Collegamento Batterie nell’Impianto Fotovoltaico: una Guida Semplice!


Link sponsorizzati

Qui trovi tutto sul collegamento batterie negli impianti fotovoltaici ed eolici domestici. Tanti esempi, con foto e schemi pratici sul collegamento batterie

Link sponsorizzati

89
Totali
Condividi con i tuoi amici










Inviare

Se stai cercando il modo migliore per collegare le batterie in un impianto fotovoltaico off-grid oppure in un impianto eolico, in questo imperdibile articolo ti illustrerò chiaramente i diversi modi che avrai per il collegamento delle batterie in un impianto fotovoltaico ed eolico.

Se stiamo progettando un impianto fotovoltaico da soli per la nostra casa, oggi vediamo in questo articolo come possiamo effettuare il collegamento delle batterie, per assicurare la massima efficienza e la massima capacità nel nostro impianto.

Vediamo rapidamente come è possibile collegare più batterie in un impianto fotovoltaico off-grid, utilizzare più batterie rende più flessibile il tuo impianto in quanto se una batteria ad esempio si rovina basterà sostituirne una sola, con il notevole vantaggio di una spesa minore.

La necessità di collegare più batterie in un impianto fotovoltaico off-grid nasce solitamente dal fatto di raggiungere una maggiore capacità di accumulo (Ah) oppure di raggiungere tensioni (Volt) superiori, che ricordiamo comportano minori perdite di efficienza lungo i cavi elettrici, oppure infine, di ottenere entrambe le situazioni appena esposte.

Questo articolo ti ricordo fa parte di una guida completa sulla costruzione di un impianto fotovoltaico fai da te di tipo off-grid.

 


 

Le basi del collegamento delle batterie

PRIMO PUNTO:

Risulta indispensabile utilizzare batterie identiche, ovvero batterie che dovranno avere stessi valori di: Volt (voltaggio), Ah (capacità), stessa % di carica (vedi ultimo paragrafo).

Un mio suggermento è sempre quello di acquistare batterie della stessa marca, stesso tipo, in una parola: “identiche”.

NOTA: Se non sai quali tipi di batteria utilizzare per il tuo impianto, qui trovi un articolo completo in cui ti spiego rapidamente le principali batterie per fotovoltaico così potrai fare un acquisto valutando le batterie che veramente fanno al caso tuo.

SECONDO PUNTO:

Al fine di avere la massima sicurezza e la migliore efficienza nel tuo impianto fotovoltaico è di vitale importanza utilizzare cavi elettrici:

  • il più corti possibili
  • di lunghezza identica
  • con una sezione ben dimensionata

Per quanto riguarda la sezione dei cavi elettrici, ho scritto un utile programmino con cui potrai calcolare rapidamente online il dimensionamento della sezione dei cavi sulla base del tuo specifico impianto fotovoltaico od eolico.

Schemi di collegamento delle batterie

Qui di seguito ho inserito i tre principali schemi per collegare tra loro le batterie nel tuo impianto.

Collegamento batterie in parallelo

come collegare batterie in parallelo

Schema collegamento in parallelo batterie

Il collegamento delle batterie in parallelo avviene collegando due o più batterie identiche.

Come collegare le batterie in parallelo?

Per collegare le batterie in parallelo, bisogna collegare fra loro gli stessi poli positivo con positivo e negativo con negativo attraverso cavi di identica lunghezza.

Vantaggi del collegamento in parallelo

Il collegamento in parallelo porta in uscita il doppio della capacità delle singole batterie, mantenendo la stessa tensione di ogni singola batteria.

Nell’esempio qui a sinistra vi sono due batterie in parallelo da 12V e 100Ah ciascuna. Collegando le batterie in parallelo si avrà in uscita una tensione di 12V (Volt) con una capacità risultante di 200Ah (Ampère l’ora).

Quando utilizzare il collegamento in parallelo?

