Qual é a diferença entre uma bateria de inversor de 12V, 24V e 48V?

As baterias do inversor são componentes essenciais em sistemas solares fora da rede e de reserva, fornecendo energia armazenada para utilização quando os painéis solares não estão a gerar energia. A voltagem da bateria - 12V, 24V ou 48V - desempenha um papel crucial na determinação da eficiência do sistema, capacidade de armazenamento e adequação a diferentes aplicações. Compreender as diferenças entre estes níveis de tensão pode ajudá-lo a escolher a bateria de inversor correta para as suas necessidades.

Nível de tensão

O tensão da bateria do inversor¹ determina a quantidade de energia que pode fornecer ao inversor e, consequentemente, os dispositivos que pode alimentar. Diferentes tensões são adequadas para diferentes tamanhos e requisitos do sistema.

• Baterias de 12V: Normalmente utilizadas em sistemas pequenos e de baixa potência, as baterias de 12V são as mais amplamente disponíveis e acessíveis. São frequentemente utilizadas em sistemas que alimentam pequenos aparelhos como luzes, ventoinhas e pequenas casas fora da rede.
• Baterias de 24V: Um nível de tensão intermédio, as baterias de 24V são ideais para sistemas maiores fora da rede ou casas com maior consumo de energia. Fornecem mais potência do que as baterias de 12V sem a complexidade dos sistemas de 48V.
• Baterias de 48V: São normalmente utilizados em sistemas maiores e mais avançados, uma vez que oferecem uma maior produção de energia e eficiência. Encontram-se normalmente em casas de maiores dimensões, edifícios comerciais e aplicações industriais onde é necessário um armazenamento e produção de energia substanciais.

Armazenamento de energia e potência de saída

O capacidade de armazenamento de energia de uma bateria² depende tanto da sua voltagem como da sua classificação ampere-hora (Ah). Uma bateria de tensão mais elevada armazena normalmente mais energia e pode fornecer uma potência mais elevada.

• Baterias de 12V: Estas baterias têm geralmente um menor armazenamento de energia em comparação com os sistemas de tensão mais elevada. São adequadas para dispositivos de baixa energia e sistemas que requerem menos armazenamento, como pequenas cabinas ou sistemas de reserva.
  • Armazenamento de energia típico: Em redor 100-150 Ah, fornecendo cerca de 1,2 kWh a 1,8 kWh de potência utilizável.
• Baterias de 24VOs sistemas de 24V são um passo à frente dos sistemas de 12V em termos de capacidade de energia e são mais eficientes para casas de média dimensão fora da rede.
  • Armazenamento de energia típico: Em redor 200-300 Ah, fornecendo cerca de 4,8 kWh a 7,2 kWh de potência utilizável.
• Baterias de 48V: Estas baterias foram concebidas para sistemas de grande dimensão e aplicações comerciais em que é necessário um elevado nível de armazenamento e de potência.
  • Armazenamento de energia típico: Em redor 400-500 Ah, fornecendo cerca de 19,2 kWh a 24 kWh de potência utilizável.

Consumo de corrente e eficiência

Consumo de corrente³ refere-se à quantidade de eletricidade que a bateria fornece, e eficiência⁴ indica a eficácia do funcionamento do sistema. Os sistemas de tensão mais elevada tendem a ter uma melhor eficiência devido ao menor consumo de corrente e à redução da perda de energia.

• Baterias de 12V: Têm um consumo de corrente mais elevado, o que aumenta a resistência e a perda de potência. Isto pode levar a ineficiências em longas distâncias ou quando é necessária uma potência elevada.
• Baterias de 24V: Ao duplicar a tensão, o consumo de corrente é reduzido, o que leva a uma melhor eficiência, especialmente em sistemas maiores.
• Baterias de 48V: Com um consumo de corrente ainda mais baixo, as baterias de 48V são as mais eficientes para sistemas maiores. Reduzem a queda de tensão e a perda de energia, tornando-as a escolha preferida para sistemas de alta potência.

Tamanho e custo do sistema

O tamanho e o custo de um sistema de baterias são influenciados pelo nível de tensão. Geralmente, os sistemas de tensão mais elevada são mais caros, mas oferecem maior eficiência e capacidade.

• Baterias de 12V: Tendem a ser mais económicos e são adequados para sistemas mais pequenos, mas o tamanho total do sistema pode ser maior para compensar o menor armazenamento de energia.
  • Custo: Tipicamente $100-$300 por bateria, consoante a marca e a capacidade de amperagem.
• Baterias de 24V: Oferecem um equilíbrio entre custo e desempenho, tornando-os uma boa opção para casas de média dimensão.
  • Custo: Em redor $200-$500 por bateria, com os modelos mais avançados a atingirem preços mais elevados.
• Baterias de 48V: Os mais caros, mas oferecem maior armazenamento de energia e eficiência para sistemas maiores.
  • Custo: Normalmente entre $400-$1000 por pilha, consoante a marca e a capacidade.

Aplicações

Cada nível de tensão é mais adequado para aplicações específicas, dependendo dos requisitos energéticos e da escala do sistema.

• Baterias de 12V: Ideal para pequenos sistemas solares fora da rede, caravanas, barcos e sistemas de reserva para cargas de baixa potência.
  • Exemplo: Utilizado numa pequena cabana ou caravana para alimentar aparelhos básicos como luzes e um frigorífico.
• Baterias de 24V: Adequado para casas maiores, sistemas fora da rede e pequenas empresas com necessidades energéticas moderadas.
  • Exemplo: Utilizado numa casa de tamanho médio com necessidades moderadas de energia, incluindo ar condicionado, luzes e electrodomésticos.
• Baterias de 48V: Utilizado em sistemas comerciais de maiores dimensões, casas fora da rede com elevada procura e aplicações industriais que requerem uma elevada produção de energia.
  • Exemplo: Utilizado numa grande propriedade fora da rede ou para alimentar uma empresa, como um armazém ou uma instalação de fabrico.

Compatibilidade com inversores

A tensão do inversor deve corresponder à tensão do banco de baterias para um desempenho ótimo. Níveis de tensão incompatíveis podem causar ineficiência, danos potenciais ou falha do sistema.

• Inversores de 12V: Compatível com baterias de 12V e normalmente utilizado em sistemas de baixa potência, tais como configurações de energia de reserva para pequenas casas.
• Inversores de 24V: Concebidos para serem utilizados com bancos de baterias de 24V, conseguem um equilíbrio entre potência e eficiência para sistemas fora da rede de média dimensão.
• Inversores de 48V: Necessários para bancos de baterias de 48V, estes inversores são ideais para sistemas de alta eficiência e alta potência, especialmente em grandes casas fora da rede ou aplicações comerciais.

Queda de tensão e eficiência ao longo da distância

À medida que a eletricidade viaja por longas distâncias, a tensão tende a cair, levando à ineficiência. Os sistemas de tensão mais elevada registam menos queda de tensão, o que é benéfico para instalações maiores.

• Sistemas de 12V: Propenso a uma maior queda de tensão ao longo da distância, o que pode reduzir a eficiência, especialmente em grandes instalações.
• Sistemas de 24V: Menos susceptíveis a quedas de tensão, o que os torna mais eficazes para cablagens de comprimento médio.
• Sistemas de 48V: A melhor opção para reduzir a queda de tensão em longas distâncias, garantindo a máxima eficiência em grandes sistemas.

Tamanho do banco de baterias

O número de baterias necessárias num sistema dependerá da capacidade de energia necessária e da tensão do banco de baterias. Um sistema de tensão mais elevada requer menos baterias para obter o mesmo armazenamento de energia que um sistema de tensão mais baixa.

• Bancos de baterias de 12V: Normalmente, requerem mais baterias para satisfazer as necessidades energéticas, o que resulta em configurações maiores e mais espaço.
• Bancos de baterias de 24V: Requerem menos baterias para o mesmo armazenamento de energia, proporcionando uma solução mais compacta.
• Bancos de baterias de 48V: A opção mais compacta, que requer o menor número de baterias para um grande armazenamento de energia, tornando-as ideais para poupar espaço em grandes sistemas.

Conclusão

A escolha entre uma bateria de inversor de 12V, 24V ou 48V depende das suas necessidades energéticas, do tamanho do sistema e do seu orçamento.

• Sistemas de 12V são os melhores para pequenas instalações fora da rede, caravanas e sistemas de apoio ligeiros.
• Sistemas de 24V oferecem um equilíbrio para casas de média dimensão e sistemas que requerem uma potência moderada.
• Sistemas de 48V são ideais para instalações de grandes dimensões e de elevada procura, onde a eficiência, a escalabilidade e a cablagem de longa distância são importantes.

Ao compreender as diferenças nos níveis de tensão, pode tomar uma decisão informada sobre a bateria do inversor certa para o seu sistema de energia solar ou de reserva, garantindo eficiência, desempenho e fiabilidade a longo prazo.

Nota de rodapé: