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Come calcolare l’autonomia di un banco batterie

· 6 min di lettura ·

Stima l’autonomia da tensione, capacità, profondità di scarica, rendimento dell’inverter e consumi. Confronta litio e piombo-acido.

Il calcolo a colpo d’occhio

Per quanto tempo la batteria alimenterà la casa? Dipende dall’energia che il banco eroga realmente e dalla potenza media assorbita dai carichi. Il solo valore nominale non basta. Segui il percorso dell’energia da un banco di 48 V e 100 Ah fino alle prese:

  1. 4,8 kWh
    Energia nominale48 V × 100 Ah ÷ 1.000
  2. 4,3 kWh
    Utilizzabilelitio con profondità di scarica del 90%
  3. 3,9 kWh
    Erogata ai carichidopo le perdite dell’inverter: rendimento del 90%
3.888 Whenergia erogata÷400 Wconsumo medio=≈ 9,7 hautonomia
Nell’esempio è sufficiente per coprire una notte con i carichi essenziali scelti.

Litio o piombo-acido

Non conviene scaricare una batteria oltre i limiti indicati dal produttore. La profondità di scarica, DoD, esprime la quota di capacità utilizzata. La scarica ammessa e il suo effetto sulla vita utile dipendono dalla tecnologia. Per confrontare due banchi occorre quindi guardare l’energia utilizzabile e non soltanto gli Ah dichiarati.

Energia erogata dallo stesso banco nominale da 4,8 kWh

Litio: DoD 90%3,9 kWh
Piombo-acido: DoD 50%2,2 kWh

Litio LiFePO4

  • Usa normalmente l’80–90% della capacità
  • Tensione relativamente stabile durante la scarica
  • Ricarica rapida e peso inferiore
  • Più cicli possono ridurre il costo negli anni

Piombo-acido / AGM

  • Prezzo di acquisto inferiore
  • Adatto a sistemi semplici
  • Nell’esempio si utilizza circa il 50%
  • Le scariche profonde ne accorciano la vita
  • Richiede ricariche complete regolari

Il consumo dei carichi

Carichi essenziali di un’abitazione: potenza media

Frigorifero: media giornaliera150 W
TV e router120 W
Illuminazione LED80 W
Portatile e caricabatterie50 W
Totale dell’esempio: 400 W. Il consumo reale della tua casa può essere diverso.

Calcola la tua autonomia

Sostituisci tensione, capacità, chimica e carichi con i tuoi valori. Il grafico mostra quanta energia si perde in ogni passaggio. Il risultato è una stima: consumi e rendimento reali variano nel tempo. Una batteria non completamente carica all’inizio, l’autoconsumo dell’inverter o altri apparecchi accesi riducono la durata effettiva rispetto a una semplice divisione tra energia e potenza.

Interattivo

Calcola l’autonomia

Regola banco e carichi: il grafico mostra quanta energia arriva effettivamente alle prese.

Carichi collegati

  1. 4,8 kWh
    Energia nominaletensione × capacità
  2. 4,3 kWh
    Utilizzabileconsiderando la profondità di scarica
  3. 3,9 kWh
    Erogata ai carichidopo le perdite dell’inverter
400 Wconsumo dei carichi
9,7 hdi autonomia stimata

In un sistema a isola, pensa in giorni

Per un sistema a isola si definiscono spesso i giorni di autonomia: quanti giorni consecutivi il banco deve coprire senza ricarica. Considera una casa di campagna che consuma 3 kWh al giorno e deve restare alimentata per due giorni. Si calcola prima l’energia richiesta dai carichi e poi quella nominale necessaria nel banco.

3 kWhal giorno×2 giornisenza sole=6 kWhutilizzabili
≈ 7,4 kWhnominali con litio: circa 155 Ah a 48 V
≈ 13,3 kWhnominali con piombo-acido: circa 280 Ah a 48 V
Con le profondità di scarica ipotizzate, il piombo-acido richiede maggiore capacità nominale per la stessa autonomia.

Come aumentare l’autonomia

  • Riduci i consumi prima di ampliare il banco: LED, meno standby e frigorifero efficiente
  • Separa i carichi essenziali in un quadro, evitando di includere automaticamente forno e riscaldamento elettrico nel backup
  • Sposta pompe, macchine e caricabatterie nelle ore di sole
  • Amplia il banco in modo pianificato, rispettando le regole di serie e parallelo

Lo schema seguente presenta un banco da 4,8 kWh che alimenta un quadro di carichi essenziali. Annota, oltre all’autonomia, le ipotesi del calcolo: carica iniziale, profondità di scarica, rendimento e potenza media. In questo modo potrai capire perché la durata osservata differisce da quella prevista.

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Un banco da 4,8 kWh alimenta un quadro di carichi essenziali, con una stima dell’autonomia indicata nello schema.

Prova: Sostituisci i carichi con quelli della tua abitazione e aggiorna le potenze medie. Modifica i dati del banco e ricalcola l’autonomia.

Modelli pronti: Schema di backup domestico con batteria · Schema di impianto a isola con generatore e ATS

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