Solární baterie: přehled typů vhodných baterií a jejich vlastností

Alternativní energetické systémy se stále více používají při dodávkách elektřiny pro obytné budovy. Protože se způsoby výroby a spotřeby elektřiny liší, je nutné zajistit její akumulaci pro následné výnosy. Souhlasíte?

Za účelem využití energie v časovém období požadovaném majitelem jsou v obvodu zahrnuty baterie pro solární baterie. Řekneme vám, jak správně vybrat zařízení určená pro práci v nabíjecích a vybíjecích cyklech. Naše doporučení vám pomohou vybrat nejlepší model.

Baterie v domácím solárním systému

Pochopení metod a nuancí použití baterií při dodávce předmětu elektřinou ze solárních panelů umožní správný výběr zařízení a zajistí maximální účinnost systému.

Chcete-li provést měřený nákup, musíte důkladně porozumět metodám vytvoření sady baterií (jednotce) a pravidlům pro výpočet hlavních charakteristik.

Metoda slučování zařízení do jednoho pole

Obytná a průmyslová zařízení spotřebovávají elektrická zatížení, která přesahují možnosti jediné baterie. V případě, že je solární systém navržen pro velké množství elektrických spotřebičů, je třeba vytvořit příklad baterií podle příkladu takové kombinace solární panely.

Připojení baterií k jednomu souboru skladování elektřiny lze provést paralelně, sériově nebo smíšeným způsobem. Volba závisí na požadovaných výstupních indikátorech výkonu a napětí.

V závislosti na způsobu, jakým jsou baterie vzájemně propojeny, lze dosáhnout různých hodnot výstupního napětí, neměly by se však vytvářet velmi složité obvody, aby se zabránilo vytváření vyrovnávacích proudů mezi zařízeními v poli

Dobíjecí baterie jsou umístěny v domě nebo jiné struktuře, aby poskytovaly okolní teplotu v rozsahu od 10 do 25 stupňů Celsia nad nulou a zabraňovaly vniknutí vody do nich. To výrazně prodlužuje životnost zařízení a snižuje energetické ztráty.

Moderní technologie výroby nabíjecích baterií určených pro umístění v obytných budovách zajišťují zvýšená opatření na ochranu životního prostředí. Není proto nutné přijímat žádná zvláštní opatření pro intenzivní větrání místnosti. Neměly by však být umístěny v obývacích pokojích.

Protože baterie mají významnou hmotnost (12 V a 200 Ah zařízení váží asi 70 kg), musí být umístěny na podlaze nebo na odolných a bezpečně upevněných stojanech.

Je nutné zabránit pravděpodobnosti pádu baterií z výšky, protože v tomto případě dojde k jejich selhání a systémy s kapalným elektrolytem jsou také nebezpečné pro lidské zdraví, když jsou pod tlakem.

Se zvětšováním délky napájecího kabelu se zvyšuje elektrický odpor, což vede ke snížení účinnosti systému. Proto je vhodné umístit baterie blízko sebe, aby se minimalizovala celková délka vodičů.

Stojan na baterie musí nést těžký náklad. Takže blok osmi dvou ampérových baterií váží více než půl tuny

Vlastnosti systému

Při paralelním a kombinovaném sériově paralelním připojení baterií do jednoho pole mohou být zařízení nevyvážená podle úrovně nabití. To vede ke skutečnosti, že zařízení nebude fungovat v plném cyklu, což znamená, že jeho zdroj bude rychlejší.

Systém pro výrobu elektřiny ze slunce je vždy dodáván vedoucíkterý řídí nabíjení baterie. V případě vytvoření řady baterií je navíc nutné nainstalovat vyrovnávací můstky.

Aby se předešlo problémům nerovnoměrného nabíjení a vybíjení baterií integrovaných do jednoho pole, je nutné používat zařízení stejného modelu a ještě lépe - jednu šarži. Toto pravidlo platí nejen pro solární energetické systémy.

Nyní lze téměř ve všech skříních vybavit zařízeními provozovanými ze sítě 12 nebo 24 V, včetně chladniček, televizorů atd. Zapojení s takovým napětím v celém domě však nedává smysl, protože současný výkon bude velmi velký.

Při provádění takového nápadu je tedy zapotřebí drahý kabel s velkým průřezem vodičů a ztráty z elektrického odporu budou velké.

Pro téměř všechny domácí spotřebiče existují modely, které pracují na 12-voltové stejnosměrné síti. Pokud zapojení elektrického kabelu není příliš dlouhé, lze použít nízkonapěťový systém.

Proto v bezprostřední blízkosti sady baterií střídač - zařízení pro převod elektrického napětí.

Skutečné výstupní napětí z akumulátoru se navíc může mírně lišit od deklarovaného. Takže plně nabité jsou populární pro použití v obvod se solárními panely gelové baterie produkují napětí 13-13,5 V, takže střídač funguje jako stabilizátor.

Výpočet požadované kapacity baterie

Kapacita baterií se počítá na základě odhadované doby životnosti baterie bez dobíjení a celkové spotřeby energie elektrických spotřebičů.

Průměrný výkon spotřebiče v časovém intervalu lze vypočítat takto:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

Kde:

• P₁ - jmenovitý výkon zařízení;
• T₁ - provozní doba zařízení;
• T₂ - celkový odhadovaný čas.

Téměř v celém Rusku existují dlouhá období solární panely nebude fungovat kvůli špatnému počasí.

Instalovat velká pole baterií pro jejich plné zatížení jen několikrát ročně je nerentabilní. Volba časového intervalu, během kterého zařízení budou pracovat pouze s vybitím, se proto musí přiblížit na základě průměrné hodnoty.

Množství energie generované solárními panely závisí na hustotě mraků. Pokud není oblačno v této oblasti neobvyklé, je třeba při výpočtu objemu baterie brát v úvahu nedostatek příchozí energie.

Pokud plánujete použít uloženou energii během dne, například v solární vytápění, je nejlepší vzít při výpočtu trochu delší interval, například 30 hodin.

V případě dlouhého období, kdy není možné použít solární panely, je nutné použít jiný systém pro výrobu elektřiny, například na generátoru nafty nebo plynu.

100% nabitá baterie může před úplným vybitím vydat energii, kterou lze vypočítat podle vzorce:

P = U x I

Kde:

• U je napětí;
• I je současná síla.

Jedna baterie s parametry napětí 12 voltů a proudovou silou 200 ampér tak může generovat 2400 wattů (2,4 kW). Pro výpočet celkového výkonu několika baterií je nutné přidat hodnoty získané pro každou z nich.

V prodeji jsou baterie s velkým indikátorem napájení, ale jsou drahé. Někdy je mnohem levnější koupit několik běžných zařízení s připojovacími kabely

Výsledek by se měl znásobit několika redukčními faktory:

• Účinnost střídače. Při správné koordinaci napětí a výkonu na vstupu do střídače bude dosaženo maximální hodnoty od 0,92 do 0,96.
• Účinnost silových kabelů. Aby se snížil elektrický odpor, je nutné minimalizovat délku vodičů spojujících baterie a vzdálenost ke střídači. V praxi je hodnota indikátoru od 0,98 do 0,99.
• Minimální vybití baterie. Pro každou baterii existuje nižší limit nabíjení, překonání kterého je životnost zařízení výrazně snížena. Řadiče obvykle nastavují minimální hodnotu náboje na 15%, takže koeficient je asi 0,85.
• Maximální přípustná ztráta kapacity před výměnou baterií. Postupem času dochází ke stárnutí zařízení, což zvyšuje jejich vnitřní odpor, což vede k nevratnému snížení jejich kapacity. Používejte zařízení, jejichž zbytková kapacita je menší než 70%, je nerentabilní, proto by měla být hodnota ukazatele považována za 0,7.

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení by do výpočtu neměla být zahrnuta účinnost baterie - poměr přijaté a dodané elektřiny. Ukazatel kapacity baterie uvedený v technické dokumentaci zohledňuje možnou návratnost.

V důsledku toho bude hodnota integrálního koeficientu při výpočtu požadované kapacity pro nové baterie přibližně 0,8 a pro staré baterie před jejich odepsáním - 0,55.

K tomu, aby byl dům vybaven elektřinou s dobíjecím cyklem 1 den, bude zapotřebí 12 baterií. Když jeden blok 6 zařízení běží na vybití, druhý blok se nabije

Maximální povolené proudy

Pro každou baterii v technické dokumentaci je registrován maximální přípustný nabíjecí proud. Překročení této hodnoty vede k přehřátí zařízení, k prudkému a neodvolatelnému snížení jeho výkonu.

Proto při výběru baterií pro montážní systémy baterií musí být zajištěno, že mohou zajistit spotřebu elektřiny vyrobené solárními panely.

Dalším důležitým ukazatelem je přípustný vybíjecí proud:

• Pravidelný vybíjecí proud, pro provoz, jehož hodnota (nebo nižší hodnota) je baterie určena. Tento indikátor musí být vybaven funkcí všech elektrických zařízení připojených k systému.
• Maximální vybíjecí proud, který může zařízení vydat na krátkou dobu při špičkovém zatížení. Takové zatížení může nastat, když zapnete některá zařízení, například kompresory chlazení nebo klimatizace.

Dlouhodobé překročení prvního ukazatele nebo krátkodobé - druhý způsobuje předčasné opotřebení baterie. Se stárnutím zařízení se tyto ukazatele snižují o 20-30%, což je také třeba vzít v úvahu.

Vlastnosti zařízení a hlavní parametry

Baterie do auta nejsou navrženy pro práci s velkým počtem cyklů nabíjení a vybíjení. Pro alternativní a záložní energii použijte jiný typ zařízení. Protože jsou jejich náklady vysoké, je nutné před nákupem pečlivě prostudovat všechny parametry.

Provozní režimy baterií v automobilu a v alternativním energetickém systému jsou natolik odlišné, že jeho účel je uveden i na samotném zařízení

Použité typy pro alternativní energii

Téměř všechny baterie používané v alternativní energii a instalované v budovách nevyžadují údržbu. Uživatel s nimi nemůže provádět fyzické operace, které ovlivňují jejich strukturu.

To se provádí za účelem minimalizace rizika fyzikálních nebo chemických účinků baterií na lidi, vzduch a předměty, které je obklopují. Není tedy třeba podrobně studovat strukturu a fyzikálně-chemické nuance fungování různých typů baterií. Větší pozornost by měla být věnována rozdílům v hlavních technických vlastnostech zařízení.

Baterie OPzS jsou vyráběny jako nejjednodušší olovo-kyselinová zařízení. Změna tvaru kladné desky umožňuje poskytnout podstatně větší počet nabíjecích a vybíjecích cyklů než automobilové protějšky.

Nevýhodou je přítomnost kapalného elektrolytu, který může být nebezpečný, když jsou pod tlakem. Průměrná cena nika.

Alkalické (niklové) baterie se používají zřídka kvůli jejich odolnosti vůči nízkým proudům při nabíjení a potřebě projít celým cyklem od nabitého do vybitého stavu. Jinak se kapacita baterie sníží.

Tato zařízení mají také větší hmotnost a rozměry než konkurenti stejné kapacity. Nebezpečí při odtlakování. Nízká cena nika.

Odtlakování baterie je možné v případě vnitřní poruchy, nadměrného výkonu nabíjecího proudu, pádu z výšky nebo při provozu v nevhodných podmínkách. Největší problémy způsobí zařízení obsahující nebezpečné kapaliny během odpařování.

V bateriích AGM je elektrolyt vázán do struktury ze skleněných vláken. Mohou být nabíjeny malými proudy. Téměř bezpečné a zaujímají průměrnou cenu mezi konkurenty.

Oxid křemičitý se přidává do elektrolytu v GE (gelových) bateriích, v důsledku čehož je v gelovém stavu.Zařízení mají vysoký stupeň bezpečnosti a dobrý výkon. Vysoká cena nika.

Baterie alternativní energie se v automobilových obchodech neprodávají. Můžete si je koupit u firem prodávajících solární panely, větrné turbíny nebo online

Baterie na bázi lithia (například modely lithium-železo-fosfát) mají velmi dobré vlastnosti, jsou kompaktní, mají výrazně nižší hmotnost a jsou prakticky bezpečné. Jejich cena je však výrazně vyšší než u konkurenčních typů zařízení, dokonce i gelových.

Z hlediska poměru cena-výkon jsou nejvýhodnější gelové a lithiové baterie. Jednorázové počáteční investice do nich jsou však velmi velké, proto jsou na trhu baterií pro alternativní energii také široce distribuována zařízení jiných typů.

Na domácím trhu jsou aktivně požadovány tyto značky baterií:

Prezentované baterie se vyznačují vynikajícím výkonem a dostupnou cenou.

Výběr modelu baterie

Hlavní parametry baterií pro sluneční energii, které musíte věnovat pozornost při nákupu:

• napětí a kapacita určující energii baterie;
• hloubka bezpečného maximálního vybití, při jejímž dodržování je možné, aby baterie fungovala podle prohlášení výrobce;
• zaručený počet nabíjecích a vybíjecích cyklů, s výhradou všech technických podmínek;
• hodnota samovybíjení charakterizující intenzitu energetické ztráty v nabité baterii při nečinnosti;
• maximální nabíjecí proud, který určuje množství elektřiny za jednotku času, které je baterie schopna přijmout, aniž by byla dotčena další operace;
• jmenovitý vybíjecí proud, který určuje množství elektřiny za jednotku času, které je baterie schopna dodávat po dlouhou dobu, aniž by byla dotčena další činnost;
• maximální vybíjecí proud, který určuje množství elektřiny za jednotku času, které je baterie schopna dodávat na krátkou dobu, aniž by to ovlivnilo další provoz;
• optimální teplota pro zařízení;
• velikost a hmotnost baterie, jejíž znalost je nezbytná pro výběr umístění a způsobu instalace.

Všechny tyto parametry jsou popsány v technické dokumentaci, která je elektronicky zveřejněna na místě všech hlavních výrobců.

Závěry a užitečné video na toto téma

Přehled nuancí fungování různých typů baterií pro solární systémy:

Porovnání různých typů startovacích baterií. Výhody a nevýhody pro alternativní energii:

Zkušenosti s lithiovými (LiFePo4) bateriemi. Skutečný blok automobilových zařízení, nuance jeho práce:

Správný výběr baterií podle jejich parametrů zajistí spolehlivý provoz alternativního energetického systému. Není třeba příliš šetřit na akumulátorové jednotce - počáteční počáteční investice se vyplatí za hladký chod systému po několik let.

Nechte prosím komentáře v bloku níže, klást otázky, publikovat fotografie k tématu článku. Řekněte nám, jak jste si vybrali baterie pro chalupu mini-elektrárny ze solárních panelů. Sdílejte informace, které budou užitečné pro návštěvníky webu.