Sistema fotovoltaico con batería de iones de sodio: cómo se diseña realmente

A sistema fotovoltaico con batería de iones de sodio no es un sistema tradicional al que se le añade un acumulador diferente. Es un sistema que cambia algunas reglas de diseño: el bus de tensión, la relación entre potencia y capacidad, los límites de instalación y, sobre todo, el comportamiento en los días fríos, cuando el autoconsumo vale más.

En esta guía técnica veremos cómo dimensionar un sistema completo alrededor de la batería HEIWIT-NA-48V210Ah y a los inversores híbridos Virgo (monofásico) e LYBRA (trifásico), usando exclusivamente los datos de la placa de identificación de los productos.

1. La arquitectura: bus de 48 V e inversor híbrido

El corazón del sistema es una acumulación baja tensión: la batería HEIWIT funciona a 48 V nominales, con 210 Ah di capacità e un modulo da 10 kWh. En comparación con las arquitecturas de alto voltaje, el bus de 48 V simplifica el cableado, la protección y el mantenimiento, y mantiene el sistema en un rango de voltaje de CC más manejable en entornos residenciales.

La escalabilidad es modular: hasta 3 unidades en paralelo, por un máximo de 30 kWh di accumulo. Esto ya define el perímetro del proyecto —residencial y pequeño comercial— y debe tenerse en cuenta en la fase de presupuesto, porque es el límite arquitectónico del sistema.

¿Qué inversor: monofásico o trifásico?

La elección sigue a la provisión: Virgo para usuarios monofásicos de hasta 6 kW, LYBRA para usuarios trifásicos, sistemas fotovoltaicos más extensos (hasta 18 kW) o donde se requiere dos entradas de batería con 125 A × 2 Corriente de carga/descarga.

2. El vínculo que lo decide todo: C-rate 0,5

Es el dato técnico más importante a comprender antes de firmar un presupuesto. La batería HEIWIT tiene un C-rate de 0.5 en carga y descarga: significa que un módulo de 10 kWh entrega o absorbe hasta 5.000 W continuos (100 A), con pico de 6 kW.

La consecuencia práctica para el diseñador es directa:

• 1 módulo (10 kWh) → 5 kW continuos: adecuado para un VIRGO 3K-S o 4K6-S.
• 2 módulos (20 kWh) → 10 kW continuos: aprovecha al máximo un VIRGO 6K-S o un LYBRA 10K-T.
• 3 módulos (30 kWh) → 15 kW continuos: la configuración que libera toda la potencia de un LYBRA 12K-T.

Acoplar un LYBRA 12K-T a un solo módulo de 10 kWh es técnicamente posible, pero en descarga la batería se detiene en 5 kW; los 7 kW restantes provendrían de fotovoltaica o de la red. Es el error de dimensionamiento más frecuente, y se evita razonando. prima sobre los kW y luego sobre los kWh.

3. Dimensionar el campo fotovoltaico

Con 2 MPPT en VIRGO y 3 MPPT en LYBRA (1 stringa por MPPT), el diseño de strings sigue tres restricciones que deben cumplirse simultáneamente:

• Voltaje de circuito abierto (Voc) a la temperatura mínima por debajo del límite de 600 V (VIRGO) o 800 V (LYBRA).
• Tensión MPP dentro del rango útil: 100–550 V en VIRGO, 130–800 V en LYBRA.
• Corriente de cadena 16 A por MPPT en VIRGO (cortocircuito 20 A) y 20 A por MPPT en LYBRA (cortocircuito 24 A).

El sobredimensionamiento DC/AC es ampliamente compatible: un VIRGO 3K-S acepta 8 kW de fotovoltaica su 3 kW de CA, una relación muy generosa. En presencia de acumulación, esto es una ventaja real, porque la energía en exceso en las horas centrales no se desperdicia sino que se almacena, siempre que la potencia de carga (5 kW por módulo) sea suficiente para absorberla.

4. El rango térmico: -25 °C / +60 °C

Es aquí donde la química de sodio se distingue claramente en el uso real. La batería HEIWIT declara una temperatura ambiente operativa de -25 °C a +60 °C y un almacenamiento de -40 °C a +70 °C, con humedad relativa 0–100%.

El punto no es la especificación en sí, sino lo que implica en el diseño: garajes sin calefacción, bodegas, salas técnicas exteriores e instalaciones en la zona climática E o F se convierten en escenarios habituales, sin necesidad de prever calefacción del local ni aceptar limitaciones de carga en las mañanas de invierno — justamente las horas en que el fotovoltaico se reanuda y el autoconsumo es más valioso.

Los inversores también siguen el mismo rango-25…+60 °C), con reducción de potencia superior a 45 °C en LYBRA. El grado IP66 di VIRGO e IP65 di LYBRA permite el montaje en entornos severos; la batería, en cambio, es IP20 se va a instalar exclusivamente en el interior.

5. Continuidad de suministro y respaldo

Ambas familias de inversores son híbridas y funcionan conectado a la red y fuera de la red. LYBRA declara un tiempo de conmutación inferior a 10 ms, un pico de 20 kVA durante 10 segundos y un entrada generador (hasta 36,4 A, rango 185–276 V).

Los 10 ms son el parámetro que hace que la copia de seguridad sea utilizable con cargas sensibles; los 20 kVA de pico sirven para gestionar las sobretensiones de los motores —bomba de calor, autoclave, compresores— que de otro modo harían saltar la protección al arrancar. Sin embargo, hay que recordar la limitación del punto 2: en copia de seguridad prolongada, la potencia continua entregable sigue siendo la de la batería, es decir, 5 kW por módulo.

6. Eficiencia real de la cadena de conversión

Los rendimientos declarados deben leerse por ruta, no tomarse individualmente:

La energía autoconsumida directamente paga solo la conversión DC/AC. La energía que pasa de la batería carga y descarga. Un dimensionamiento eficiente maximiza, por lo tanto, la cuota de consumo contemporáneo a la producción, utilizando el almacenamiento para el desfase vespertino, no como un proceso indispensable para cada kWh.

No subestimes el autoconsumo nocturno inferior a 10 W del VIRGO: anualmente significa menos de 90 kWh de consumo parásito.

7. Ciclos, rendimiento y vida útil

La batería declara más de 6.500 ciclos con DoD recomendado para el 90%. Traducido a energía efectivamente utilizable:

In un impianti residenziale ben dimensionato si contano tipicamente 250–300 cicli equivalenti l’anno. Su 6.500 cicli significa un orizzonte di servizio nell’ordine dei 20 años y más, muy por encima de 10 años de garantía que acompaña batería e inversor.

Es el parámetro correcto para comparar ofertas: no el precio por kWh instalado, sino el costo por kWh realmente entregado a lo largo de su vida útil.

8. IA Asistencial: la gestión que decide cuándo conviene hacer qué

Una instalación con almacenamiento produce valor solo si se decide bien, cada día, entre tres alternativas: autoconsumir, almacenar o inyectar a la red. IA Cuidado automatiza esta elección con una predicción de la producción fotovoltaica a 24 horas cruzada con el análisis de los consumos reales, priorizando la inyección en las horas de PUN más alto.

En el frente de mantenimiento, monitorea temperatura y tensión de las celdas en tiempo real, estimo TNM y la vida útil restante y señala la degradación por adelantado. Cada decisión del sistema está registrada y explicada en Diario AI, con app iOS y Android, reportes mensuales, cálculo del ahorro económico y del CO₂ evitado.

Para los instaladores, el valor añadido está antes y después: Preventor inteligente con lettura automatica della fattura e layout della stringa sul tetto del cliente, e gestión de flotas de todas las instalaciones instaladas desde una única vista.

9. Tres configuraciones tipo

Villetta monofásica, calefacción a gas

• FV 4,5 kWp — VIRGO 4K6-S - 1 módulo de 10 kWh
• Potencia de batería de 5 kW: cubre el pico de la noche de una cocina de inducción y electrodomésticos.
• Configuración de mayor difusión, con la mejor relación entre inversión y autoconsumo.

Casa completamente eléctrica monofásica con bomba de calor

• FV 8 kWp VIRGO 6K-S - 2 módulos de 10 kWh (20 kWh)
• Potencia de batería de 10 kW: gestiona bomba de calor, inducción y carga lenta del coche simultáneamente.
• El segundo módulo sirve tanto para la autonomía vespertina como para absorber el pico de carga diurno.

Uso trifásico, pequeña actividad o vivienda con alta simultaneidad

• FV 15 kWp — LYBRA 12K-T - 3 módulos de 10 kWh (30 kWh)
• Potencia de batería 15 kW y respaldo con conmutación < 10 ms.
• Aprovecha los 3 MPPT en tejados con diferentes orientaciones y la entrada del generador como tercera fuente.

10. Instalación: las limitaciones físicas a verificar en la inspección in situ

El módulo de la batería mide 465 × 268 × 918 mm Es pesado menos de 116 kg. Son los dos números que deben verificarse antes que nada:

• Alcance del soporte: con três módulos supera-se os 340 kg em uma área reduzida. a estrutura deve ser verificada, não apenas o espaço.
• Ruta de acceso116 kg por módulo requieren una manipulación adecuada y un paso practicable hasta el punto de colocación.
• Ambiente internoIP20 significa ausencia de exposición directa a agua o polvo.
• Ruido: batería silenciosa y VIRGO por debajo de 25 dB permiten la instalación incluso en las proximidades de locales habitados; LYBRA, a < 45 dB(A) con ventilación inteligente, es más adecuado en locales técnicos.

La comunicación entre la batería y el inversor se realiza a través de CAN Bus / RS485, con BMS integrado y panel LED táctil a color con indicador de estado de carga. El control remoto está disponible en Wi-Fi y LAN en VIRGO, Wi-Fi, Bluetooth y RS485 en LYBRA.

11. Normativa y conexión a la red

El sistema está certificado para la conexión a la red italiana según CEI 0-21:2022 (con varianti V2:2022 e V3:2024 sulla batteria) y cuenta con las certificaciones de seguridad y compatibilidad electromagnética IEC 62109-1/-2, IEC 62040-1 e serie EN/IEC 61000-6.

Las protecciones integradas cubren monitorización de aislamiento y corriente de fuga, inversión de polaridad, anti-islanding, sobreintensidad y cortocircuito de CA y desconexión remota; LYBRA integra además SPD DC Tipo II y AC Tipo III e seccionador DC.

También están presentes las certificaciones para los principales mercados europeos — VDE-AR-N 4105, EN 50549-1, G98/G99, C10/11 — un elemento relevante para quienes operan en varios países.

Lista de verificación del proyecto

1. Detectar el perfil de consumo horario real, no el consumo anual.
2. definir kW de pico necesario y de ahí el número de módulos (5 kW cada uno).
3. Elegir el inversor en función del suministro y la potencia fotovoltaica, verificando la coherencia con la potencia de la batería.
4. Verificare le cadenas sua tensione a vuoto invernale e corrente per MPPT.
5. Controlar en inspección sobre el terreno alcance, acceso y entorno interno para ponerlo.
6. Evaluar la oferta en costo por kWh entregado en vida útil, no sobre el precio inicial.

Diseñemos tu instalación

Cada instalación parte de un perfil de consumo diferente. Si deseas un dimensionamiento basado en tus consumos reales, puedes solicitar información o rivolgersi direttamente a un Instalador asociado de Heiwit de tu zona.

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