Il collegamento in parallelo si adotta in tutte le situazioni in cui è più importante aumentare la capacità delle batterie, al fine di prolungare il tempo di utilizzo dei dispositivi collegati all’impianto fotovoltaico.

Svantaggi del collegamento in parallelo

Il collegamento in parallelo delle batterie comporta una maggiore perdita di potenza (energia) lungo i cavi. Inoltre, nel momento in cui una batteria andasse in corto-circuito, l’intero insieme di batterie collegate andrebbero tutte insieme in corto circuito.

Suggerimento: inserisci sempre un fusibile tra ogni batteria!

Il fusibile avrà la funzione di interrompere il collegamento tra la batteria andata in corto-circuito e la batteria adiacente, in questo modo si evita di mandare in corto-circuito l’intero pacco batterie. Il fusibile và preso in funzione della corrente che può scorrere nelle batterie e del loro relativo voltaggio.

Collegamento batterie in serie

come collegare batterie in serie

Schema collegamento in serie batterie

Il collegamento delle batterie in serie avviene collegando sempre due o più batterie identiche.

Come collegare le batterie in serie?

Per collegare le batterie in serie occorre collegare il polo positivo di ogni batteria con il polo negativo della successiva, come mostrato nella figura qui a sinistra.

Abbiamo così collegato in serie 2 batterie da 12V a 100Ah ed in uscita avremo una tensione a 24V (Volts) pari alla somma di tutte le tensioni delle singole batterie, ed una capacità totale identica a quella di una singola batteria (100Ah Ampère l’ora) .

Vantaggi del collegamento in serie

Il collegamento in serie delle batterie permette di ottenere in uscita la somma delle tensioni di ogni singola batteria, e come capacità totale la capacità di una singola batteria.

Il vantaggio più grande nel collegare le batterie in serie è dato dall’avere una maggiore tensione sui cavi elettrici, che sappiamo permette di abbassare le perdite di potenza all’interno dei cavi elettrici(approfondisci le cause della perdita di potenza).

Quando si utilizza il collegamento in serie?

In tutti i casi in cui vogliamo ottimizzare l’efficienza del nostro impianto, perché ad esempio possiamo essere obbligati ad impiegare cavi elettrici più lunghi, o perché siamo interessati a costruire un impianto fotovoltaico con le più basse perdite energetiche.

Svantaggi del collegamento in serie

Lo svantaggio principale del collegamento in serie è dato dalla stessa capacità finale identica a quella di una singola batteria. Questo comporta che il tempo di utilizzo dei dispositivi è lo stesso. Non è quindi indicato in tutti quei casi in cui ho bisogno di molta corrente (=molta capacità delle batterie) a basse tensioni, pensiamo ad esempio all’alimentazione delle lampadine a led a 12 Volt.

Collegamento batterie in serie e parallelo

come collegare batterie in serie e parallelo insieme

Schema collegamento in serie-parallelo batterie

Come unire i vantaggi del collegamento in serie con quelli del collegamento in parallelo?

E magari eliminare anche i rispettivi svantaggi?

Come collegare le batterie in serie e parallelo

Per il collegamento delle batterie in serie e parallelo creiamo per prima cosa una “serie” di batterie collegate in serie, nella figuara qui accanto sono le 2 batterie orizzontali.

Successivamente andiamo a collegare ogni serie tra loro. Prestiamo sempre attenzione nel collegare prima il polo negativo delle serie (nella figura è il collegamento nero all’estrema sinistra tra i due poli negativi) e solo successivamente i poli positivi (nella figura  è il collegamento in rosso all’estrema destra). Come per il collegamento in paralello, anche qui sarebbe buona regola collegare un fusibile tra le varie serie di batterie, al fine di prevenire eventuali corti-circuiti di qualche batteria.

IMPORTANTE: Durante il collegamento è importante prestare molta attenzione:

  • alle polarità,
  • utilizzare dei cavi con una sezione adeguata
  • fare dei cavi il più corti possibili, per avere una minore resistenza e quindi minore perdita di energia su di essi
  • utilizzare cavi di stessa lunghezza per il collegamento delle serie e dei paralleli

Seguendo l’esempio nella figura di sinistra si avranno due batterie collegate in serie da 24V a 100Ah ciascuna, una volta unite le 2 serie in parallelo si avranno in uscita dal parallelo: 24V e 200Ah.

Vantaggi del collegamento in serie e parallelo

Impiegando il collegamento in serie-parallelo si avrà un raddoppio sia della tensione che della capacità rispetto a quelle fornite da una singola batteria.

Quando si utilizza il collegamento in serie-parallelo?

Il collegamento in serie-parallelo poiché comporta l’acquisto di un minimo di 4 batterie, è indicato per chi ha a disposizione un budget economico superiore, ma risulta un’ottima soluzione per chi è interessato ad avere alta efficienza ed alta capacità nel proprio impianto fotovoltaico.

Svantaggi del collegamento in serie-parallelo

Naturalmente il costo superiore rispetto ai primi due tipi di collegamento, in quanto occorre acquistare come minimo almeno 4 batterie. Se si utilizzano però 4 o più batterie collegate solo in serie o solo in parallelo, allora converrebbe dirigersi verso un collegamento ibrido in serie-parallelo del tutto più efficiente a parità di numero di batterie(uguali o maggiori di 4).

Lo svantaggio del collegamento in serie-parallelo seppur secondario è dato dalla sua complessità realizzativa rispetto le prime due soluzioni.

Come misurare la carica di una batteria

In ultimo, vediamo insieme come riuscire a capire lo stato di carica delle batterie. Ci occorre solamente un tester (voltometro digitale), colleghiamo i suoi puntali ai due poli del pacco batterie escludendo il carico (dispositivi collegati alle batterie). Confrontiamo ora i Volt misurati tramite il tester con le tensioni riportate sotto in tabella:

Carica99%90%80%70%60%50%40%30%20%10%
Tensione12,90 V12,80 V12,65 V12,50 V12,40 V12,20 V12,05 V11,90 V11,70 V11,40 V

La % di carica è una stima approssimativa di quella reale.

NOTA: Non mi assumo alcuna responsabilità per danni a persone o cose causata dalla lettura ed applicazione delle informazioni riportate in questo ed altri articoli presenti su questo blog.

Aiutami a far crescere la qualità di questo articolo, scrivimi un tuo commento per suggerirmi, correzioni, sviste, critiche e suggerimenti!

Ti auguro una buona progettazione ed un buon collegamento di tutte le tue batterie nel tuo impianto 😉

Alla prossima!

© Riproduzione riservata
89
Totali
Condividi con i tuoi amici










Inviare

Articoli selezionati per te:

Condividi qui la tua esperienza:

26 Commenti

  1. David 17 agosto 2016
  2. giuseppe barbagallo 25 maggio 2016
  3. Luca 19 maggio 2016
  4. Gianni 30 marzo 2016
  5. Stefano 24 febbraio 2016
    • reziel 7 giugno 2017
  6. Damiano 4 novembre 2015
  7. franco 21 ottobre 2015
  8. Antonio 12 ottobre 2015
  9. milvia 6 settembre 2015
  10. francesco 18 febbraio 2015
  11. Arturo Scettrini 22 dicembre 2014
  12. Giovanni Franco Pilosu 6 dicembre 2014
  13. marco 28 novembre 2014
  14. valentino 22 novembre 2014
  15. Luca 5 novembre 2014
  16. Giuseppe 30 luglio 2014
  17. Roberto 2 maggio 2014
  18. Daniele 11 gennaio 2014
  19. antonio 17 ottobre 2013
  20. veniero 11 ottobre 2013
  21. Fabio 26 agosto 2013
  22. giuseppe 28 luglio 2013
  23. Tonino 30 giugno 2013
    • ecoglobo 4 luglio 2013
  24. Alessandro 8 maggio 2013

Scrivi qui sotto il tuo commento: