Il mito del tutto

I sistemi di backup a batteria abbinati al solare vengono acclamati come la migliore soluzione per le interruzioni di corrente per la sicurezza pubblica in California, per non parlare della nostra arcaica rete elettrica.

Questi sistemi non solo sono ideali per alimentare una casa quando va a mancare la corrente, ma aiutano anche a ridurre i costi dell’elettricità e a fornire servizi di supporto alla rete quando necessario all’ente locale. Per ragioni di emissioni e costi, i generatori convenzionali a gas o diesel non sono un’opzione.

Non sorprende quindi che la domanda di questi sistemi stia superando l’offerta di apparecchiature e la disponibilità di manodopera qualificata per l’installazione.

Ma c'è un problema in questo. Ci piace credere al mito del backup di tutta la casa o all’idea che il nostro stile di vita del 21° secolo continuerà senza sosta nonostante l’inferno di fuoco o l’acqua alta. La realtà è diversa: i tipici sistemi di backup a batteria funzionano meglio quando sono progettati per razionare la capacità della batteria e ridurre al minimo l’uso dei principali elettrodomestici.

I miti spesso hanno origini reali: i sistemi di batterie per tutta la casa funzionano davvero per applicazioni off-grid. Si stima che negli Stati Uniti ci siano circa 180.000 case di questo tipo

Ma queste case sono state progettate per la vita fuori rete: sono generalmente più piccole e ben isolate; utilizzare il riscaldamento a combustione con backup di propano; incorporare sistemi solari termici attivi e passivi; e non dispongono di sistemi di climatizzazione assetati di energia, caricabatterie per veicoli elettrici di livello 2 o piscine.

Esistono due limiti tecnici fondamentali che rendono poco pratico far funzionare un’intera casa solo con la batteria. Innanzitutto, la capacità energetica dei tipici sistemi di batterie agli ioni di litio non è sufficiente per alimentare un’intera casa durante un blackout notturno. In secondo luogo, gli inverter con batteria di backup non sono abbastanza potenti per avviare e far funzionare molti elettrodomestici di grandi dimensioni.

Naturalmente, più batterie e inverter possono risolvere queste limitazioni di energia e potenza. Ma il costo di oltre 20 kilowatt di inverter e di oltre 40 kilowattora di batterie è proibitivo per il tipico proprietario di una casa.

Un approccio più pratico consiste nel progettare un sistema di batteria di backup per alimentare solo i carichi critici: niente elettrodomestici di grandi dimensioni come aria condizionata, caricabatterie per veicoli elettrici da 240 volt o stufe elettriche. Invece, solo da quattro a otto circuiti più piccoli nella casa per la refrigerazione, l'illuminazione, l'intrattenimento, le comunicazioni e i punti vendita.

Il nostro attuale patrimonio abitativo consuma molta elettricità e, a causa della pletora di dispositivi collegati, le case più nuove spesso ne usano ancora di più.

Gli elettrodomestici ad alto consumo energetico rappresentano la sfida più impegnativa per i sistemi di backup di tutta la casa. Il consumo energetico per un grande condizionatore d'aria centralizzato è di 5.000 watt, un caricabatterie per veicoli elettrici è di 7.000 watt, un fornello elettrico è di 10.000 watt e le pompe della piscina sono di 2.200 watt.

Quindi, per quanto tempo un tipico sistema solare e a batteria funziona di notte mentre funziona con questi apparecchi più grandi? Risposta: non molto lungo.

Il calcolo è semplice. Se di notte la capacità energetica della batteria è scesa a 2,5 kilowattora (tipico se la batteria viene utilizzata durante la sera per massimizzare il risparmio sull'autoconsumo), l'energia della batteria è sufficiente solo per far funzionare le pompe della piscina per 60 minuti, un sistema centralizzato CA per 30 minuti, un caricabatterie per veicoli elettrici per 20 minuti o un fornello elettrico per 15 minuti.

Con uno qualsiasi di questi apparecchi in funzione, dopo solo un intervallo relativamente breve di backup automatico dell’intera casa, la batteria sarà presto scarica e non sarà in grado di alimentare carichi critici. In termini lirici: nessuna luce. Niente telefono. Nessuna macchina elettrica. Nemmeno un lusso. Come Robinson Crusoe, il più primitivo possibile.

Una possibile soluzione è spegnere manualmente i carichi di grandi elettrodomestici durante un blackout. Purtroppo molti blackout si verificano durante il giorno quando non c’è nessuno in casa o di notte quando le persone dormono. I clienti che hanno provato a distribuire manualmente i carichi di solito finiscono per rimanere delusi dal loro sistema di backup.

Un'altra soluzione (se il budget e lo spazio a disposizione del proprietario di casa lo consentono) è quella di aggiungere una seconda batteria di accumulo, raddoppiando di fatto la durata di accumulo dell'energia.

Negli ultimi mesi abbiamo lavorato con clienti che hanno avuto una serie di esperienze positive e negative con il backup della batteria. Durante il primo blackout nella nostra zona, avvenuto verso le 22:30, un cliente che utilizza una macchina a pressione positiva continua delle vie aeree (CPAP) ha esaurito la sua batteria verso le 2 di notte (ha iniziato a russare e sua moglie gli ha detto di dormire ancora il divano). Un altro cliente ha utilizzato il sistema di backup per alimentare uno dei pannelli secondari di casa sua e non si è accorto dell'interruzione di corrente finché la batteria non si è esaurita.