Daca vrei sa stai offgrid, intr-un fel sau altul trebuie sa ai de undeva curent pe care sa-l poti consuma. Ca vrei o lumina ca sa citesti, priza pentru laptop sau sa-ti incarci telefonul, energia aia trebuie sa vina de undeva. Iar in acest articol vreau sa vedem de unde vine energia, cum se stocheaza si cum se consuma din diverse tipuri de baterii. Sa le trecem in revista in prima faza si sa vedem cu ce ramanem real:
Avem bateriile normale de masina cu plumb, apoi avem deep cycle gel, bagam in lista si litiu-ion desi meh si litiu fier polimer sau lifepo4. Bateria pe plumb pica, e gandita pentru tractiune, adica sa-ti dea curent sa pornesti masina. Nu este gandita pentru consum constant si se va deteriora repede. Mai scapam si de Litiu-ion pentru ca nu-s chiar uzuale si sunt destul de periculoase, uneori avand niste reactii exoterme destul de interesante si violente. Ramanem pe masa cu deep cycle si lifepo4, caruia-i vom zice litiu de acum pentru usurinta.
Bateriile le vom compara dupa cateva criterii: pret de achizitie, greutate, durata de viata, numar de cicluri si DoD sau depth of discharge, productie totala. Sigur, putem merge mult mai in detaliu dar am zis sa ne concentram doar pe cele mai importante chestii. As face o mentiune aici, ca vom vorbi de baterii cu litiu de serie si nu variante de celule cu balansare aftermarket sau solutii DIY. Sigur, se pot face, dar e o bataie de cap si 3 din 5 oameni pe care ii cunosc si care si-au facut au probleme cu ele. Astfel, pentru a pastra echilibrul, luam 2 baterii de la acelasi producator si le comparam.
O sa alegem un Victron AGM de 100Ah si un Victron LiFePO4 de 100Ah de asemenea, adica 1280Wh sau 1,28kWh. Sigur, primul lucru pe care il vom observa este costul de achizitie foarte, foarte diferit. Pe site-ul celor de la Darcom Energy, varianta AGM este 1800 RON iar cea cu litiu 7100 RON si de aici se cam separa treburile rapid. Urmatoarea diferenta usor de intuit are de-a face cu greutatea si gasesc ca este un aspect extrem de important pentru un camper. In cazul variantei de 100Ah, litiu este sub jumatate din greutatea AGM-ului. Pe masura ce cresc capacitatile, diferenta ajunge sa fie 1 la 3 sau chiar 1 la 4, bateriile deep cycle de obicei fiind destul de grele. O sa revenim la problema greutatii in raport cu Depth of Discharge, pentru ca e un aspect foarte important. Deci am stabilit pana acum ca litiu e mai usor si mai scump. Astea le numim observatii empirice elementare.
Trecand mai departe, ajungem la durata de viata ca numar de cicluri, care este influentata de acest Depth of Discharge. Un acumulator deep cycle are un DoD optim de 50%. Asta inseamna ca din 100Ah din bateria noastra etalon, putem folosi 50Ah inainte sa inceapa sa se degradeze destul de serios. In Data sheet-ul de pe site-ul Victron, ne informeaza ca la 50% discharge noi avem 600 de cicluri de baterie. Bun. Deci in viata acestei baterii, noi putem folosi de 600 de ori cate 50Ah. Ca sa pastram un echilibru, ramanem tot la 50% DoD si ne uitam ce scrie in Data Sheet-ul pentru litiu. Pentru aceleasi specificatii, la varianta 2022 a bateriilor, cu un DoD similar, aceeasi baterie suporta 5000 de cicluri de incarcare, deci de 8,3 ori mai multe cicluri. Insa aceasta nu e cea mai relevanta trasatura a acestor baterii, sau in general a litiului, ci faptul ca suporta un DoD de 80%, unde au 2500 de cicluri. Deci, spre deosebire de o deep cycle de unde poti trage 50Ah dintr-o baterie de 100Ah, aici poti trage 80Ah dintr-o baterie de aceeasi capacitate. Durata de viata normala a unei baterii cu gel este 5-7 ani, pe cand durata de viata a unei baterii cu litiu este de 15-20 de ani, deci adaugam si asta la lista de diferente notabile.
Si aici revenim la greutate, pentru ca noi initial am calculat greutatea la achizitie, cea care defineste cat platesti la FAN Courier ca sa iti ajunga bateria acasa. Insa acum, cu noile date, calculam in functie de energia disponibila. Daca din bateria cu litiu putem scoate 80Ah si are 15 kg, pentru a scoate aceeasi energie din gel avem nevoie de un acumulator de 160Ah care cantareste 47 kg. Si iata ca am mai adaugat o bila neagra la gel, sau alba la litiu, sau cum vrei sa ii zicem.
Cu toate aceste informatii, mergem iar la costuri si sunt doua aspecte importante: pretul pe kWh la achizitie si pretul pe kWh pe toata durata de viata a bateriei. Clar, la achizitie gelul castiga detasat cu 1400 RON per kWh pe cand litiu sare de 5500 RON per kWh. Revenim un pic la numarul de cicluri si DoD ca sa calculam pretul pe kWh pe viata. Luam strict DoD 50%, si pentru gel vom avea 50Ah adica 0,6kWh x 600 cicluri deci 360kWh pe toata durata vietii. Pentru litiu avem 50Ah, deci aceiasi 0,6kWh x 5000 cicluri deci 3000kWh pe toata durata vietii acumulatorului nostru. Impartim la pretul de achizitie si ne rezulta ca gelul are un cost de 5 lei pe kWh iar litiu de 2,36 lei pe kWh, deci mai putin de jumatate.
Recapitulam: cost de achizitie, 1-0 pentru gel. greutate 1-1, recupereaza litiu, DoD 2-1 pentru litiu. Cicluri de viata 3-1 pentru litiu. Pret per kWh achizitie, punct pentru gel, deci 3-2. In final Pret per kWh pe perioada de functionare, 4-2 pentru litiu. Si mai era diferenta de durata de viata de la ... hai sa zic 7 ani la gel, ca ma simt darnic, si 15-20 de ani la litiu. Deci 5-2 si s-a incheiat meciul. Sunt de acord ca aceasta varianta are un pret de achizitie mai mare, insa am demonstrat impreuna ca, de fapt, iesi mai bine la orice capitol relevant. De multa vreme ma tin sa pun pe hartie calculele astea. Sunt sigur ca pe ici pe colo m-am exprimat gresit, am zis watts in loc de watts ora sau te miri ce. Sunt sigur ca vom afla impreuna unde am gresit, din comentarii. Dar imi doream foarte mult de acopar mai in detaliu acest topic pentru ca, mai mult decat orice altceva, bateriile din gloria the sprinter au starnit reactia clasica: Sunt scumpe domne. Deci, per total, pot sa spun cu certitudine ca nu, nu sunt deloc scumpe prin comparatie cu niste baterii pe gel. Si inca nu am intrat in detalii despre cum se incarca si se descarca, acolo e alta drama fantastica pe care vreau sa o discut intr-un episod viitor, notabil mai geeky decat asta. Dar bateriile astea sunt definitia expresiei "Sunt prea sarac sa-mi cumpar lucruri ieftine"
Acum ca am vorbit despre cum dimensionezi un sistem si ce baterii pui, in urmatorul blog o sa povestim despre panourile solare si controllerele care ... ma rog ... le controleaza. Si acolo avem de despicat firul in patru si e un aspect la fel de important ca cel al bateriilor. Sper ca v-a placut textul si sper sa ne citim cat mai curand!