Batteria solare ad alta tensione o a bassa tensione: come scegliere

Se si desidera mantenere un inverter compatibile da 48 V o iniziare con una batteria più piccola, è consigliabile scegliere la bassa tensione; se invece una nuova installazione richiede una maggiore potenza erogata solo dalla batteria con una corrente inferiore, è necessario scegliere l'alta tensione e dimensionare il pacco batterie di conseguenza. Noi di LuxpowerTek consigliamo di scegliere la piattaforma di tensione in base alla potenza erogata dalla batteria e al costo totale di installazione, quindi di dimensionare l'inverter in base ai carichi e alla capacità della batteria per ottenere l'autonomia desiderata.

Punti chiave

Cosa significano alta tensione e bassa tensione?

I sistemi di accumulo a batteria ad alta tensione funzionano in genere a circa 100 V o a diverse centinaia di volt in corrente continua, utilizzando moduli batteria collegati in serie per generare la tensione richiesta. I sistemi a bassa tensione utilizzano comunemente batterie di classe 48 V, inclusi modelli con una tensione nominale di 51,2 V.

La tensione nominale di una batteria è il suo valore di riferimento. La sua tensione effettiva aumenta e diminuisce durante la carica e la scarica, quindi l'inverter deve supportare l'intero intervallo di funzionamento della batteria.

Quando si confrontano le batterie, tre parametri aiutano a spiegare le capacità di ciascun sistema:

  • Volt (V): la tensione della batteria, che deve essere compatibile con l'ingresso della batteria dell'inverter.
  • Kilowatt (kW): quanta potenza il sistema può fornire contemporaneamente, determinando quali apparecchi possono funzionare insieme.
  • Chilowattora (kWh): quanta energia immagazzina la batteria, contribuendo a determinare per quanto tempo questi apparecchi possono funzionare.

L'ingresso del pannello solare e l'ingresso della batteria dell'inverter hanno requisiti di tensione separati. Anche se è compatibile con pannelli solari ad alta tensione, necessita comunque di una batteria che corrisponda alle specifiche del suo ingresso.

La composizione chimica delle batterie è un aspetto da considerare separatamente. Sia i sistemi a bassa tensione che quelli ad alta tensione possono utilizzare batterie al litio ferro fosfato (LFP).

Batteria ad alta tensione o a bassa tensione: cosa influenza la tua scelta?

Il confronto utile consiste nel valutare come ciascun sistema proposto soddisfi il vostro fabbisogno, partendo da una capacità operativa e prevedendo la possibilità di espansione successiva.

Domanda di selezione Bassa tensione Alta tensione
È possibile mantenere le attrezzature esistenti? Sì, se il tuo inverter da 48 V è compatibile con la batteria selezionata. No, una batteria ad alta tensione non può essere collegata direttamente a un ingresso batteria da 48 V esistente.
Qual è il limite di potenza lato batteria dell'inverter? TriP2-LB-3P 20K: potenza massima di carica/scarica della batteria di 12 kW. TriP2-HB-3P 20K: potenza massima di carica/scarica della batteria pari a 20 kW.
Quale intervallo di tensione è rilevante? PSHIELD ha una tensione nominale di 51,2 V; TriP2-LB-3P accetta un intervallo di tensione della batteria compreso tra 40 e 60 V. Un pacco batterie PSTACK a due moduli ha una tensione nominale di 140,8 V, con un intervallo operativo calcolato compreso tra 123,2 e 160,6 V.
Qual è la quantità minima di batterie da acquistare? Una batteria PSHIELD fornisce 5,12 kWh, se sufficienti per il fabbisogno energetico del sistema selezionato. PSTACK richiede almeno due moduli, per una potenza complessiva di circa 10,14 kWh, oltre all'apparecchiatura di controllo dello stack; un particolare inverter o carico potrebbe richiedere un numero maggiore di moduli.
Come funziona l'espansione? L'aggiunta in parallelo di una batteria PSHIELD da 5,12 kWh mantiene la piattaforma nominale di 51,2 V. L'aggiunta in serie di un modulo PSTACK da 5,069 kWh aumenta la tensione della pila di 70,4 V; la scheda tecnica specifica da 2 a 9 moduli per pila.
Quale dura di più? Due batterie PSHIELD da 10,24 kWh: circa 7,4 ore a 1 kW secondo le ipotesi di esempio riportate di seguito. Due moduli PSTACK, 10.138 kWh: circa 7,3 ore a 1 kW nelle stesse condizioni.
Quanta corrente alimenta un generatore da 5 kW in corrente continua? Circa 104 A a 48 V. Circa 12,5 A a 400 V.

L'autonomia dipende dai kWh utilizzabili, dal carico, dalle impostazioni di riserva e dalle perdite, piuttosto che dalla sola tensione. Gli esempi di autonomia utilizzano l'energia disponibile della batteria 80% e l'efficienza di conversione 90%; 400 V è un punto di funzionamento ad alta tensione a scopo illustrativo, non la tensione del pacco di due moduli.

Una tensione più elevata riduce la corrente a parità di potenza CC. Utilizzando potenza = tensione × corrente, Una potenza di uscita indicativa di 5.000 W richiede circa 104 A a 48 V, rispetto a 12,5 A a 400 V, prima delle perdite di conversione.

Quando una batteria solare a bassa tensione è una scelta sensata

Consigliamo la bassa tensione se si possiede già un inverter compatibile da 48 V e si desidera aggiungere un sistema di accumulo per uso domestico. Mantenere l'inverter esistente può ridurre la necessità di sostituire le apparecchiature, a condizione che l'ingresso della batteria e l'uscita di backup soddisfino le proprie esigenze.

Nostro SCUDO PSICOTERAPEUTICO Combina la tecnologia LFP con una tensione nominale di 51,2 V e una capacità di accumulo di 100 Ah, fornendo 5,12 kWh di accumulo nominale per batteria. Le connessioni in parallelo consentono di aggiungere batterie compatibili man mano che il fabbisogno energetico aumenta. Quando si sceglie il numero di batterie, si consiglia di considerare sia l'autonomia che la potenza continua, poiché la corrente di scarica, i limiti del BMS e la capacità dell'inverter determinano quali apparecchi possono funzionare contemporaneamente.

Per le case trifase e le proprietà commerciali leggere, la nostra Serie TriP2-LB-3P, con potenza nominale da 5 a 20 kW, Questo sistema introduce il funzionamento ibrido trifase in un sistema di batterie a bassa tensione, con un intervallo di funzionamento della batteria compreso tra 40 e 60 V. Offre quindi un'opzione a bassa tensione per l'accumulo trifase, consentendo di adattarsi ai carichi, alle apparecchiature esistenti e ai piani di espansione.

Scelta di una batteria solare ad alta tensione: potenza e dimensioni del pacco

Batteria ad alta tensione LuxpowerTek PSTACK e inverter TriP2-HB in un locale tecnico di un'abitazione europea.

Se state progettando un nuovo sistema per alimentare contemporaneamente diversi elettrodomestici di grandi dimensioni, vi consigliamo di valutare un sistema di accumulo ad alta tensione. A parità di potenza erogata, una tensione più elevata riduce la corrente che attraversa il cablaggio lato batteria, il che può ridurre le perdite nei cavi quando la resistenza è uguale.

Nostro Serie TriP2-HB-3P, con potenza nominale da 6 a 30 kW, offre opzioni di inverter ibridi trifase ad alta tensione per applicazioni residenziali e commerciali leggere. Per lo stoccaggio modulare, il nostro PSTACK Il sistema di batterie LFP utilizza moduli da 5.069 kWh per configurare la capacità ed espanderla tramite moduli aggiuntivi o pile in parallelo.

A Configurazione PSTACK a due moduli Fornisce circa 10 kWh a 140,8 V nominali. Il suo intervallo di tensione di lavoro calcolato è compreso tra 123,2 e 160,6 V, basato su 61,6-80,3 V per modulo. L'inverter selezionato deve supportare questo intervallo di tensione completo, la configurazione del modulo e la comunicazione con la batteria richiesta.

Per carichi di backup più elevati, si consiglia di scegliere la dimensione del pacco batterie in base alla potenza continua oltre che alla capacità. Alla corrente continua massima della batteria di 50,4 A, il pacco batterie a due moduli corrisponde a circa 7,1 kW CC alla tensione nominale e 6,2 kW CC al limite inferiore di tensione. La potenza CA disponibile dipende anche dai limiti dell'inverter e dalle perdite di conversione, quindi un carico domestico continuo di 7 kW richiederebbe una configurazione di batterie più grande.

La dimensione dell'inverter non determina più la tensione

Batteria ad alta tensione LuxpowerTek PSTACK e inverter ibrido TriP2-HB a parete installati in un locale tecnico domestico.

La gamma a bassa tensione TriP2-LB-3P copre le potenze da 5 a 20 kW, mentre la gamma ad alta tensione TriP2-HB-3P copre le potenze da 6 a 30 kW. La notevole sovrapposizione tra le due gamme significa che la sola dimensione dell'inverter non determina la tensione della batteria. Le domande più utili sono quanta potenza eroga il sistema alla batteria e quali sono i costi complessivi dell'installazione.

Per il backup notturno, utilizzare l'energia disponibile senza l'apporto di energia solare. La potenza nominale di un inverter può superare la potenza erogata dalla batteria a cui è collegato.

Un modello da 20 kW non fornisce automaticamente 20 kW dalle batterie. Il Scheda tecnica TriP2-LB-3P 20K elenca una corrente massima di carica/scarica della batteria di 250 A e una potenza di 12 kW. Il calcolo 48 V × 250 A ≈ 12 kW Illustra questo limite lato batteria. La sua potenza di riserva di 20 kW utilizza pannelli solari e batteria insieme.

In confronto, il Scheda tecnica TriP2-HB-3P 20K Il dispositivo indica una potenza massima di carica/scarica della batteria di 20 kW. Tale capacità lato inverter richiede comunque un pacco batterie con tensione e potenza di scarica sufficienti: l'esempio PSTACK da circa 10 kWh, composto da due moduli, fornisce circa 7,1 kW CC alla tensione nominale.

Questi sono i limiti CC lato batteria, non le uscite CA di backup continue garantite; dimensionare i carichi di interruzione rispetto all'uscita CA solo batteria, tenendo conto dei limiti della batteria, delle perdite di conversione, delle sovratensioni all'avvio e delle restrizioni su ciascuna fase.

Esempio di dimensionamento: cinque ore di autonomia domestica.

Per alimentare un carico costante di 1 kW per cinque ore, il consumo energetico è di 5 kWh. La batteria necessita di una capacità nominale maggiore per compensare le perdite di conversione e l'energia immagazzinata in riserva.

Consideriamo un'abitazione trifase con un inverter ibrido da 48 V compatibile con batterie PSHIELD da 5,12 kWh. Gli elettrodomestici essenziali assorbono 1 kW in modo continuativo e l'inverter è in grado di gestire il loro fabbisogno di avviamento. Il proprietario desidera cinque ore di autonomia senza l'apporto di energia solare.

Utilizzando ipotesi illustrative sull'energia disponibile della batteria 80% e sull'efficienza di conversione 90%, la capacità richiesta è:

Capacità nominale richiesta ≈ carico × tempo di funzionamento ÷ frazione di energia disponibile ÷ efficienza di conversione
1 kW × 5 ore ÷ 0,80 ÷ 0,90 ≈ 6,9 kWh.

Queste percentuali sono ipotesi di calcolo. Un impianto dovrebbe utilizzare i limiti operativi, le impostazioni di riserva e l'efficienza del sistema selezionato.

Ecco un confronto tra le due opzioni:

  • Bassa tensione: Due batterie PSHIELD da 5,12 kWh collegate in parallelo forniscono una capacità nominale di 10,24 kWh. Nelle condizioni ipotizzate, circa 7,4 kWh raggiungono gli apparecchi, sufficienti a coprire l'obiettivo di cinque ore. Una singola batteria da 5,12 kWh avrebbe un'autonomia di circa 3,7 ore.
  • Alta tensione: Anche un sistema PSTACK a due moduli da circa 10 kWh soddisfa il fabbisogno energetico stimato, ma necessiterebbe di un inverter ad alta tensione compatibile per sostituire l'unità esistente da 48 V.

In questa situazione, saremmo favorevoli a mantenere l'inverter a bassa tensione compatibile. Entrambe le opzioni raggiungono l'obiettivo energetico, ma la soluzione a bassa tensione sfrutta le apparecchiature già in possesso del proprietario di casa.

La capacità è solo una parte della decisione. Le batterie e l'inverter devono anche essere in grado di supportare l'alimentazione continua degli apparecchi e i picchi di spunto all'avvio. Per una stima accurata, elenca la potenza di funzionamento e il tempo di utilizzo di ciascun apparecchio essenziale e considera la carica disponibile all'inizio di un'interruzione di corrente.

Confronta il costo della batteria per kWh e l'acquisto minimo

La bassa tensione può offrire un investimento iniziale inferiore: una batteria PSHIELD fornisce 5,12 kWh, mentre PSTACK parte con due moduli da 5,069 kWh, per un totale di circa 10,14 kWh, più l'apparecchiatura di controllo dello stack. Mantenere un inverter compatibile da 48 V può inoltre evitare i costi di sostituzione dell'inverter. L'alta tensione può giustificare un investimento iniziale maggiore quando i vantaggi in termini di potenza e cablaggio lato batteria si adattano al progetto.

Per i preventivi europei, confrontare Costo del pacchetto batterie per kWh nominale = prezzo del pacchetto batterie in euro ÷ capacità nominale in kWh. Il prezzo del pacchetto include i regolatori di carica e le basi necessarie. Per le opzioni da circa 10 kWh sopra indicate, dividere il prezzo del pacchetto a bassa tensione con due batterie per 10,24 kWh e il prezzo del pacchetto ad alta tensione con due moduli per 10,138 kWh.

Successivamente, si confrontano i prezzi totali di installazione per la stessa energia utilizzabile e la stessa potenza di backup continua con sola batteria. Si includono batterie, inverter, regolatori necessari, cavi, protezione, installazione e messa in servizio, con consegna e IVA applicate in modo coerente. Le pagine dei prodotti citate non pubblicano prezzi comparabili in euro, pertanto nessuna delle due architetture può essere considerata più economica per kWh senza preventivi effettivi.

Domande frequenti sulla tensione della batteria

Due sistemi di batterie da 10 kWh possono supportare carichi diversi?

Sì. Una capacità energetica uguale non significa una potenza continua uguale. La corrente di scarica, i limiti del BMS, le capacità dell'inverter e la configurazione della batteria determinano quali apparecchi possono funzionare insieme.

È possibile collegare una batteria ad alta tensione a un inverter da 48 V?

Non direttamente. L'ingresso batteria dell'inverter deve supportare l'intervallo di funzionamento e il protocollo di comunicazione della batteria. La modifica della tensione richiede in genere un inverter diverso e un impianto batteria riprogettato.

Devo scegliere prima l'inverter o la batteria?

Scegliere prima la piattaforma di tensione, in base alle apparecchiature esistenti, alla potenza richiesta lato batteria e al costo di installazione. Quindi abbinare la potenza dell'inverter al carico e la capacità della batteria al tempo di backup, selezionando l'inverter e la batteria come coppia compatibile. Per i progetti europei, il Centro download LuxpowerTek attualmente elenca il Elenco di compatibilità UE, versione LUXBCEU260727; Utilizzare il modello e i requisiti di comunicazione per confermare l'abbinamento. Includere nel preventivo il numero minimo di moduli e i limiti di espansione futuri.

Una batteria solare ad alta tensione è più costosa?

Potrebbe essere necessario un investimento iniziale maggiore se la capacità minima di accumulo supera le vostre esigenze, oppure se è necessario sostituire un inverter da 48 V esistente. Confrontate i prezzi effettivi in euro per kWh e il costo totale di installazione a parità di capacità utilizzabile e potenza erogata dalla sola batteria; la sola tensione non è sufficiente a stabilire quale opzione sia più economica.

Una batteria solare ad alta tensione è più efficiente?

Una tensione più elevata riduce la corrente a parità di potenza e quindi riduce le perdite nei cavi a parità di resistenza. Ciò non rende automaticamente più efficiente l'intero sistema. Confrontare l'efficienza della batteria rispetto al carico alle stesse condizioni di carico e di funzionamento, incluse le perdite di conversione dell'inverter.

Una batteria solare ad alta tensione è più sicura di una a bassa tensione?

No. Una tensione CC più elevata richiede una protezione adeguata a tale tensione, mentre una batteria di classe 48 V può comunque erogare correnti di guasto pericolose. È necessario valutare l'intero sistema della batteria, il BMS, i dispositivi di isolamento e protezione, anziché considerare la tensione come un indicatore di sicurezza.

Scegli in base alle tue esigenze di sistema

Considera la bassa tensione se le apparecchiature compatibili soddisfano i tuoi obiettivi di carico e autonomia. Scegli l'alta tensione quando i vantaggi in termini di potenza, corrente e configurazione lato batteria giustificano il costo totale di installazione. Seleziona prima la piattaforma di tensione, quindi abbina la potenza dell'inverter al carico e la capacità della batteria all'autonomia di backup.

Se stai confrontando anche le configurazioni delle apparecchiature, consulta la nostra guida a Sistemi di accumulo energetico "tutto in uno" rispetto a sistemi separati con inverter e batterie..

Per discutere una configurazione con noi, Contatta LuxpowerTek con il tuo paese o regione, stato di nuova installazione o ammodernamento, modello di inverter, tipo di alimentazione, carichi essenziali e tempo di backup previsto.

Entrambe le architetture richiedono un'installazione qualificata, una protezione adeguata e il rispetto delle normative elettriche locali.

Lascia un commento