L'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico viene immagazzinata nell'accumulatore a batteria e consumata direttamente dagli utenze elettriche, come ad esempio la pompa di calore. In caso di surplus energetico, l’energia viene immagazzinata temporaneamente nella batteria dell’accumulatore e rilasciata nuovamente all’occorrenza. In questo modo, l’abitazione e la pompa di calore vengono alimentate in gran parte in modo sostenibile ed efficiente grazie alla produzione propria di energia elettrica generata dal tetto.
Accumulatore a batteria per l'impianto fotovoltaico
Panoramica degli argomenti
Con un impianto fotovoltaico Viessmann è possibile generare una quantità di energia elettrica sufficiente a soddisfare il fabbisogno di una famiglia di quattro persone per un intero anno. Il problema principale, tuttavia, è che l’impianto fornisce energia elettrica soprattutto quando la maggior parte dei membri della famiglia non è in casa, ad esempio nelle ore di mezzogiorno. Se non vi sono utenze attive collegate o se gli apparecchi collegati non riescono a consumare completamente l’energia prodotta, l’elettricità viene immessa nella rete pubblica.
Negli ultimi anni, tuttavia, le tariffe di immissione in rete sono diminuite costantemente. Allo stesso tempo, il prezzo medio dell’energia elettrica è aumentato. Ci sono quindi buoni motivi per aumentare l’autoconsumo. Per raggiungere questo obiettivo, è utile un sistema di accumulo a batteria. Viessmann ha quindi lanciato sul mercato l’accumulatore fotovoltaico Vitocharge VX3. Questo accumulatore immagazzina l’energia elettrica prodotta durante il giorno e la rende disponibile in base alle esigenze.
Come funzionano gli accumulatori a batteria?
Impianto fotovoltaico
Gli accumulatori di energia solare offrono il grande vantaggio di poter utilizzare l’energia autoprodotta in base alle esigenze, anche quando il sole non splende.
In linea di principio, l’energia elettrica può essere immagazzinata in due modi: direttamente e indirettamente. Per l’uso domestico, tuttavia, sono adatti esclusivamente gli accumulatori indiretti. L’accumulo diretto di energia elettrica avviene, tra l’altro, tramite bobine o condensatori e dura solo pochi secondi. Pertanto, queste varianti non sono adatte alle case unifamiliari o bifamiliari. In ambito industriale servono soprattutto a stabilizzare la rete. Quando si parla di impianti fotovoltaici con accumulo, si tratta quindi per lo più di sistemi di accumulo elettrochimici come accumulatori o batterie.
Il processo di accumulo in breve
Il principio di funzionamento è fondamentalmente piuttosto semplice. L'accumulatore fotovoltaico immagazzina l'energia elettrica, proprio come una batteria ricaricabile, fino a quando non se ne presenta la necessità in casa e la distribuisce agli apparecchi collegati (luci, frigorifero, televisore, ecc.). In dettaglio, ciò significa che quando i raggi solari colpiscono i moduli fotovoltaici, avviene la conversione in corrente continua. Questa, però, non può essere utilizzata direttamente in casa. Per questo motivo viene inserito un inverter che converte la corrente continua in corrente alternata. Se in casa non ci sono dispositivi che consumano questa corrente, entra in funzione l’accumulatore a batteria. Le batterie agli ioni di litio di Viessmann trasformano l’energia elettrica in energia chimica. Quando poi si procede alla scarica, questo processo avviene al contrario.
Importante: durante la scarica non viene mai scaricato l’intero accumulatore di energia solare. Si distingue tra la cosiddetta capacità nominale e quella utilizzabile. La differenza è determinata dalla cosiddetta profondità di scarica. Il Vitocharge VX3 è stato sviluppato secondo una strategia di funzionamento speciale e funziona in modo simile a quello di un’auto elettrica: l’invecchiamento della batteria viene compensato nel corso della sua vita utile aumentando gradualmente la profondità di scarica consentita. Nel caso di un veicolo elettrico, ciò significa che l’autonomia del veicolo viene mantenuta costante il più a lungo possibile per tutta la sua vita utile. Solo quando la profondità di scarica raggiunge il 100%, la capacità utilizzabile diminuisce. Se l’accumulatore è carico e non vi sono utenze collegate o attive, la corrente viene immessa nella rete elettrica pubblica.
Cosa contraddistingue gli accumulatori fotovoltaici Viessmann?
Gli accumulatori fotovoltaici colmano il divario tra offerta e domanda. Ciò aumenta l’autoconsumo e, di conseguenza, riduce anche i costi energetici. L’energia elettrica prodotta può essere utilizzata in modo molto più efficiente. Gli accumulatori di energia elettrica Viessmann garantiscono inoltre una maggiore indipendenza dai fornitori di energia e alleggeriscono il carico sulla rete elettrica.
Con la nostra linea di prodotti Vitocharge vi offriamo accumulatori al litio-ione caratterizzati da elevata efficienza e lunga durata. I modelli hanno infatti una durata fino a 20 anni o una capacità energetica di 12 MWh per ogni batteria da 5 kWh. In media, potete contare su circa 250 cicli completi all’anno. Le batterie del modello Vitocharge VX3 possono essere collegate in serie. Ciò consente di ottenere capacità di accumulo flessibili e un perfetto adattamento al vostro fabbisogno energetico individuale. Inoltre, entrambe le varianti sono adatte sia al funzionamento in parallelo con la rete che al funzionamento in modalità di sostituzione della rete. Ciò significa che gli accumulatori a batteria Viessmann possono funzionare in parallelo alla rete elettrica pubblica e, in caso di interruzione di corrente, alimentare i carichi più importanti. Il presupposto per il funzionamento in modalità di sostituzione della rete è la presenza di un Back-up-Box, che consente il passaggio dalla modalità in parallelo alla rete a quella di sostituzione della rete.
Accumulatori a batteria di nuova generazione: più compatti, più leggeri, più potenti
Le batterie Vitocharge VX3 di nuova generazione offrono ai proprietari di casa la possibilità di immagazzinare l’energia elettrica in modo semplice e di utilizzarla quindi in modo più efficiente. Le collaudate e sicure batterie al litio-ferro-fosfato sono progettate per garantire una lunga durata. Inoltre, il sistema può essere facilmente ampliato nel primo anno di funzionamento, qualora il fabbisogno di energia dovesse variare. Il sistema modulare di accumulo a batteria Vitocharge VX3 è quindi il cuore di soluzioni energetiche ben studiate per il riscaldamento, l’elettricità e la mobilità. Dalla produzione di calore all’impianto fotovoltaico fino alla stazione di ricarica per l’auto elettrica: tutto da un unico fornitore. Solo da Viessmann.
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Vale la pena acquistare un sistema di accumulo a batteria?
Con un sistema di accumulo di energia elettrica di Viessmann avrete a disposizione un prodotto dalle molteplici applicazioni. Il Vitocharge VX3 può infatti essere utilizzato come sistema di accumulo ibrido fotovoltaico, come sistema di accumulo collegato alla rete CA o come semplice inverter fotovoltaico. Ciò lo rende interessante sia per gli impianti nuovi che per quelli esistenti.
Sistemi di accumulo per nuovi impianti fotovoltaici
Con la riduzione delle tariffe di immissione in rete, diventa sempre più sensato installare impianti destinati all’autoconsumo. Tuttavia, affinché l’impianto sia economicamente vantaggioso, è fondamentale che sia adeguato all’abitazione e al fabbisogno energetico. Affinché l’energia elettrica autoprodotta in modo ecologico trovi sempre un destinatario, vale la pena optare per una soluzione energetica integrata nell’ambito del concetto di tecnologia di sistema Viessmann . Alcuni esempi sono:
- Impianto fotovoltaico + sistema di accumulo a batteria + pompa di calore
- Impianto fotovoltaico + accumulatore a batteria + generatore di calore a celle a combustibile
- Impianto fotovoltaico + accumulatore a batteria + sistemi elettrici di riscaldamento e produzione di acqua calda
Con un impianto fotovoltaico e un generatore di calore a celle a combustibile si dispone di due fonti di energia elettrica che si integrano in modo ottimale. In estate è soprattutto l’impianto fotovoltaico a produrre l’energia elettrica per la casa (e, opzionalmente, per l’auto elettrica). In inverno, grazie a un tempo di funzionamento più lungo, il generatore a celle a combustibile fornisce una maggiore quantità di energia elettrica. In questo modo, la casa (e, facoltativamente, l’auto elettrica) possono essere alimentate tutto l’anno con risorse energetiche proprie. Ciò aumenta, da un lato, il grado di autosufficienza e, dall’altro, riduce i costi dell’energia elettrica.
In un sistema completamente elettrico, l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico viene utilizzata per i generatori di calore elettrici , quali i riscaldatori a infrarossi a pannello, il riscaldamento a pavimento o la produzione di acqua calda sanitaria. In caso di surplus energetico, l’energia viene immagazzinata temporaneamente nella batteria dell’accumulatore. In questo modo, anche un’abitazione dotata di riscaldamento elettrico e produzione di acqua calda può raggiungere un elevato grado di autosufficienza e sostenibilità, sfruttando al contempo i vantaggi del calore a infrarossi con bassi consumi in standby.
Con i prodotti Viessmann vale la pena aumentare l’autoconsumo di energia elettrica. L’elevata flessibilità dei componenti Viessmann consente, in quanto soluzione di sistema, di combinare l’impianto fotovoltaico esistente con un sistema di accumulo di energia elettrica. Se necessario, il sistema può essere facilmente ampliato con moduli batteria aggiuntivi.
Oltre ai consueti dispositivi domestici che necessitano di alimentazione elettrica, è possibile aumentare il consumo di energia autoprodotta, ad esempio, con una pompa di calore per acqua calda Vitocal 262-A ad alimentazione elettrica. Si tratta del complemento ideale per un piacevole comfort termico. Grazie all’utilizzo dell’energia elettrica autoprodotta, i costi di esercizio sono minimi. Anche il sistema di ventilazione domestica elettrico Vitovent 300-C apporta maggiore benessere in casa e, grazie all’aria fresca e pulita e all’umidità ottimale, contribuisce in modo significativo alla conservazione della struttura dell’edificio.
Qual è la capacità necessaria per l'accumulatore?
Che si tratti di un nuovo impianto o di uno già esistente, la scelta della giusta dimensione dell'accumulatore è fondamentale. In linea di massima, l'accumulatore dovrebbe avere una capacità sufficiente a fornire energia solare a una famiglia dalla sera fino al mattino successivo. La dimensione, ovvero la capacità di accumulo di un sistema di accumulo, dipende da un lato dal consumo annuo di energia elettrica e, dall’altro, dalla potenza nominale dell’impianto fotovoltaico esistente o previsto. Come linea guida si può utilizzare la seguente regola: 1 kWp di impianto fotovoltaico = 1 kWh di batteria = 1.000 kWh di consumo elettrico domestico.
Esempio 1 con pompa di calore
Famiglia + pompa di calore: 10.000 kWh
Impianto fotovoltaico = 10 kWp
________________________
Accumulatore a batteria = 10 kWh
Gli accumulatori troppo grandi o troppo piccoli sono antieconomici
Se l’accumulatore a batteria è sovradimensionato, immagazzina troppa energia elettrica senza che questa venga effettivamente utilizzata. Ai costi di acquisto aggiuntivi, inutilmente elevati, si aggiungono le perdite dovute alla mancata remunerazione per l’energia immessa in rete. Se l’accumulatore è troppo piccolo, i proprietari degli impianti devono acquistare più energia elettrica, che risulta nettamente più costosa rispetto a quella autoprodotta dal proprio tetto. È quindi fondamentale farsi consigliare da uno dei nostri partner specializzati.
Accumulare energia solare e gestirla in modo efficiente
Il collegamento in rete e il controllo digitale di tutti i componenti del sistema facilitano l’accumulo delle energie rinnovabili e consentono di conciliare la loro produzione con il consumo. Con l’Energy Management, Viessmann offre ottime condizioni quadro e un pacchetto completo.
L’applicazione visualizza in modo chiaro i flussi energetici all’interno dell’abitazione, garantendo così la massima trasparenza. Alla base di tutto ciò c’è l’Energy Dashboard, che illustra, tra l’altro, la potenza dell’impianto fotovoltaico, il livello di carica dell’accumulatore di energia e l’attuale consumo di energia elettrica nell’abitazione. Le tendenze giornaliere e i report settimanali consentono agli utenti di mantenere facilmente una visione d’insieme in ogni momento. Le funzioni di ottimizzazione disponibili per l’impianto fotovoltaico, l’accumulatore di energia solare, i sistemi di riscaldamento dell’acqua calda e i veicoli elettrici rendono il sistema ancora più efficiente.
Gamma di prodotti: sistemi di accumulo di energia elettrica
I sistemi di accumulo di energia elettrica Viessmann, destinati allo stoccaggio dell’energia autoprodotta, aumentano l’autoconsumo e, di conseguenza, l’efficienza dell’impianto fotovoltaico. Quando in casa non c’è bisogno di energia elettrica, il sistema ricarica l’accumulatore a batteria. All’occorrenza, questa energia viene utilizzata, ad esempio per il funzionamento di apparecchi elettrici. Se l’accumulatore è carico e non vi sono utenze collegate attive, l’energia viene immessa nella rete pubblica e remunerata.
FAQ: Risposte alle domande più frequenti sugli accumulatori a batteria
Un accumulatore a batteria (accumulatore solare) è un dispositivo tecnico che raccoglie l’energia elettrica in eccesso prodotta da un impianto fotovoltaico. Accumula l’energia elettrica fino al momento in cui è necessaria in casa e poi la rilascia. In questo modo è possibile utilizzare anche di notte l’energia solare raccolta durante il giorno. L’accumulatore garantisce così un maggiore autoconsumo, una minore dipendenza dalla rete e un risparmio economico.
Gli accumulatori a batteria convertono l'energia elettrica in energia chimica. La conservano fino a quando i dispositivi non ne hanno bisogno. In tal caso, il processo si inverte e l'energia chimica viene nuovamente convertita in energia elettrica. Un sistema di gestione dell’energia (EMS) monitora e controlla il funzionamento dell’accumulatore a batteria. Si occupa della ricarica quando è disponibile energia elettrica a sufficienza. Se l’impianto solare non fornisce più energia elettrica, l’EMS provvede alla scarica in base al fabbisogno.
Sì. A causa dell’aumento dei prezzi dell’energia elettrica e della riduzione delle tariffe di immissione in rete, diventa sempre più conveniente abbinare gli impianti fotovoltaici a sistemi di accumulo. Questi impianti, infatti, aumentano il tasso di autoconsumo, garantendo così un risparmio economico. Inoltre, aumentano anche il grado di autosufficienza, ovvero l’indipendenza energetica. Ciò consente un approvvigionamento elettrico praticamente a prova di guasto. Inoltre, le continue fluttuazioni dei prezzi dell’energia elettrica non incidono quasi più sui propri costi energetici. Questi impianti possono contribuire a ridurre le emissioni, preservare le risorse fossili grazie a un minore acquisto di energia elettrica e alleggerire il carico sulle reti pubbliche.
La dimensione che dovrebbe avere un sistema di accumulo a batteria dipende dall’impianto fotovoltaico e dal proprio consumo. È consigliabile un rapporto di 1 kWp di potenza per 1 kWh di capacità, ovvero 1 kWh di capacità ogni 1.000 kWh di consumo annuo di energia elettrica.
Ciò significa che, se si consumano 5'000 kWh di elettricità all'anno, è consigliabile un impianto fotovoltaico con una potenza di 5 kWp e un sistema di accumulo a batteria con una capacità di 5 kWh. Sebbene un certo sovradimensionamento garantisca un tasso di autoconsumo più elevato, la redditività diminuisce se l’accumulatore è decisamente troppo grande. Tuttavia, anche un dimensionamento troppo ridotto è svantaggioso, poiché in tal caso l’accumulatore a batteria non può sfruttare appieno il proprio potenziale. Si è comunque costretti a prelevare troppa energia dalla rete e non si raggiunge la redditività. Per determinare le dimensioni corrette degli impianti fotovoltaici completi con accumulo di energia, si consiglia quindi sempre di rivolgersi a un esperto per una progettazione su misura.
Oltre alle dimensioni e alla tecnologia delle batterie (al litio o al piombo), gli esperti distinguono anche tra sistemi accoppiati in corrente alternata (AC) e in corrente continua (DC). Mentre le dimensioni vanno sempre determinate caso per caso, le batterie al litio risultano più convenienti rispetto alle soluzioni al piombo. Infatti, queste raggiungono una maggiore densità energetica (dimensioni compatte), presentano un rendimento più elevato ( minori perdite durante la carica e la scarica) e possono essere caricate e scaricate più frequentemente (maggiore durata).
Quando si tratta di nuovi impianti fotovoltaici completi con accumulo di energia, sono adatte anche le soluzioni di accumulo accoppiate in corrente continua (DC = direct current, ovvero corrente continua). Queste possono essere immesse nella rete in corrente continua e funzionano con un numero inferiore di processi di conversione (da corrente continua a corrente alternata). Ciò garantisce minori perdite e un rendimento più elevato. Se si desidera installare a posteriori un sistema di accumulo a batteria su un impianto fotovoltaico esistente, solitamente si ricorre a sistemi accoppiati in CA (AC = alternating current, ovvero corrente alternata). Questo perché possono essere facilmente integrati nella rete in CA a valle dell’inverter esistente.
Il Vitocharge VX3 può essere utilizzato sia come sistema di accumulo accoppiato in CA che come sistema di accumulo accoppiato in CC.
I costi delle soluzioni dipendono in larga misura dalla tecnologia richiesta, dalle circostanze specifiche e dalle differenze regionali. Il calcolo preciso dei costi viene effettuato dal nostro partner Viessmann, ovvero il vostro installatore di zona.
La durata di utilizzo degli accumulatori dipende da numerosi fattori. La situazione di installazione e il sistema di gestione dell’energia hanno un’influenza determinante. Di norma, i modelli hanno una durata di vita fino a 20 anni o una resa energetica garantita di 9,6 MWh per ogni 5 kWh di batteria. In media, si possono prevedere circa 250 cicli completi all’anno.
