impianto fotovoltaico esistente da 2kW ha reso di meno.

2290 kWh

Prelievo annuo totale Fasce F2+F3

Questo è il consumo durante le ore serali e notturne, quando i pannelli solari non producono energia. Quindi tutti questi 2290kWh dovremmo cercare di prenderli dalle batterie.

rendimento dei pannelli solari

Consideriamo che 1000W (1kW) di pannelli fotovoltaici producono mediamente 4kWh al giorno. 

1 kW pannelli solari ≃ 4kWh / giorno

PRODUZIONE MEDIA GIORNALIERA

Media INVERNO

2 kWh / giorno

Media ESTATE

6 kWh / giorno

DIFFERENZA NORD-SUD ITALIA

Rispetto ai valori precedenti, considera anche un 30% in meno o in più se ti trovi nel nord o nel sud Italia.

quanti pannelli solari e batterie servono?

Veniamo al dunque... Quanta potenza ti serve dai pannelli solari? E quanta capacità deve avere la batteria di accumulo per casa?


Questi sono i dati che abbiamo in mano:

2918 kWh

TOTALE CONSUMO ANNUO

Quanto devono produrre i pannelli solari in un anno

2290 kWh

TOTALE CONSUMO FASCE F2+F3

La capacità di accumulo annua richiesta delle batterie

4kWh ogni 1000W di pannelli solari

Rendimento quotidiano medio

Andiamo ora a proporre due metodi per calcolare la potenza dei pannelli solari e la capacità delle batterie di cui abbiamo bisogno. 


All'inizio dell'articolo scrivevamo che, dimensionando correttamente pannelli e batterie, si potevano abbatterie i costi in bolletta del 70/80% e che facendo un calcolo più preciso si potrebbero abbattere quasi del tutto. Ricordi?


Bene, applicando il metodo n.1 (meno preciso) riusciremo ad abbattere i costi in bolletta del 70/80% mentre applicando il metodo n.2 (più preciso) riusciremo ad abbatterli del tutto o quasi.

metodo n.1 (meno preciso)

2918 kWh  ÷  365 giorni

= 8 kWh al giorno

4kWh ogni 1000W di pannelli solari

Rendimento quotidiano medio

8kWh ÷ 4 

= 2 kW

(potenza media necessaria dai PANNELLI SOLARI per coprire il consumo diurno)

Calcoliamo ora la capacità media delle batterie necessaria

2290 kWh ÷ 365 giorni 

= 6,3 kWh al giorno

(capacità media necessaria dalle BATTERIE per coprire il consumo notturno)

2 kW

6,3 kWh

Perché questo metodo non è preciso?

Questo metodo calcola il consumo MEDIO giornaliero, ma la produzione dei pannelli solari nei mesi invernali non sarà tale da riuscire ad accumulare nelle batterie l'energia necessaria per le ore notturne.


Per dimensionare l'impianto in maniera più precisa, per azzerare o quasi i costi in bolletta, si deve calcolare il caso peggiore. Con il metodo n.2 andremo quindi ad affinare il calcolo, concentrandoci sui mesi invernali.

metodo n.2 (PIU' preciso)

Calcoliamo ora il caso peggiore.

Cioè, nel momento dell'anno in cui la famiglia preleva più energia dalla rete (durante i mesi invernali), quale potenza dei pannelli solari e capacità delle batterie sono richiesti?

320 kWh

Prelievo mese dicembre totale Fascia F1

320 kWh ÷ 31 giorni 

10 kWh al giorno

(rendimento giornaliero medio necessario)

Rendimento medio giornaliero in INVERNO

2 kWh / giorno

10 kWh ÷ 2 

= 5 kW

(potenza media necessaria dai PANNELLI SOLARI per coprire il consumo diurno a dicembre)

Questo è il consumo durante le ore serali e notturne, quando i pannelli solari non producono energia. Quindi tutti questi 2290kWh dovremmo cercare di prenderli dalle batterie.

224 kWh

Prelievo mese dicembre 

Fasce F2+F3

224 kWh ÷ 31 giorni 

= 7,3 kWh al giorno

(capacità media necessaria dalle BATTERIE per coprire il consumo notturno a dicembre)

5 kW

Potenza pannelli solari

8 kWh

Capacità batterie

KIT FOTOVOLTAICO PROPOSTO

4-5 Anni

AMMORTIZZAZIONE MEDIA

Comparato al costo per kWh di €0,30 


22 kWh

PRODUZIONE MEDIA GIORNALIERA

Media Inverno 12 kWh 

Media Estate 32 kWh


5460 Wp

POTENZA PANNELLI SOLARI


9,6 kWh

ENERGIA NOMINALE DI ACCUMULO


24 mq

SUPERFICIE occupata dai pannelli solari

Ora sei in grado di scegliere la batteria di accumulo per casa, in base ai tuoi consumi.

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