Gestionarea bateriilor într-un sistem cu panouri fotovoltaice devine tot mai importantă pentru cei care urmăresc independența energetică și costuri mai mici la electricitate. Mulți caută soluții flexibile și eficiente, iar legarea corectă a bateriilor influențează direct performanța sistemului, durata de exploatare și siguranța. Citește articolul Zonetec Solar și află când și cum să conectezi bateriile în serie, paralel sau combinat!
De ce contează modul de legare al bateriilor într-un sistem fotovoltaic?
Conectarea bateriilor influențează atât autonomia și performanța consumatorilor, cât și siguranța instalației. Dacă alegi o legare necorespunzătoare, sistemul poate funcționa ineficient sau cu riscuri la adresa electronicii. De exemplu, într-o casă unde ziua încărcarea panourilor fotovoltaice conduce la o producție ridicată, iar consumul major se verifică seara, configurația corectă a bateriilor te ajută să folosești toată energia stocată, fără pierderi sau defecțiuni inutile.
Pe piața locală, tot mai mulți români instalează sisteme hibride sau off-grid. În aceste cazuri, stocarea energiei joacă un rol esențial pentru asigurarea alimentării constante. Alegerea modului corect de legare a bateriilor devine o decizie tehnică importantă atât pentru locuințe, cât și pentru spațiile comerciale.
Legarea în serie și paralel a bateriilor în sistemele de panouri fotovoltaice: ce variante ai la dispoziție
Înainte de a porni la drum, e util să cunoști diferențele de bază între legarea în serie și cea în paralel. Odată ce ai ales corect între aceste configurații, poți adapta sistemul la consumul și echipamentele tale.
· legarea în serie: unești polul pozitiv al unei baterii solare cu polul negativ al următoarei. Tensiunile se adună, iar capacitatea (măsurată în amper-oră, Ah) rămâne la nivelul unei singure baterii. De exemplu, două baterii de 12V/100Ah legate în serie duc la un total de 24V/100Ah. Mulți folosesc această metodă ca să atingă tensiunile necesare pentru convertoare sau invertoare moderne.
· legarea în paralel: poli pozitivi se unesc între ei, la fel și cei negativi. Prin această conectare, păstrezi tensiunea inițială (de exemplu, 12V), dar adaugi capacitatea tuturor bateriilor (două baterii de 12V/100Ah în paralel oferă 12V/200Ah). Această variantă se recomandă acolo unde vrei să crești autonomia fără modificarea tensiunii sistemului.
Legarea bateriilor în serie – pași de urmat
Dacă sistemul tău are nevoie de o tensiune mai mare la ieșire (cum ar fi 24V sau 48V), vei trece prin următorii pași:
1. Folosește baterii identice ca model, tensiune, stare și capacitate: previi încălcarea ritmului de încărcare și descărcare. De exemplu, conectarea unei baterii de 12V/100Ah cu una de 12V/150Ah reduce eficiența și poate scurta durata de exploatare. În instalațiile noi, utilizează grupuri de baterii provenite din același lot.
2. Leagă plus la minus (în serie): conectează polul pozitiv al unei baterii la polul negativ a celei următoare, până le-ai legat pe toate în serie. Cele două borne libere (un minus și un plus) devin punctele de conectare la sistem. Un exemplu practic: patru baterii de 12V le conectezi în serie și obții 48V, o alegere uzuală pentru invertoare potrivite sistemelor hibride sau off-grid.
3. Ridică tensiunea sistemului pentru cerințe speciale: dacă ai nevoi de energie mai mari pentru consumatori industriali, pompe cu putere ridicată sau instalații pe 48V, această configurare îți permite integrarea echipamentelor moderne. În multe kituri avansate, cum sunt sistemele fotovoltaice hibrid 5 kW cu baterie de 5,8 kWh, întâlnești acest tip de instalație electrică.
4. Monitorizează și protejează lanțul de baterii: folosește un sistem de monitorizare a energiei. Astfel, previi dezechilibrul, suprasolicitarea și defectarea timpurie – fenomene care apar deseori dacă una dintre bateriile conectate în serie prezintă o slăbiciune.
Echilibrarea bateriilor se poate face pasiv (prin disiparea energiei în rezistențe) sau activ (prin transfer de energie între celule). Pentru bateriile LiFePO₄ conectate în serie, echilibrarea activă este recomandată pentru a menține performanța și a preveni uzura prematură.
Ghidul practic pentru legarea în paralel a bateriilor
Alegerea configurării în paralel aduce avantaje atunci când vrei să mărești capacitatea și autonomia sistemului, păstrând aceeași tensiune de alimentare.
1. Conectează fiecare plus la plus și fiecare minus la minus: unește între ele toate polii de același fel. Dacă ai trei baterii de 12V/150Ah, să le legi în paralel înseamnă că vei avea la final 12V/450Ah, ceea ce permite funcționarea prelungită a consumatorilor. Astfel de legături se recomandă locuințelor cu multe electrocasnice sau consum constant (frigider, iluminat, sisteme de supraveghere).
2. Crește ușor autonomia și extinde sistemul când ai nevoie: poți adăuga baterii identice în paralel, mărind gradual capacitatea. Acest lucru prinde bine dacă pe parcursul anilor consumul crește. Analizează kiturile fotovoltaice înainte de a achiziționa module noi.
3. Folosește cabluri potrivite și verifică starea sistemului: o capacitate totală mai mare înseamnă curenți mai puternici în cabluri. Optează pentru cabluri cu secțiune generoasă, omologate pentru instalații solare, ca să previi riscul de supraîncălzire și pierderi de energie. Pentru exemplificare, la o bancă de 400Ah se pot atinge curenți de descărcare ce solicită cupluri solide.
4. Monitorizează echilibrul bateriilor regulat: deși paralelul tolerează mai bine diferențe mici între baterii, efectuează verificări periodice pentru a identifica orice deviere de la capacitatea normală. O baterie defectă poate afecta întregul grup, fiind recomandat să înlocuiești imediat modulele care dau semne de uzură.
Structura serie-paralel – combinația adaptată sistemelor complexe
Sistemele mari sau cele care trebuie să atingă atât o anumită tensiune, cât și o capacitate ridicată, au nevoie de o configurație mixtă. Acționezi în următorii pași:
1. Formează grupuri de baterii în serie: de exemplu, grupează patru baterii de 12V în serie pentru a obține un grup de 48V. Dacă ai opt baterii, creezi două grupuri astfel.
2. Conectează grupurile formate în paralel: cele două stringuri de 48V se leagă între ele în paralel, rezultând 48V și o capacitate totală dublată față de un singur grup. Această metodă se regăsește în sisteme hibride sau industriale care au nevoie de autonomie pe mai multe zile.
3. Optimizează întreaga configurare pentru fiabilitate și flexibilitate: fii atent la compatibilitatea echipamentelor conectate, precum invertoarele solare moderne.
Această structură serie-paralel permite o scalare eficientă a unui micro-sistem fotovoltaic, adaptându-l la particularitățile locuinței sau ale spațiului comercial.
⚠️ Important: Nu conecta aceleași baterii simultan în serie și paralel (de exemplu, într-un triunghi de conexiuni). Acest lucru poate duce la scurtcircuite interne. Se pot conecta grupuri de baterii în serie și apoi în paralel (sau invers), dar nu aceleași baterii în ambele moduri în același timp.
Reguli de instalare și bune practici
Practicarea acestor reguli te ajută să asiguri fiabilitatea și durata maximă de funcționare:
1. Alege baterii identice
Potrivește tipul, capacitatea, tensiunea și gradul de uzură înainte de conectare. Performanța scade rapid dacă folosești baterii noi împreună cu unele uzate.
2. Respectă datele oferite de producător
Verifică în manual sau pe fișa tehnică limita de tensiune, curentul maxim admis și alte recomandări. O depășire a acestor valori poate afecta siguranța și garanția sistemului.
3. Adoptă un sistem BMS și/sau balancoare de tensiune
Pentru legare în serie, aceste echipamente protejează fiecare baterie, prelungind perioada de funcționare și ajutând la echilibrarea procesului de încărcare.
4. Monitorizează parametrii instalației periodic
Instalează un smartmeter sau folosește aplicații de monitorizare. Astfel, vei observa rapid dacă apare o problemă la una dintre baterii și poți interveni înainte de a apărea un defect major.
5. Nu combina baterii vechi cu modele noi
Chiar dacă vrei să extinzi sistemul la un moment dat, utilizează doar baterii din aceeași generație și specificații. Salturile între generații pot duce la dezechilibru și uzură rapidă.
6. Folosește conectori și cabluri de calitate
Alege cabluri cu secțiune potrivită și conectori speciali pentru proiecte fotovoltaice, ca să previi problemele generate de contacte imperfecte sau scurtcircuite.
⚠️ Atenție: Chiar și diferențe mici între baterii (capacitate, uzură, chimie) pot duce la dezechilibre periculoase. Conectarea în serie sau paralel a bateriilor diferite poate cauza supraîncărcare, descărcare profundă sau chiar incendii. Este esențial să folosești baterii din același lot, cu aceleași specificații și nivel de uzură.
Cum influențează temperatura și mediul performanța bateriilor solare
Mulți cred că mai mult soare = performanță mai mare. Dar adevărul este că temperaturile de peste 30–35°C pot accelera degradarea chimică din bateriile cu litiu sau AGM, reducând durata de viață. Iar la peste 40°C, bateriile pot pierde până la 20–30% din durabilitate pe termen lung. [1]
De asemenea, iernile grele pot paraliza sistemul. Temperaturile sub 0°C afectează serios capacitatea de încărcare. Încărcarea sub 0°C este periculoasă pentru bateriile litiu, în special LiFePO₄. La aceste temperaturi, pot apărea dendrite de litiu care pot perfora separatorul intern, ducând la scurtcircuit. De aceea, majoritatea BMS-urilor moderne opresc automat încărcarea sub 0°C pentru a preveni deteriorarea ireversibilă.Vezi aici cum să maximizezi eficiența panourilor fotovoltaice în anotimpurile reci!
Ventilația și umiditatea contează enorm. Umiditatea ridicată combinată cu temperaturi oscilante poate produce condens în cutiile de protecție, afectând contactele electrice. Chiar și IP65 nu înseamnă că poți ignora ventilația într-o boxă metalică expusă în plin soare.
Majoritatea bateriilor solare funcționează cel mai bine între 15°C și 25°C. În afara acestui interval, capacitatea scade, rezistența internă crește, iar pierderile sunt mai mari. Pierderea de eficiență este graduală – o baterie la 0°C poate avea cu 30% mai puțină capacitate decât la 20°C.
Ce soluții există?
1. Alege baterii cu încălzire integrată dacă le montezi într-un spațiu rece!
2. Montează-le în spații ventilate, dar ferite de soare direct!
3. Optează pentru izolare termică pasivă în containere tehnice sau dulapuri speciale!
4. Monitorizează temperatura prin BMS (Battery Management System) inteligent!
Dacă nu ai experiență sau vrei să crești eficiența cu un sistem personalizat, apelează la un specialist pentru consultanță. Energia solară devine din ce în ce mai accesibilă, iar instalarea corectă asigură funcționarea la parametri optimi.
Surse
[1] energy2store. “Battery Life of All Types - a Comprehensive Guide!” Energy2store.hr - Specijalisti Za Baterije, 8 Oct. 2024, www.energy2store.hr/en/lifetime-of-batteries-of-all-types-guide/. Accessed 8 July 2025.