Аккумуляторы для солнечных батарей: обзор видов подходящих батарей и их особенностей

Системы альтернативной энергетики очень часто применяют при обеспечении домов для жилья электротоком. Так как режимы генерации и электропотребления отличаются, то нужно обеспечит ее накопление для отдачи.

Благодаря этому используют специализированные аккумуляторы для фотоэлектрических панелей и ветрогенераторов, которые предназначаются для работы в циклах зарядки и разрядки.

Аккумуляторы в системе бытовой гелеоэнергетики

Сознание способов и невидимых моментов применения аккумуляторов при обеспечении объекта электрической энергией от фотоэлектрических панелей даст возможность реализовать грамотный выбор устройств и обеспечит самый большой КПД системы. Благодаря этому важно знать о способах создания аккумуляторного массива (блока) и правила расчета ключевых параметров.

Метод объединения устройств в единый массив

Жилые и пром. объекты потребляют электрическую нагрузку, превышающую возможности одного аккумулятора. В случае если система солнечной энергетики запланирована на огромное количество электрических приборов, нужно создание массива батарей аккумулятора по примеру аналогичного объединения фотоэлектрических батарей.

Подключение аккумуляторов в единый массив хранения электрической энергии можно сделать параллельным, последовательным или комбинированным методом. Подбор зависит от нужных выходных параметров мощности и напряжения.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

В зависимости от способа подсоединения аккумуляторов между собой можно достичь разных значений напряжения на выходе, однако не нужно создавать более сложных схем чтобы избежать образования уравнивающих током между устройствами в массиве

Батареи аккумулятора располагают в доме или другом строении для оснащения температурные значения окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и устранения проникания на них воды. Это существенно увеличивает рабочий срок устройств и снижает потери электрической энергии.

Новые производственные технологии батарей аккумулятора, которые предназначены для локации в жилых строениях, предполагают очень высокие меры безопасности в экологическом плане. Благодаря этому, делать каких нибудь специализированных мер по насыщенной проветривания помещения нет потребности. Однако располагать их в комнатах для жилья все же не нужно.

Так как аккумуляторы имеют большой вес (прибор на 12 Вольт и 200 Ач весит около 70 кг), то их нужно разместить на полу или прочных и надежно закрепленных стеллажах. Нужно устранить вероятность падения аккумуляторов с высоты, так как в данном варианте они поломаются, а системы с жидким электролитом более того опасны для человеческого здоровья при их разгерметизации.

С повышением длины кабеля силового увеличивается электрическое сопротивление, что ведет к уменьшению КПД системы. Благодаря этому практикуют расположение аккумуляторов близко друг к другу, дабы уменьшить общую протяженность проводов.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Стеллаж для батарей аккумулятора должен держать тяжелый вес. Так, блок из восьми двухсотамперных аккумуляторов весит более чем пол тонны

Специфики функционирования системы

При параллельном и комбинированном последовательно-параллельном соединении аккумуляторов в единый массив вероятна разбалансировка устройств по уровню заряда. Это ведет к тому, что приспособление будет работать не в полном цикле, а это означает, его ресурс будет выработан быстрее.

Система получения электрической энергии от солнечных лучей всегда снабжена контролером, который управляет аккумуляторным зарядом. На случай создания массива батарей дополнительно требуется установка выравнивающих заряд перемычек.

Чтобы избежать проблем неравномерной зарядки и разрядки соединенных в единый массив аккумуляторов необходимо применять устройства одной модели, а самый лучший вариант – одной партии. Данное правило важно не только для систем солнечной энергетики.

В настоящий момент почти что все жилище можно обеспечить устройствами, работающими от сети в 12 или 24 Вольта, плюс к этому холодильниками, телевизорами и т.д. Однако разводка с подобным напряжением по всему дому смысла нет, так как мощность тока будет слишком большая. Следовательно, при выполнении такой концепции нужен дорогой провод с большим сечением жил и будут велики потери от электрического сопротивления.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Почти что для всей домашней техники есть модели, которые работают от 12-вольтовой сети непрерывного тока. Если разводка электро кабеля не очень длинная, тогда можно применить систему с невысоким напряжением

Благодаря этому очень близко от батарей аккумулятора устанавливают преобразователь напряжения – приспособление для изменения электрического напряжения.

Более того, реальное выходящее напряжение от аккумуляторного блока может немного разниться от заявленного. Так, полноценно заряженные востребованные для применения в наборе с фотоэлектрическими панелями гелевые АКБ предоставляют напряжение 13-13,5 Вольта, благодаря этому преобразователь напряжения исполняет функции стабилизатора.

Расчет нужной емкости батарей

Емкость батарей аккумулятора рассчитывают исходя из будущего периода независимой работы без подзарядки и суммарной мощности употребления электрических приборов. Среднюю по временному интервалу мощность электрического прибора можно высчитать так:

P = P1 * (T1 / T2)

Где:

  • P1 – паспортная мощность устройства;
  • T1 – рабочее время прибора;
  • T2 – общее расчетное время.

Почти что на всей территории России есть длительные сроки, когда фотоэлектрические панели не будут работать из-за причины неприятной погоды. Ставить большие массивы аккумуляторов для их полной загруженности только пару раз в год невыгодно. Благодаря этому, к подбору интервала времени за который устройства будут работать исключительно на разряд нужно подойти исходя из среднестатистического значения.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Кол-во генерируемой фотоэлектрическими батареями энергии зависит от плотности облаков. Если плохая погода в регионе не редкость, то недостаток входящей мощности нужно брать во внимание при расчитывании объема аккумуляторного блока

Если задумывают применять накопившуюся энергию в течении 24 часов, то прекрасный вариант принять за расчет чуть больший интервал, такой как 30 часов. А на случай длительного срока, когда нет возможности применять фотоэлектрические панели, нужно применить иную систему получения электрической энергии, основаную, к примеру, на дизель- или газогенераторе.

Заряженный на 100% аккумулятор может до собственной полной разрядки выдать мощность, которую можно высчитать по формуле:

P = U x I

Где:

  • U – напряжение;
  • I – сила тока.

Так, один аккумулятор с параметрами напряжения 12 вольт и силы тока 200 ампер, может сгенерировать 2400 ватт (2,4 кВт). Для расчета суммарной мощности нескольких аккумуляторов, нужно сложить значения, полученные для любого из них.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

В продаже есть аккумуляторы с большим параметром мощности, но цена у них большая. Порой существенно дешевле приобрести несколько обычных устройств в наборе с соединительными кабелями

Результат который получился нужно помножить на несколько понижающих коэффициентов:

  • КПД преобразователя напряжения. При правильном согласовании напряжения и мощности при входе в преобразователь напряжения будет достигнуто самое большое значение от 0,92 до 0,96.
  • КПД силовых кабелей. Минимизация длины проводов, объединяющих аккумуляторы и расстояния до преобразователя напряжения нужна для уменьшения электрического сопротивления. В действительности значение показателя может составлять от 0,98 до 0,99.
  • По минимуму возможное разряжение батарей. Для любого аккумулятора есть нижний предел зарядки, при преодолении которого служебный срок устройства существенно уменьшается. В большинстве случаев, контроллеры выставляют на небольшое значение зарядки 15%, благодаря этому показатель равён около 0,85.
  • Максимально допустимая потеря емкости до смены аккумуляторов. На протяжении какого-то времени происходит старение устройств, увеличение их внутреннего сопротивления, что ведет к безвозвратному уменьшению их емкости. Применять устройства, конечная емкость которых менее 70% невыгодно, благодаря этому значение показателя необходимо взять за 0,7.

Наперекор популярному мнению, КПД аккумулятора – отношение получившейся и отданной электрической энергии включать в расчет не нужно. Указанный в техдокументации показатель емкости аккумулятора предусматривает потенциальный объем на отдачу.

В итоге значение интегрального коэффициента при расчитывании нужной емкости для новых аккумуляторов будет примерно равно 0,8, а для устаревших, перед их списанием – 0,55.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Для оснащения дома электрической энергией при длине цикла заряда – разряда равной 1 суткам понадобится 12 аккумуляторов. Когда один блок из 6 устройств будет работать на разряд, второй блок будет заряжаться

Максимально возможные токи

Для любого аккумулятора в техдокументации прописан максимально возможный ток заряда. Превышение этого значение ведет к перегреву устройства, резкому и безвозвратному уменьшению его показателей. Благодаря этому во время выбора батарей нужно удостовериться в том, что они могут обеспечить употребление вырабатываемого фотоэлектрическими батареями электричества.

Еще 1 весомый признак – возможный разрядный ток:

  • Штатный разрядный ток, для работы на величине которого (или меньшем значении) предназначается аккумулятор. Работа всего подключенного в систему электрические оборудования обязана быть обеспечена данным показателем.
  • Самый большой разрядный ток, который краткосрочно может дать приспособление при пиковых нагрузках. Подобные нагрузки могут появиться при включении некоторого оборудования, к примеру имеющего нагнетатели воздуха холодильника или кондиционера.

Превышение долгое время первого показателя или краткосрочного – второго ведет к преждевременному изнашиванию аккумулятора. При старении устройств данные показатели уменьшаются на 20-30%, что также нужно брать во внимание.

Специфики устройства и важные параметры

Аккумуляторы для автомобиля не предназначаются для работ с достаточным количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики применяют устройства иного типа. Так как их цена велика, то следует внимательно изучить все параметры перед покупкой.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Рабочие режимы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько выделяются, что его назначение указывают даже на самом устройстве

Применяемые типы для альтернативной энергетики

Почти что все аккумуляторы, используемые в альтернативной энергетике и монтируемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Клиенту нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру. Это сделано для того, дабы уменьшить риск физического или влияния химии батарей на людей, воздух и находящиеся вокруг их предметы.

Благодаря этому нет потребности внимательного изучения структуры и физико-химических невидимых моментов работы батарей аккумулятора различных типов. Особое внимание нужно уделять различиям в ключевых технических свойствах устройств.

OPzS аккумуляторы выполнены сродни простейшим свинцово-кислотным устройствам. Изменение в форме хорошей пластины дает возможность обеспечить намного большее количество циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных заменителей. Минусом считается наличие жидкого электролита, что может быть страшно при их разгерметизации. Средняя ниша цен.

Щелочные (никелевые) аккумуляторы используют нечасто из-за причины их устойчивости к малым токам при зарядке и потребности прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В другом случае случится сокращение емкости батареи. Также данные устройства весят очень много и размеры если сравнивать с соперниками такой же емкости. Опасны при разгерметизации. Невысокая ниша цен.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Разгерметизация аккумулятора вероятна при внутреннем дефекте, чрезмерной мощности зарядного тока, падении с высоты или работы в несоответствующих условиях. Самые большие проблемы при этом сделают устройства, содержащие опасные при испарении жидкости

В AGM аккумуляторных батареях электролит будет в связанном состоянии в структуре из стекловолокна. Их можно заряжать малыми токами. Почти что не опасны и занимают среднюю нишу цен среди соперников.

В GE (гелевых) аккумуляторных батареях в электролит добавлен кварц, благодаря чему он будет в гелеобразном состоянии. Устройства владеют большой степенью безопасности и отличными характерными свойствами. Высокая ниша цен.

Батареи аккумулятора на основе лития (к примеру, литий-железо-фосфатные модели) владеют очень отличными характерными свойствами, компактные, имеют намного меньший вес, почти что не опасны. Однако их цена значительно больше, чем у конкурирующих видов устройств, даже гелевых.

С позиции соотношения цены и технических свойств гелевый и литиевый вид аккумуляторов намного более интересен. Однако единовременные стартовые вложения в них очень велики, благодаря этому устройства остальных типов тоже очень популярны на рынке батарей для альтернативной энергетики.

аккумулятор, батарея, обзор, аккумуляторных батарей, альтернативной энергетики, зарядки разрядки

Аккумуляторы для альтернативной энергетики не продают в автомагазинах. Приобрести их можно в фирмах по продаже фотоэлектрических панелей, ветроэлектрических установок или при помощи интернета

Подбор модели аккумулятора

Важные параметры батарей аккумулятора для гелиоэнергетики, которым стоит уделить внимание во время покупки такие:

  • напряжение и емкость, определяющие мощность аккумулятора;
  • глубина безопасного самого большого разряда, при воплощении которой возможно функционирование аккумулятора указанные изготовителем сроки;
  • гарантированное кол-во циклов зарядки и разрядки при воплощении всех технических условий;
  • величина саморазряда, характеризующая интенсивность потери электрической энергии в заряженном аккумуляторе при обычное;
  • самый большой ток заряда, определяющий кол-во электрической энергии за единицу времени, которое аккумулятор способен принять без вреда для последующего функционирования;
  • штатный ток разряда, определяющий кол-во электрической энергии за единицу времени, которое аккумулятор продолжительно способен отдать без вреда для последующего функционирования;
  • самый большой ток разряда, определяющий кол-во электрической энергии за единицу времени, которое аккумулятор краткосрочно способен отдать без вреда для последующего функционирования;
  • комфортная температура для работы устройства;
  • размер и масса аккумулятора, знание которых нужно для подбора места их локации и установочного варианта.

Все такие параметры описаны в техдокументации, которую в электронном виде устанавливают на ресурсе всех больших изготовителей.

Нужное видео по теме

Обзор невидимых моментов функционирования аккумуляторов различных типов для гелиосистем:

Сравнение различных типов стартерных аккумуляторов. Преимущества, и недостатки для альтернативной энергетики:

Опыт применения литиевых (LiFePo4) аккумуляторов. Настоящий блок из автомобильных устройств, невидимые моменты его работы:

Грамотный выбор аккумуляторов по их показателям даст возможность обеспечить хорошую работу альтернативной энергосистемы. Не нужно слишком экономить на блоке хранения электрической энергии – первоначальные стартовые вложения оправдаются безотказной работой системы на пару лет вперед.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика