Spazio di archiviazione per tutta la casa? Backup. Parliamo prima dei controlli del carico

Questo articolo è apparso originariamente nell'edizione del primo trimestre del 2023 della rivista Solar Builder. Assicurati di ottenere il tuo abbonamento cartaceo e/o digitale gratuito proprio qui.

Quando ho iniziato a lavorare nel settore fotovoltaico a metà degli anni 2000, il nuovo settore degli installatori fotovoltaici collegati alla rete evitava attivamente i costosi e complicati sistemi di batterie al piombo-acido comunemente utilizzati nelle applicazioni domestiche off-grid. Poiché la famiglia media perde energia per meno di 10 minuti all’anno, pochi appaltatori solari hanno ritenuto che il backup della batteria avesse senso per i proprietari di impianti solari collegati alla rete.

Ma i tempi sono cambiati. Le batterie al litio hanno eliminato i costi elevati e le complessità dei vecchi sistemi di batterie al piombo e le interruzioni di corrente sempre più frequenti in California e Texas hanno spinto i proprietari di case solari a cercare soluzioni di batterie per fornire alimentazione di backup e indipendenza energetica. Inoltre, le nuove tariffe dei servizi legati al tempo di utilizzo che aumentano le tariffe serali dei kWh e riducono il valore di un kWh alimentato durante le ore soleggiate della giornata hanno portato i proprietari di pannelli solari a caricare le proprie batterie durante il giorno e a utilizzare il kWh la sera per risparmiare denaro. .

Sfortunatamente, vedo troppi errori applicativi quando gli appaltatori progettano e installano sistemi di batterie per clienti collegati alla rete. Uno dei maggiori problemi è che tutti vogliono eseguire il backup dell’intera casa, ma poche persone hanno un budget elevato per consentire loro di acquistare un sistema di batterie abbastanza grande da supportare tutti i carichi di una casa moderna.

Purtroppo, troppi venditori e appaltatori di energia solare vendono sistemi di batterie da 10 a 20 kWh e li configurano per il "backup dell'intera casa". Quando si verifica la successiva interruzione di corrente, la maggior parte dei proprietari di casa scopre con sgomento che il proprio inverter non è in grado di alimentare tutti i carichi della casa e va in stallo o, se l'inverter non si spegne a causa del sovraccarico, la batteria si scarica rapidamente quando l'aria l'aria condizionata e/o lo scaldabagno si accendono. Solo allora si rendono conto che il backup dell'intera casa significa energia per alcune ore, e poi niente più energia per le luci, un frigorifero e altri carichi critici finché il sole non carica nuovamente il sistema.

Oltre il 90% dei proprietari di case che desiderano batterie con il proprio sistema solare farebbero meglio ad avere una configurazione di backup a carico parziale. Ciò in genere comporta l'installazione di uno speciale sottopannello di backup e il riposizionamento degli interruttori di carico con priorità più alta. Questi carichi con priorità più alta includono in genere luci, computer, apparecchiature mediche (macchine CPAP), frigoriferi e apriporta di garage.

Naturalmente, i circuiti di carico considerati critici varieranno da una regione all'altra e da una famiglia all'altra. Nelle aree con pozzi, una pompa da pozzo rappresenta un grosso carico che probabilmente è fondamentale per la vita quotidiana. Altri potrebbero ritenere che le pompe di raccolta siano un carico critico, e altri potrebbero trovare un condizionatore da finestra fondamentale per dormire nelle notti calde. In Texas, molti proprietari di case hanno comprensibilmente potenziato la ventola del forno in modo che i riscaldatori a gas continuino a funzionare anche quando la rete si interrompe.

Come regola generale, gli scaldacqua, le pompe per piscine, i condizionatori d'aria centralizzati e i caricabatterie per veicoli elettrici consumano troppo energia e probabilmente manderanno in stallo l'inverter per i sistemi di batteria, oppure scaricheranno la batteria troppo rapidamente.

Giusto per fare un esempio, la mia casa di 2.600 piedi quadrati nella zona di Phoenix con due unità AC da 4 tonnellate e una pompa per piscina utilizzerà in media da 70 a 80 kWh al giorno in estate. Per eseguire il backup di tutti i miei carichi in estate probabilmente richiederebbe un sistema di batterie da 100 kWh che costerebbe da $ 70.000 a $ 100.000. Anche se avessi i fondi per acquistare una batteria così grande, sarebbe difficile trovare lo spazio adatto per un sistema così grande.

Pertanto, l'opzione migliore è prendere la difficile decisione su quali carichi ricablare su un pannello di carico di backup.

Esiste una nuova tecnologia che sta aumentando la flessibilità per alimentare le case in caso di interruzione della rete. I controlli del carico della domanda di Lumin, Span, Savant, Generac e altri consentono ai sistemi solari + di accumulo di alimentare l'intero pannello di carico domestico e consentono il controllo su quali interruttori spegnere in caso di interruzione della rete.