Sistemi di backup a batteria per abitazione parziale o completa: costi, carichi critici e guida al dimensionamento

Un impianto fotovoltaico con accumulo a batteria non fornisce automaticamente elettricità durante un'interruzione di corrente. Per garantire l'alimentazione quando la rete elettrica non funziona, l'impianto deve essere progettato specificamente per un'alimentazione di emergenza parziale o per un'alimentazione di emergenza completa dell'intera abitazione.

Un sistema di backup parziale è progettato per supportare solo i carichi essenziali. Un sistema di backup per tutta la casa è progettato per supportare più circuiti o parti più ampie di un'abitazione. La soluzione più adatta dipende dalla priorità dei carichi, dalla progettazione del sistema, dalla capacità dell'inverter, dalle dimensioni della batteria e dalla configurazione elettrica.

Questa guida spiega le differenze tra un sistema di backup parziale e un sistema di backup completo per la casa e aiuta i proprietari di casa, gli installatori e i partner EPC a progettare il sistema più adatto alle loro esigenze.

Che cos'è un sistema di backup a batteria parziale o totale per la casa?</p>

L'alimentazione di emergenza parziale (backup) fornisce energia solo ai carichi essenziali durante un'interruzione di corrente. Questi includono in genere la refrigerazione, internet, l'illuminazione, il controllo del riscaldamento e alcune prese. L'obiettivo è mantenere le funzionalità di base con un consumo energetico minimo, il che contribuisce a tenere sotto controllo le dimensioni e i costi del sistema.

Un sistema di alimentazione di emergenza per tutta la casa (backup) alimenta più circuiti o sezioni più ampie dell'abitazione. A seconda della configurazione del sistema, può supportare cucine, soggiorni, uffici domestici e altre zone della casa durante un'interruzione di corrente. Tuttavia, ciò richiede una maggiore capacità dell'inverter e un'attenta gestione del carico, soprattutto in presenza di elettrodomestici ad alto consumo energetico.

In breve:

• Backup parziale = solo carichi essenziali, minore richiesta di sistema e costi inferiori</p> 
• Sistema di backup per tutta la casa = copertura multicircuito o completa dell'abitazione, maggiore capacità e complessità

Perché è necessaria una batteria di riserva durante un'interruzione di corrente

Un impianto fotovoltaico standard connesso alla rete si spegne automaticamente durante un blackout per motivi di sicurezza. Anche se è installata una batteria, questa non può alimentare l'abitazione a meno che l'impianto non includa una funzionalità di backup.

Per consentire il funzionamento in modalità backup, l'inverter, il sistema di batterie, l'interruttore di trasferimento e la distribuzione elettrica devono essere progettati congiuntamente. La capacità di backup non è un'aggiunta, ma deve essere parte integrante della progettazione del sistema fin dall'inizio.

Backup parziale vs. Backup completo della casa: differenze principali

Il backup parziale si concentra solo sui carichi essenziali, mentre il backup completo per tutta la casa supporta una gamma più ampia di circuiti domestici.

Il backup parziale privilegia la semplicità del sistema. Il backup per tutta la casa privilegia il comfort e la copertura.

Quale opzione di backup dovresti scegliere?

La scelta tra un sistema di backup parziale e un sistema di backup per tutta la casa dipende da quanta parte dell'abitazione si desidera alimentare durante un'interruzione di corrente e da quanto si è disposti a investire nella capacità del sistema.

Il backup parziale è adatto se hai bisogno solo delle funzioni essenziali come la refrigerazione, internet, l'illuminazione, il controllo del riscaldamento e alcune prese. È l'opzione più conveniente e richiede una minore capacità di sistema.

Un sistema di backup per tutta la casa è più adatto se si desidera mantenere un livello di comfort più elevato durante le interruzioni di corrente, includendo più stanze o elettrodomestici ad alto consumo energetico come uffici domestici o pompe di calore. Tuttavia, ciò richiede una maggiore capacità dell'inverter, sistemi di batterie più grandi e una progettazione elettrica più complessa.

Fattori decisionali: costi, carichi critici e dimensionamento del sistema

La scelta tra un sistema di backup parziale o completo per l'intera abitazione è determinata principalmente da tre fattori chiave: costo, carichi critici e dimensionamento del sistema. Questi fattori non solo descrivono i requisiti del sistema, ma influenzano direttamente la fattibilità e le prestazioni della progettazione.

1. Carichi critici

I carichi critici definiscono quali dispositivi devono rimanere alimentati durante un'interruzione di corrente. Minore è il numero di carichi, più piccolo ed efficiente in termini di costi può essere il sistema progettato.

I carichi essenziali tipici includono la refrigerazione, i sistemi di comunicazione, l'illuminazione, il controllo del riscaldamento e alcune prese elettriche. Questi definiscono il fabbisogno operativo minimo di un'abitazione durante un'interruzione di corrente.

