Sisteme fotovoltaice, Casa Verde

Cum alegi bateria / acumulatorul pentru un sistem fotovoltaic

cum alegi bateria / acumulatorul pentru un sistem fotovoltaic

În Programul Casa Verde 2024, beneficiarii acceptați vor instala sisteme fotovoltaice care includ în mod obligatoriu și o baterie solară. Este o decizie pe termen lung, iar performanța reală a sistemului – de la economie la facturi, până la fiabilitate – depinde substanțial de tipul, calitatea și caracteristicile pe care le are bateria selectată. Totuși, există numeroase situații în care instalatorul propune fie o singură variantă fără prea multe detalii, fie mai multe variante, iar beneficiarul nu știe exact ce să aleagă. De aceea, este important ca beneficiarul să dețină suficiente informații despre baterii pentru a lua o decizie potrivită.

În articolul de față, sintetizăm informațiile relevante pentru a vă ajuta să înțelegeți criteriile de bază în alegerea bateriei, cu accent pe modelele pe care le avem disponibile pentru Casa Verde 2024. Vom aborda subiecte precum: capacitatea utilă, chimia celulelor (LiFePO₄ sau Li-Ion), puterea maximă și puterea de vârf, randament, condiții de instalare, protecție IP, cicluri de viață, certificări etc. Ca exemple, vom menționa bateriile din portofoliul nostru, produse de Huawei, Livoltek, Deye, Sungrow și Hailei, explicând ce diferențiază fiecare brand și de ce anume trebuie să țineți cont înainte să semnați contractul. Astfel, veți avea o imagine clară a ceea ce înseamnă să investiți într-un sistem fotovoltaic cu baterie performantă, în conformitate cu cerințele și beneficiile oferite de finanțare.

Criterii esențiale pentru a alege bateria ideală:

Cum alegem mărimea bateriei (Capacitatea – kWh)?

Capacitatea pe care o are bateria (exprimată în kWh) influențează direct autonomia și eficiența sistemului fotovoltaic. Dacă bateria este prea mică, riscați să o epuizați rapid și să rămâneți fără energie stocată pe timpul nopții sau în cazul unei căderi de rețea. Dacă bateria e prea mare, investiția ar putea depăși nevoile reale. Așadar, echilibrul corect se găsește printr-o analiză atentă a consumului și a nevoilor viitoare.

Calcularea consumului de noapte

Pentru a estima capacitatea necesară, începeți prin a identifica câți kilowați-oră (kWh) consumați între apus și răsărit. O metodă simplă este să notați indexul contorului la apus și să îl comparați cu cel de la răsărit, în fiecare zi, timp de câteva zile sau chiar o săptămână. Aceasta vă va indica consumul aproximativ pe timp de noapte.

Câteva categorii de consumatori activi frecvent în această perioadă:

  • Iluminat (becuri, lămpi de veghe)
  • Frigider, congelator și alte electrocasnice care funcționează continuu
  • Sisteme de încălzire/răcire electrică pe timp de noapte (calorifer electric, aerotermă)
  • Echipamente esențiale: pompă pentru centrala termică, router Wi-Fi etc.

Planuri de viitor și completarea încălzirii

Pe lângă consumul actual, este util să vă gândiți la potențiale creșteri de consum. De pildă, dacă intenționați să încărcați o mașină electrică ori să adoptați o pompă de căldură, veți avea nevoie de o capacitate mai mare pentru a face față cerințelor suplimentare. Totodată, un calorifer electric poate fi folosit ca soluție auxiliară în completarea metodelor tradiționale de încălzire, însă acesta va crește și el consumul energetic. Dacă bateria este bine dimensionată, aceasta va asigura confortul nocturn, în special în sezonul rece.

Baterie Low Voltage sau High Voltage?

Low Voltage (LV) înseamnă, de regulă, ~48 V (3–5 kW în funcționare simultană) — un standard suficient pentru consumuri obișnuite. În zone rezidențiale fără consumatori extrem de puternici, această soluție este mai simplă și adesea mai accesibilă.

High Voltage (HV) pornește de la peste 100 V și poate susține sarcini mai mari (6–10 kW sau chiar mai mult), fiind ideală când încărcați o mașină electrică sau folosiți un calorifer electric în paralel cu alte aparate.

Dacă aveți consumatori moderați și nu folosiți multe echipamente cu putere ridicată concomitent, un sistem de ~48 V e suficient. Dacă însă estimați nevoi mai mari (pompe de căldură, încărcare auto, multiple electrocasnice mari ce funcționează simultan), un sistem High Voltage oferă o putere (kW) disponibilă mai mare și randament mai bun la sarcini intense.

Tipurile de celule din baterie

Litiu-fosfat de fier (LiFePO₄) – De ce este mai bun?

  • Stabilitate termică superioară, risc scăzut de incendiu.
  • Durată de viață mai lungă (peste 6000 cicluri).
  • Randament ridicat și toleranță mai bună la temperaturi extreme.

În portofoliul Kilowat: Deye SE-G5.1 Pro-B, Hailei, Huawei LUNA2000, Livoltek BLF51-5 și Sungrow SBR sunt toate sisteme LiFePO₄.

Litiu-ion (NMC, LCO etc.)

Unele modele mai vechi sau specializate folosesc încă chimii Li-ion în diferite combinații (NMC – nichel-mangan-cobalt, LCO – litiu-cobalt etc.), însă pentru aplicații rezidențiale, LiFePO₄ (LFP) este tot mai răspândit datorită siguranței crescute.

Puterea maximă de ieșire (kW)

Puterea maximă de ieșire (kW) reprezintă „viteza” cu care o baterie poate livra energia înmagazinată. Practic, chiar dacă ai o baterie mare (în kWh), dacă puterea de ieșire este prea mică, nu vei putea utiliza simultan consumatori mari. În schimb, o putere mai ridicată înseamnă că poți porni mai multe aparate în același timp, fără a afecta stabilitatea sistemului.

Invertoarele din oferta Kilowat – Casa Verde 2024

  • Livoltek All-in-One (Hyper -3000/3680/4600/5000/6000): în general, 3–6 kW (în funcție de model).
  • Deye SE-G5.1 Pro-B: recomandat ~2,5 kW (curent 50 A). Putere maximă continuă ~5 kW (100 A). Peak scurt: până la ~7,5 kW (150 A) pentru vârfuri de consum.
  • Huawei (de ex. seria LUNA): 3–5 kW per modul (se pot adăuga module suplimentare pentru mai mult).
  • Sungrow (SBR/versiuni HV): interval de 3–9 kW în funcție de numărul de module și de modelul invertorului.

Recomandare:

Evaluați consumatorii pe care doriți să îi porniți simultan: încălzire electrică (2–3 kW), boiler (2 kW), cuptor electric (~2 kW), mașină electrică (3–7 kW) etc. Atunci când un sistem oferă suficientă putere maximă de ieșire, veți putea folosi mai multe aparate mari în paralel, fără a rămâne „fără curent” sau a forța invertorul.

Puterea de vârf (peak)

Puterea de vârf (peak) pe durate scurte, de exemplu 10 secunde, reprezintă suplimentul de putere pe care bateria îl poate livra peste nivelul nominal, pentru a acoperi pornirile bruște. Unele echipamente, precum motoarele electrice sau încălzitoarele, au nevoie de curent mai mare doar pentru câteva secunde la pornire, după care revin la o putere mai mică, nominală.

Bateria poate avea o putere nominală continuă de 3 kW, însă poate livra 5 sau chiar 7 kW timp de câteva secunde. Aceste „vârfuri de scurtă durată” asigură pornirea unor consumatori mari fără ca sistemul să se oprească ori să intre în protecție. Totuși, dacă se depășește intervalul prevăzut de producător (de pildă, 10 secunde), bateria și invertorul riscă să se supraîncălzească sau să activeze protecțiile de siguranță.

Eficiența

Eficiența (sau randamentul) la încărcare/descărcare indică procentul de energie pe care bateria îl stochează efectiv și îl returnează ulterior. Practic, dacă bateria se încarcă cu 5 kWh și la descărcare oferă în jur de 4,5 kWh utilizabili, randamentul este de 90%.

Câteva aspecte importante:

  • Tip de chimie și sistem BMS: Bateriile LiFePO₄ (precum cele Deye, Livoltek, Huawei, Sungrow și Hailei) ating adesea 90–95% randament, datorită tehnologiei stabile și a gestionării inteligente (BMS).
  • Convertire prin invertor: Energia trece de obicei și prin invertor, unde apar alte pierderi de 2–5%. Unele invertoare moderne (Livoltek Hyper, Huawei, Sungrow) au randamente de peste 97%, însă în condiții reale diferă în funcție de sarcină și temperatură.
  • Regimul de încărcare/descărcare: Randamentul e mai mare la curenți de încărcare/descărcare moderați (de ex. 0,5C); dacă solicitați frecvent bateria la puterea maximă, crește disiparea de căldură și scade ușor eficiența.
  • Temperatura și gradul de încărcare: Temperaturile scăzute pot reduce randamentul, la fel și un ciclu de umplere/descărcare foarte agresiv (până la 100%).

În practică, un sistem bine dimensionat, folosit la un regim normal, recuperează cel puțin 90% din energia stocată și atinge valori mai mari cu un invertor și o baterie de calitate.

Dimensiuni și Greutate

Mărimea și masa bateriei influențează spațiul de instalare, modul de montaj (pe perete, podea sau rack) și manevrarea:

  • Livoltek (cu invertor – All-in-One, 5 kWh): aprox. 41,5 × 138 × 16,5 cm, greutate ~86–87 kg.
  • Deye SE-G5.1 Pro-B (5,1 kWh): aprox. 44 × 13,3 × 54 cm, greutate ~45 kg.
  • Huawei și Sungrow: oferă modele modulare variate, cu dimensiuni și greutăți mai mari pe măsură ce crește capacitatea.
  • Hailei (5, 10 sau 15 kWh): IP66 (indoor/outdoor), greutate între ~55 kg (5 kWh) și ~122 kg (15 kWh), instalare pe perete (modelul 5 kWh) sau pardoseală (10/15 kWh).

Asigurați-vă că există suficient spațiu pentru ventilare, că aveți acces facil la conexiuni și că puteți manevra bateriile în siguranță, ținând cont de greutatea lor.

Instalarea bateriei (montaj)

Montajul bateriilor presupune:

  • Respectarea cerințelor de spațiu pentru ventilare și acces la conexiuni.
  • Verificarea stabilității structurii pe care se fixează bateria (perete, podea sau rack), ținând cont de greutate.
  • Asigurarea unui circuit electric dedicat și a unei împământări corecte.
  • Conectarea corectă a cablurilor (inclusiv comunicația BMS) și verificarea configurației invertor-baterie conform manualului producătorului.

Recomandare: Pentru siguranță și garanție, apelați la un specialist / firmă autorizată în cazul în care aveți sistemul deja instalat.

Grad de protecție: IP66 sau IP22 / IP20

Gradul de protecție (IP – Ingress Protection) indică nivelul de etanșețe al carcasei împotriva prafului (prima cifră) și a apei (a doua cifră). Mai jos sunt câteva exemple tipice:

  • IP66: Complet etanș la praf și rezistent la jeturi de apă puternice din orice direcție. Potrivit pentru aplicații exterioare sau condiții dificile.
  • IP22: Protejat împotriva obiectelor solide mai mari de 12,5 mm și împotriva picăturilor de apă care cad direct deasupra (maxim 15° față de verticală).
  • IP20: Protejat împotriva accesului la piese periculoase cu un deget sau obiect ≥12,5 mm, dar fără protecție împotriva apei. Se folosește uzual în spații interioare, unde nu există expunere la umiditate sau stropiri de apă.

Deye SE-G5.1 Pro-B, de exemplu, are un grad de protecție IP20, fiind destinat montajului la interior. Dacă se dorește o instalare în exterior, e nevoie de un model cu IP mai ridicat (precum IP65 sau IP66) sau de o amenajare suplimentară pentru a proteja echipamentul de apă și praf. Hailei dispune de IP66 și este pregătit pentru montaj independent indoor/outdoor, conform specificațiilor din fișa tehnică.

Ciclurile de viață

Ciclurile de viață indică numărul de cicluri complete de încărcare/descărcare pe care bateria îl poate efectua până când capacitatea utilă scade la un anumit prag (de regulă 70–80% din valoarea inițială).

  • Deye SE-G5.1 Pro-B (5,1 kWh): ≥6000 cicluri la 90% DOD (0,5C, 25±2 °C, până la 70% EOL).
  • Livoltek All-in-One (5 kWh): Folosește celule LiFePO₄, cu 4000–6000 cicluri uzual în condiții normale de temperatură și regim de încărcare/descărcare.
  • Huawei LUNA (5–30 kWh): Tehnologie LFP, cu grad de descărcare de până la 100%; în practică, aceste baterii rezistă mii de cicluri, menținând performanțe ridicate pe termen lung.
  • Sungrow (seria SBR, 6,4–25,6 kWh): Bază LFP, aprox. 6000 cicluri la 80% DOD, cu posibilitatea de a reda 100% din energie în anumite condiții.
  • Hailei (5, 10 sau 15 kWh): Peste 6000 cicluri (LFP) cu menținerea a minimum 80% capacitate după 10 ani în condiții optime (25 °C). IP66, carcasă C4 anti-coroziune și opțiune de montaj pe perete (5 kWh) sau pardoseală (10/15 kWh).

Un număr de cicluri ridicat denotă o durată de viață extinsă și asigură performanțe pe termen lung. Pentru a maximiza longevitatea:

  • Evitați sarcinile excesive (curenți foarte mari, descărcări/încărcări agresive).
  • Asigurați o ventilație corespunzătoare.
  • Mențineți bateria în intervalul de temperatură recomandat de producător.
Caracteristică Hailei IP66 Deye SE-G5.1 Pro-B Huawei LUNA2000 LIVOLTEK BHF HV LIVOLTEK BLF51-5 LV Sungrow SBR
Tehnologie celule LiFePO4 LiFePO4 LiFePO4 LiFePO4 (prismatice) LiFePO4 LiFePO4 (prismatice)
Capacitate (kWh) 5 / 10 / 15 5.12 5 / 10 / 15 10.2 / 15.4 / 20.5 / 25.6 / 30.7 5.12 6.4 / 9.6 / 12.8 / 16 / 19.2 / 22.4 / 25.6
Energie utilizabilă (kWh) 5 / 10 / 15 4.6 5 / 10 / 15 9.2 / 13.8 / 18.4 / 23.0 / 27.6 4.6 6.4 / 9.6 / 12.8 / 16 / 19.2 / 22.4 / 25.6
Cicluri de viață >6000
(80% SOH)
≥6000 (70% EOL) Necunoscut
(dar optimizat)
6000 (70% EOL) 6000 (70% EOL) 6000 (100% DOD)
Putere nominală de încărcare/descărcare (kW) 4 / 6 / 6 Recomandat 50A (2.56 kW),
max 5.12 kW
2.5 / 5 / 5 5.1 / 7.7 / 10.2 / 12.8 / 15.4 2.56 30A continuu (depinde de configurație)
Putere maximă descărcare (kW) 5 / 7 / 7 (15s) 150A (7.68 kW, 2 min) 3.5 / 7 / 7 (10s) 9.8 / 14.7 / 19.7 / 24.6 / 29.5 5.12 30A continuu
Tensiune nominală (V) 51.2V 51.2V 360V / 600V 204.8V / 307.2V / 409.6V / 512V / 614.4V 51.2V 128V – 512V
Interval tensiune operare (V) 44.8-57.6V 43.2-57.6V 350-560V / 600-980V 172.8V – 691.2V 43.2-57.6V 108V – 584V
Montare Perete, podea Perete, podea, rack Podea (standard), perete (opțional) Podea, perete Perete, podea Podea
Dimensiuni (mm) Variabile în funcție de model 440 × 133 × 540 Variabile în funcție de model Variabile în funcție de model 415 × 662 × 178 (IP21) / 415 × 685 × 178 (IP65) 625 × variabil × 330
Greutate (kg) 55 / 99.5 / 122 45 63.8 / 113.8 / 163.8 147 / 209 / 271 / 356 / 418 55 89 – 279 kg
Răcire Naturală Naturală Naturală Naturală Pasivă Naturală
IP Rating IP66 IP20 IP66 IP65 IP21/IP65 IP55
Temperatură operare (°C) -20 ~ 55 -20 ~ 55 -10 ~ 55 -20 ~ 55 -10 ~ 55 Încărcare: 0 ~ 50, Descărcare: -20 ~ 50
Altitudine max. operare (m) 3000 2000 4000 4000 4000 4000
Conectivitate RS485, CAN RS485, CAN2.0 RS485, CAN CAN RS485, CAN CAN
Scalabilitate Compatibil cu diverse invertoare Max. 64 unități (327 kWh) Max. 2 sisteme în paralel Până la 30.7 kWh Până la 5 module/25kWh 2 – 8 module (6.4 – 25.6 kWh)
Certificări CE, IEC62619, UN38.3, RoHS UN38.3, IEC62619, CE, UK, UL1973, UL9540A CE, RCM, IEC62619, UN38.3 CE, UN38.3, IEC62619 IEC62619, CE, UN38.3 CE, IEC62619, UN38.3, VDE2510-50
  • Sungrow SBR oferă o scalabilitate de până la 25.6 kWh, similară cu LIVOLTEK BHF HV și Huawei LUNA2000.
  • Sungrow are protecție IP55, ceea ce este mai bun decât IP20 (Deye), dar mai slab decât IP65/66 (Hailei, Huawei, LIVOLTEK HV).
  • Sungrow utilizează tehnologie „Plug and Play”, fără cabluri între module.
  • Puterea maximă de descărcare la Sungrow este limitată la 30A (depinde de configurația modulului).
  • Sungrow și Huawei sunt proiectate pentru sisteme de înaltă tensiune, în timp ce Deye și LIVOLTEK BLF51-5 sunt low voltage.

Concluzie

Alegerea și instalarea bateriei potrivite pentru sistemul fotovoltaic este un proces care necesită atenție la:

  • Capacitate (kWh): adaptați-o la consumul pe timp de noapte și la posibile creșteri viitoare.
  • Tip (LV sau HV): în funcție de puterea simultană de care aveți nevoie.
  • Chimia celulelor (preferabil LiFePO₄): durată lungă, stabilitate termică, siguranță.
  • Puterea maximă (kW) și de vârf (peak): pentru a susține fără probleme consumatorii importanți.
  • Eficiență: valorile de 90%+ sunt dorite, asigurate de baterii și invertoare performante.
  • Dimensiuni, greutate și montaj: spațiul disponibil, structură de susținere.
  • Protecție IP: IP66 (Hailei) permite instalare în exterior fără probleme majore; IP20 (Deye) doar la interior.
  • Cicluri de viață: peste 4000-6000+ cicluri pentru fiabilitate pe termen lung.

În Casa Verde 2024, investiția într-o baterie asigură mai multă independență față de rețeaua clasică și, implicit, costuri mai mici la facturi. Alegeți cu atenție, ținând cont de datele concrete despre consumul propriu și de specificațiile tehnice ale bateriei. Un sistem bine gândit și corect instalat vă oferă siguranță și confort energetic pe termen lung.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *