Meglio Le Batterie AGM O A Gel Per Il Fotovoltaico?

1. Le Batterie AGM, O “A Materiale Assorbente Vetroso”

Le batterie AGM (Absorbent Glass Mat), note anche come “a materiale assorbente vetroso”, rappresentano una delle soluzioni tecnologiche più consolidate nel mondo dell’accumulo energetico. La loro struttura è pensata per contenere l’elettrolita – ovvero la soluzione acida che permette la reazione chimica tra anodo e catodo – all’interno di una fitta rete di microfibre di vetro, in grado di trattenerlo per capillarità.

Questa caratteristica conferisce alle batterie AGM una serie di vantaggi tecnici difficilmente trascurabili in un impianto fotovoltaico. Innanzitutto, va sottolineata la loro elevata densità di potenza: rispetto alle batterie al piombo-acido a elettrolita libero, una batteria AGM può arrivare ad avere fino a 1,5 volte la capacità nominale in Ah a parità di volume, rendendola una scelta compatta ed efficiente per chi ha problemi di spazio o esigenze di potenza elevate in brevi periodi.

Altro punto di forza è la bassa resistenza interna, che consente a queste batterie di accettare correnti di carica e scarica più elevate senza un significativo surriscaldamento o decadimento delle prestazioni. Questo le rende particolarmente adatte per situazioni in cui la velocità di risposta del sistema d’accumulo è fondamentale – come, ad esempio, nei sistemi ibridi fotovoltaico-rete o nei backup per l’alimentazione di emergenza.

Sul fronte climatico, le batterie AGM si comportano in modo positivo soprattutto in ambienti freddi, grazie alla loro costruzione chiusa che evita il congelamento dell’elettrolita, evento comune nelle batterie a liquido tradizionali in caso di basse temperature.

Tuttavia, il prezzo è un aspetto da tenere in considerazione. Rispetto alle batterie con elettrolita liquido, le AGM hanno un costo più elevato, che può arrivare fino al doppio. Questo sovrapprezzo è giustificato non solo dalla tecnologia interna, ma anche dalla durata di vita più prevedibile, dalla maggiore resistenza agli urti e alle vibrazioni, e dal fatto che si tratta di batterie sigillate, che non necessitano di manutenzione ordinaria come il rabbocco dell’acqua distillata.

Nel panorama attuale, nonostante la crescita esponenziale delle tecnologie a ioni di litio, le batterie AGM continuano ad avere un posto di rilievo nei sistemi off-grid e nei contesti in cui l’affidabilità meccanica e la semplicità d’uso siano più importanti della massima densità energetica.

 

2. La Scelta Fra I Due Tipi Di Batterie Sigillate: AGM O A Gel?

Una delle domande più frequenti quando si progetta un sistema fotovoltaico con accumulo è se sia meglio scegliere batterie AGM o a gel. Entrambe appartengono alla categoria delle VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid), ovvero batterie al piombo regolate da valvola, ma le differenze strutturali e operative tra i due tipi possono influire notevolmente sulle prestazioni finali e sulla durata nel tempo del sistema.

Le batterie sigillate, siano esse AGM o gel, hanno un vantaggio fondamentale rispetto a quelle con elettrolita libero: possono essere installate in qualsiasi posizione, anche orizzontale o capovolta, senza rischio di perdite. Questo è possibile perché l’elettrolita non è libero, ma intrappolato in una matrice di vetro (AGM) o solidificato in gel di silice (batterie a gel). La conseguenza pratica è una grande flessibilità d’installazione, ideale in sistemi mobili, come camper o barche, o in impianti fotovoltaici domestici dove lo spazio è limitato.

Dal punto di vista economico, va detto che entrambe le tecnologie hanno un costo superiore rispetto alle batterie a liquido. Tuttavia, mentre le AGM si posizionano in una fascia intermedia, le batterie a gel risultano generalmente più costose. Il motivo? Una maggiore tolleranza alla scarica profonda e una resistenza migliore alle temperature estreme, sia alte che basse.

Ma non è tutto oro quello che luccica: le batterie a gel sono più sensibili al processo di ricarica. Se ricaricate troppo rapidamente o con tensioni errate, rischiano la formazione di bolle di gas sulle piastre, che può compromettere la distribuzione dell’elettrolita gelificato. Questa caratteristica le rende meno tolleranti ad errori di impostazione nel regolatore di carica, richiedendo attenzione nella configurazione del sistema.

Le AGM, dal canto loro, pur avendo una maggiore robustezza operativa, non gestiscono altrettanto bene le scariche profonde ripetute, il che le rende più adatte per usi in cui la batteria non viene completamente scaricata ogni giorno, ma mantiene un ciclo operativo più “superficiale” o a media profondità.

Nel complesso, quindi, la scelta tra AGM e gel dipende da un bilanciamento tra durata prevista, condizioni ambientali, profondità di scarica e precisione del sistema di ricarica. Non esiste una risposta unica: ogni applicazione va valutata caso per caso.

 

3. Le Batterie Sigillate Del Tipo A Gel Per Il Fotovoltaico

Le batterie a gel, pur essendo tecnologicamente più delicate, continuano a rappresentare una soluzione molto valida in diversi contesti fotovoltaici. La loro peculiarità principale risiede nella composizione dell’elettrolita, che viene gelificato mediante l’aggiunta di silice fusa, dando vita a una sostanza viscosa e stabile che non può fuoriuscire facilmente.

Dal punto di vista chimico, questa struttura riduce drasticamente la formazione di gas interni, rendendo le batterie a gel particolarmente sicure e silenziose. Inoltre, la loro costruzione prevede una valvola di regolazione, che mantiene una leggera pressione interna per gestire eventuali picchi di gasazione senza rischi di esplosione o perdite.

Una delle caratteristiche più interessanti di queste batterie è la loro stabilità termica. Sono particolarmente resistenti al surriscaldamento, ma anche alle temperature molto basse, motivo per cui trovano applicazione nei sistemi installati in alta quota o in località soggette a forti escursioni termiche.

Tuttavia, le batterie a gel non sono esenti da svantaggi. Come anticipato, uno degli aspetti più critici è la vulnerabilità a una ricarica non ottimale. Ricaricarle troppo rapidamente o con voltaggi superiori a quelli consigliati può provocare la formazione di sacche di gas che allontanano l’elettrolita gelificato dalle piastre, provocando un decadimento della capacità di accumulo.

A differenza delle batterie a liquido, le batterie a gel non permettono l’aggiunta manuale di acqua distillata, quindi ogni perdita d’acqua si traduce in una perdita permanente di capacità. Questo rende cruciale la configurazione accurata del sistema di carica e la scelta di un regolatore di carica con curva specifica per batterie a gel.

Negli ultimi anni, il progresso delle batterie AGM ha contribuito a ridurre il numero di nuove installazioni con batterie a gel, anche se queste restano competitive nei contesti in cui la profondità di scarica quotidiana è elevata, o dove l’ambiente esterno può compromettere le performance di altri tipi di batteria.

 

4. Da Cosa Dipende La Durata Di Vita Di Una Batteria Fotovoltaica

La longevità di una batteria in un impianto fotovoltaico è uno dei fattori più determinanti non solo sul piano tecnico, ma anche economico. Infatti, una sostituzione anticipata del sistema d’accumulo può compromettere gravemente il ritorno sull’investimento (ROI) dell’intero impianto.

Due sono i principali fattori che determinano la vita utile di una batteria: il numero di cicli di carica-scarica e la corrosione interna. Il primo dipende essenzialmente dal tipo di batteria utilizzata: una batteria AGM o a gel a ciclo profondo può arrivare anche a 1500-2000 cicli in condizioni ottimali, mentre una batteria al litio moderna può superare i 5000 cicli.

Il secondo parametro, la corrosione interna, è fortemente influenzato dalla temperatura operativa. Una batteria operante costantemente sopra i 30°C vedrà ridursi drasticamente la propria durata, anche del 40-50%, per effetto dell’accelerazione dei fenomeni chimici che degradano gli elettrodi.

Da qui nasce l’importanza della ventilazione forzata o passiva, soprattutto nei sistemi installati in luoghi caldi o poco areati, come sottotetti o box chiusi. È importante ricordare che, mentre il ciclo di vita è relativamente indipendente dalla temperatura, la corrosione lo è in maniera diretta: ogni 10°C in più oltre la temperatura nominale può dimezzare la vita utile della batteria.

Infine, la profondità di scarica quotidiana ha un impatto decisivo. Una batteria che viene scaricata ogni giorno all’80% della sua capacità durerà inevitabilmente meno di una scaricata solo al 30-40%. Da qui l’importanza di sovradimensionare leggermente il pacco batterie, per limitare la profondità di scarica e aumentare la durata complessiva del sistema.

 

5. Perché Occorre Usare Batterie “Deep Cycle” Nel Fotovoltaico

In un impianto fotovoltaico off-grid o con accumulo, non tutte le batterie sono adatte. Molto spesso si cade nell’errore di considerare le batterie da avviamento – le stesse utilizzate nei veicoli – come una valida alternativa. Nulla di più sbagliato.

Le batterie da avviamento sono progettate per fornire una corrente molto alta per pochi secondi, come richiesto per accendere un motore a combustione interna. Una volta partito il motore, l’alternatore provvede a ricaricare rapidamente la batteria, che rimane per il resto del tempo quasi sempre carica.

Nel fotovoltaico, invece, le esigenze sono diametralmente opposte: la batteria deve essere in grado di fornire una corrente relativamente bassa per molte ore, alimentando luci, frigoriferi, pompe o carichi vari durante la notte o nei giorni nuvolosi. Questo richiede una batteria costruita per scariche profonde, ovvero in grado di cedere fino al 70-80% della propria capacità senza subire danni strutturali.

Le batterie deep cycle, AGM o gel che siano, sono costruite con piastre più spesse, materiali più robusti e una chimica ottimizzata proprio per tollerare cicli profondi e frequenti. Non utilizzarle significa rischiare un fallimento precoce del sistema, con costi di sostituzione imprevisti e perdite operative.

Nel progettare un sistema fotovoltaico, è quindi fondamentale non solo dimensionare correttamente i pannelli, l’inverter e il regolatore, ma soprattutto scegliere un sistema di accumulo coerente con le esigenze di carico e i cicli previsti. Solo così è possibile ottenere un impianto efficiente, duraturo e davvero indipendente.