Dimensionamento batteria (Ah)
Calcola la capacità in Ah di un pacco batterie per sistemi UPS, fotovoltaico o off-grid. Include profondità di scarica DoD e rendimento dell'inverter.
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Formula e metodo
Dati: 120 W per 6 ore, 12 V, eff 0,85, DoD 0,80, margine 1,2×. Output atteso: energia 720 Wh, Ah consigliati ~ 106 Ah (ordine di grandezza).
Capacità delle batterie
La capacità di una batteria, espressa in Ah (ampere-ora), indica quanta carica elettrica può immagazzinare. Una batteria da 100 Ah può teoricamente erogare 100A per 1 ora, oppure 10A per 10 ore, oppure 1A per 100 ore. In pratica, la capacità effettiva diminuisce all'aumentare della corrente di scarica a causa delle perdite interne e del comportamento elettrochimico.
Autonomia richiesta
Il dimensionamento parte dal carico (in ampere o watt) e dall'autonomia desiderata. Per un UPS, tipicamente 10-30 minuti di autonomia. Per un sistema fotovoltaico off-grid, 1-3 giorni di riserva. Per un camper o barca, 1-2 giorni senza ricarica. La formula base è C = I × t / DoD, dove I è la corrente, t il tempo in ore e DoD la profondità di scarica ammessa.
Profondità di scarica
Per massimizzare la vita della batteria, non si scarica mai completamente. Le batterie al piombo-acido ammettono DoD del 50% (si usa metà della capacità nominale). Le batterie AGM tollerano il 60-70%. Le batterie al litio LFP arrivano all'80-90%. Scaricare oltre questi limiti riduce drasticamente il numero di cicli di vita utile, compromettendo l'investimento.
Collegamento serie-parallelo
Batterie in serie sommano le tensioni mantenendo la capacità; in parallelo sommano le capacità mantenendo la tensione. Per un sistema 48V con batterie 12V da 100Ah, servono 4 batterie in serie ottenendo 48V 100Ah. Per raddoppiare la capacità, si aggiunge una seconda stringa in parallelo. È fondamentale usare batterie identiche e nuove per evitare squilibri pericolosi.
Domande frequenti
L'autonomia dipende dalla corrente di scarica. La capacità nominale (Ah) è misurata a C20 (scarica in 20 ore). A scariche più rapide, la capacità effettiva diminuisce: a C1 (1 ora) è circa il 55-60% del nominale.
Batterie al piombo: non oltre il 50% (DOD 50%) per massimizzare i cicli. AGM/Gel: fino al 70-80%. Litio LiFePO4: fino al 80-90%. Scaricare troppo riduce drasticamente la vita utile.
Per compensare: invecchiamento (capacità -20% dopo 3-4 anni), temperatura (capacità -1%/°C sotto 20°C), e profondità di scarica. Il margine del 20-50% garantisce l'autonomia nel tempo.
Tecnicamente sì, ma le batterie auto (SLI) sono ottimizzate per spunti brevi, non scariche profonde. Dopo 10-20 cicli profondi perdono capacità. Usa batterie AGM o GEL per applicazioni cicliche.
A 0°C la capacità è circa il 70-80% del nominale. A -20°C scende al 50%. Al caldo (>40°C) la capacità aumenta ma la vita si accorcia. La temperatura ideale è 20-25°C.