Gli elettrodomestici ad alta potenza, come i caricabatterie per veicoli elettrici, le pompe di calore, i forni o i sistemi di condizionamento dell'aria, aumentano significativamente la domanda di energia del sistema e possono generare picchi di carico elevati. In molti casi, non sono adatti al funzionamento di emergenza senza un'attenta progettazione del sistema.

La prioritizzazione del carico determina direttamente la dimensione minima del sistema e se un backup parziale è sufficiente.

2. Dimensionamento del sistema

Il dimensionamento della batteria e la capacità dell'inverter devono essere progettati congiuntamente per garantire un funzionamento stabile del sistema.

La capacità della batteria (kWh) definisce per quanto tempo il sistema può fornire energia. La potenza erogata dall'inverter (kW) definisce quanta potenza può essere erogata contemporaneamente.

Se la potenza erogata dall'inverter è troppo bassa, anche una batteria di grandi dimensioni non può alimentare più carichi contemporaneamente. Ciò crea un collo di bottiglia nel sistema che limita le prestazioni reali.

Questa limitazione può essere osservata anche in installazioni reali. In Un sistema di batterie residenziali da 19 kWh a StoccolmaUtilizzando un'architettura ad alta tensione, le prestazioni del sistema non erano determinate unicamente dalla capacità di accumulo. Il progetto doveva invece garantire che l'uscita dell'inverter, la distribuzione del carico e la priorità dei circuiti fossero correttamente allineate per evitare colli di bottiglia di potenza durante la richiesta simultanea di carico.

Il dimensionamento del sistema deve quindi bilanciare la capacità energetica e la potenza erogata per adattarsi sia alle condizioni di carico continuo che ai picchi di domanda.

3. Costo

I sistemi di backup parziali sono generalmente più convenienti in termini di costi perché richiedono un minor numero di circuiti protetti, una minore capacità dell'inverter e un'integrazione elettrica più semplice.

I sistemi di backup per l'intera abitazione richiedono un investimento maggiore a causa dell'aumento della domanda di energia, dei componenti elettrici aggiuntivi e della distribuzione del carico più complessa.

Un dimensionamento errato del sistema può comportare costi di sovradimensionamento non necessari o una capacità di backup insufficiente durante le interruzioni.

Vincoli di sistema che influenzano la progettazione

Oltre alla pianificazione dei costi e del carico, i vincoli tecnici influenzano fortemente la fattibilità del sistema.

Nella maggior parte dei casi, gli impianti fotovoltaici residenziali devono tenere conto dei limiti dell'inverter, della distribuzione del circuito e delle configurazioni monofase o trifase. Questi fattori determinano se un sistema di backup completo per l'intera abitazione è tecnicamente fattibile o se una strategia di backup parziale è più appropriata.

Sistemi di backup monofase vs trifase

I sistemi di backup monofase sono generalmente sufficienti per applicazioni di backup parziale in cui vengono supportati solo i carichi essenziali.

I sistemi trifase sono necessari quando più circuiti o apparecchi ad alta potenza devono funzionare contemporaneamente.

La configurazione corretta dipende dalle capacità dell'inverter, dalla struttura del carico e dall'impianto elettrico esistente.

È possibile un sistema di backup completo per tutta la casa in ogni abitazione?

Non tutte le case sono immediatamente idonee a un sistema di backup completo.

La fattibilità del sistema dipende dall'infrastruttura elettrica, inclusi il layout del quadro di distribuzione, la separazione dei circuiti e la compatibilità tra inverter, batteria e apparecchiature di trasferimento.

Gli edifici più vecchi potrebbero richiedere aggiornamenti elettrici prima che sia possibile una completa integrazione del sistema di backup. Le nuove costruzioni e i progetti di ristrutturazione in genere consentono un'integrazione del sistema più semplice.

Prima della progettazione del sistema è sempre necessaria una valutazione tecnica.

Conclusione

Il backup parziale è una soluzione economicamente vantaggiosa per le famiglie che necessitano solo dei carichi essenziali durante un'interruzione di corrente. Offre una sicurezza energetica di base con una minore complessità del sistema.

Un sistema di backup per tutta la casa offre maggiore comfort e una copertura dei circuiti più ampia, ma richiede un investimento maggiore e una progettazione del sistema più avanzata.

Nella maggior parte dei casi, in ambito residenziale, una strategia di backup parziale o prioritaria ben progettata offre il miglior equilibrio tra costi, prestazioni e affidabilità del sistema.

Una pianificazione adeguata garantisce che il sistema corrisponda alla reale domanda delle famiglie, all'infrastruttura elettrica e ai requisiti di resilienza a lungo termine.

Assistenza EPC e installatori

Ultimati Energie supporta installatori, società EPC e partner di progetto nella fornitura di Sistemi di accumulo a batteria residenziali scalabili.

Il supporto include la configurazione del sistema, la prioritizzazione del carico, la pianificazione della compatibilità dell'inverter e la progettazione del circuito di backup per progetti fotovoltaici residenziali.

Se state progettando sistemi di accumulo a batteria per impianti fotovoltaici con esigenze di backup parziale o totale per la vostra abitazione, contattate il nostro team per ricevere supporto nella progettazione di progetti specifici.