1) Si Può Impiegare La Batteria Di Un’Auto Con I Pannelli Fotovoltaici?
No. Le batterie delle automobili non sono adatte all’impiego con i sistemi fotovoltaici. Questo perché sono progettate per fornire picchi di potenza molto elevati in tempi brevissimi – come durante l’avviamento del motore – e non per essere scaricate lentamente e ricaricate ciclicamente ogni giorno. In altre parole, le batterie da avviamento (starter batteries) sono ottimizzate per scariche superficiali, rapide e occasionali, non per cicli profondi e ripetuti.
Il comportamento ciclico tipico di un impianto fotovoltaico domestico prevede che l’energia venga immagazzinata durante il giorno e poi utilizzata nelle ore notturne o nei momenti di scarsa produzione solare. Questo tipo di utilizzo impone alla batteria uno stress continuo di carica e scarica giornaliera, con profondità di scarica anche elevate. Le batterie delle auto, invece, non sono in grado di sopportare questo tipo di stress a lungo: se utilizzate in questo modo, la loro vita utile si accorcia drasticamente, portando a guasti prematuri.
Inoltre, queste batterie non sono progettate per un’elevata efficienza energetica nella gestione delle cariche parziali. Nei sistemi fotovoltaici off-grid o ibridi, invece, è fondamentale che la batteria sia in grado di mantenere alte prestazioni anche in condizioni di cariche non complete. Tutto ciò porta alla conclusione che le batterie da auto non sono solo inadatte, ma potenzialmente dannose per un sistema fotovoltaico, perché possono diventare un punto critico dell’intero impianto.
2) Perché Occorre Usare Batterie “Deep Cycle” Nel Fotovoltaico
Le batterie “deep cycle”, o a ciclo profondo, sono state appositamente progettate per sopportare numerosi cicli di carica e scarica con profondità elevate. Mentre una batteria da automobile può sopportare solo alcune centinaia di cicli superficiali, una batteria a ciclo profondo può arrivare a compiere fino a 3.000 cicli, a seconda della tecnologia e della profondità di scarica (DoD – Depth of Discharge).
In un contesto fotovoltaico, questa caratteristica è cruciale. Ogni giorno, l’energia viene immagazzinata durante il giorno e consumata di sera e di notte. Questa ciclicità quotidiana richiede batterie in grado di tollerare continui utilizzi, senza degradarsi velocemente. Le batterie deep cycle si distinguono per la loro robustezza interna: hanno piastre più spesse, materiali attivi più resistenti e un design strutturato per ridurre la solfatazione e altri fenomeni che riducono la capacità nel tempo.
Le batterie deep cycle possono tollerare profondità di scarica comprese tra il 50% e l’80%, a seconda della tecnologia. Tuttavia, è sempre consigliabile non scendere mai oltre il 50%, e mantenere un margine del 30% come riserva. Questo accorgimento garantisce una durata utile della batteria molto più lunga, in alcuni casi superiore a 10 anni, e migliori prestazioni complessive del sistema di accumulo.
Esistono diverse tecnologie di batterie deep cycle, come:
- Piombo-acido a ciclo profondo (flooded, AGM, gel)
- Litio (LiFePO4 o NMC)
- Sodio-nichel e altre tecnologie emergenti
Negli ultimi anni, le batterie al litio stanno guadagnando terreno grazie alla loro maggiore densità energetica, alla capacità di scarica profonda (fino al 90%) e alla minore manutenzione. Tuttavia, le batterie al piombo a ciclo profondo rimangono ancora una soluzione economica e affidabile, soprattutto per gli impianti stand-alone o in località isolate.
3) Le Batterie A Liquido Elettrolitico E Quelle Sigillate
Nel mondo delle batterie al piombo impiegate nel fotovoltaico, si distinguono due grandi famiglie: quelle a liquido elettrolitico (flooded) e quelle sigillate (sealed), entrambe utilizzate in funzione del budget, delle esigenze di manutenzione e dell’ambiente d’installazione.
Le batterie a liquido elettrolitico, spesso chiamate anche “flooded”, richiedono una manutenzione periodica: il livello dell’elettrolita (una miscela di acqua distillata e acido solforico) deve essere controllato e rabboccato. Questo tipo di batteria ha il vantaggio di essere generalmente più economico e di tollerare meglio le alte temperature, ma non può essere installato in ambienti chiusi senza adeguata ventilazione, a causa della produzione di gas durante la carica.
Le batterie sigillate, invece, sono completamente chiuse e non necessitano di rabbocchi o manutenzione periodica. Esistono due varianti principali:
- Batterie AGM (Absorbent Glass Mat): utilizzano un separatore in fibra di vetro che assorbe l’elettrolita, riducendo il rischio di perdite e permettendo il funzionamento in qualsiasi posizione. Hanno una buona tolleranza agli urti e alle vibrazioni.
- Batterie GEL: utilizzano un elettrolita gelatinoso che offre una maggiore stabilità termica e una buona resistenza alla scarica profonda, ma sono più sensibili ai picchi di carica rapida, quindi richiedono regolatori di carica ben configurati.
Le batterie sigillate sono ideali in ambienti chiusi o dove non è possibile gestire la manutenzione frequente. Il costo iniziale è maggiore, ma può essere compensato dalla maggiore affidabilità nel tempo, in particolare per le GEL, che sopportano anche lunghi periodi di inattività senza degrado significativo.
4) I Vari Tipi Di Batterie Al Piombo-Acido In Commercio
La famiglia delle batterie al piombo-acido comprende molteplici varianti, ciascuna con specifiche caratteristiche che ne determinano l’idoneità all’uso fotovoltaico. Vediamole in dettaglio:
- Batterie di avviamento (starter): come già evidenziato, sono progettate per fornire elevate correnti per pochi secondi. Sono economiche, ma totalmente inadatte per l’accumulo solare, poiché non tollerano scariche profonde e si degradano rapidamente se utilizzate impropriamente.
- Batterie piombo-calcio: una variante più moderna e resistente delle batterie di avviamento, utilizzata in ambiti industriali e telefonici. Hanno una maggiore resistenza alla corrosione e sono a bassa manutenzione, ma restano inadatte per scariche cicliche profonde.
- Batterie sigillate (AGM e GEL): come descritto, offrono una buona combinazione tra prestazioni, sicurezza e manutenzione nulla. Sono adatte per impianti fotovoltaici domestici di piccola e media taglia, soprattutto dove è necessario un funzionamento silenzioso, sicuro e stabile.
- Batterie deep-cycle vere e proprie: rappresentano la scelta più indicata per impianti fotovoltaici off-grid o ibridi. Le piastre sono più spesse, la densità dei materiali attivi è maggiore e il numero di cicli supportati è superiore. Possono essere flooded, AGM o GEL, a seconda del budget e delle esigenze di installazione.
È importante sottolineare che le batterie al piombo-acido, anche se mature e affidabili, presentano limiti intrinseci: pesano molto, hanno un’efficienza energetica inferiore (circa 80%) rispetto alle batterie al litio (oltre 95%) e soffrono in ambienti molto caldi o molto freddi.
5) L’Utilizzo Delle Batterie Nel Fotovoltaico Domestico
Le batterie per impianti fotovoltaici domestici rappresentano oggi un elemento chiave per aumentare l’autonomia energetica. In un impianto con accumulo, l’energia elettrica prodotta in eccesso durante il giorno viene immagazzinata nella batteria e poi riutilizzata durante la notte o nei momenti in cui i pannelli non producono abbastanza.
La capacità di accumulo viene espressa in ampere-ora (Ah), ma il dato più importante è l’energia utile disponibile in kilowattora (kWh), che dipende anche dalla tensione del sistema e dalla profondità di scarica ammessa. Per esempio, una batteria da 10 kWh con DoD dell’80% fornisce effettivamente 8 kWh di energia utile.
Le batterie vengono dimensionate in base ai consumi giornalieri dell’abitazione, alla produzione solare stimata e alla necessità o meno di autonomia in caso di blackout. I sistemi on-grid con accumulo (senza disconnessione dalla rete) sono oggi i più diffusi, anche grazie agli incentivi previsti negli ultimi anni, come il Bonus Accumulo Fotovoltaico, che in alcune Regioni italiane (Lombardia, Emilia-Romagna, Piemonte, ecc.) ha coperto fino al 90% delle spese.
Tuttavia, è importante sapere che lo scambio sul posto, il vecchio meccanismo che permetteva di valorizzare l’energia immessa in rete con un rimborso parziale, non esiste più. È stato sostituito dal ritiro dedicato (RID) o da formule di autoconsumo con compensazione. In questo contesto, l’accumulo diventa una strategia fondamentale per ottimizzare l’autoconsumo e rendersi più indipendenti dalla rete.
Le batterie moderne, come quelle al litio-ferro-fosfato (LiFePO4), offrono cicli di vita anche superiori a 6.000 cicli, elevata efficienza, gestione elettronica BMS avanzata e zero manutenzione. I costi sono ancora relativamente alti, ma sono in costante calo. Il prezzo medio per un sistema di accumulo domestico da 5 kWh, installato e funzionante, si aggira oggi tra i 4.000 e i 6.000 euro, IVA compresa.
Conclusione
Utilizzare una batteria d’auto in un impianto fotovoltaico non solo è sconsigliabile, ma può compromettere la sicurezza e le prestazioni dell’intero sistema. Le esigenze degli impianti solari sono specifiche e richiedono accumulatori progettati per un uso ciclico, efficiente e sicuro.
Le batterie a ciclo profondo, in particolare quelle al litio o le migliori versioni al piombo-acido sigillate, sono la scelta più indicata. Offrono durata, stabilità e prestazioni coerenti con la natura ciclica dell’energia solare. Prima di acquistare un sistema di accumulo, è essenziale valutare con attenzione la tecnologia, la capacità utile, la compatibilità con l’impianto e i costi di manutenzione e sostituzione.
Il fotovoltaico con accumulo rappresenta una frontiera avanzata dell’autonomia energetica e della sostenibilità ambientale. Fare scelte consapevoli sulle batterie significa garantire efficienza, risparmio e durata all’investimento fatto.