Aurinkoakut: yleiskatsaus sopivien paristojen tyypeistä ja niiden ominaisuuksista

Vaihtoehtoisia energiajärjestelmiä käytetään yhä enemmän asuntorakennusten sähkön toimittamiseen. Koska sähkön tuotanto- ja kulutusmuodot eroavat toisistaan, on tarpeen varmistaa sen kertyminen seuraavia palautuksia varten. Oletko samaa mieltä?

Jotta energiaa voidaan käyttää omistajan vaatimassa ajanjaksossa, piiriin sisältyvät aurinkoakkujen paristot. Kerromme sinulle kuinka oikein valita laitteet, jotka on suunniteltu toimimaan lataus- ja purkujaksoissa. Suosituksemme auttavat sinua valitsemaan paras malli.

Paristot kotitalouksien aurinkoenergiajärjestelmässä

Akkujen käyttömenetelmien ja vivahteiden ymmärtäminen, kun kohteelle toimitetaan sähköä aurinkopaneeleista, mahdollistaa laitteen oikean valinnan ja tarjoaa järjestelmän maksimaalisen hyötysuhteen.

Mitatun ostoksen tekemistä varten sinun on ymmärrettävä perusteellisesti akkaryhmän (yksikön) luomismenetelmät ja pääominaisuuksien laskemista koskevat säännöt.

Menetelmä laitteiden yhdistämiseksi yhdeksi ryhmäksi

Asuin- ja teollisuustilat kuluttavat sähkökuormia, jotka ylittävät yhden akun mahdollisuudet. Siinä tapauksessa, että aurinkoenergiajärjestelmä on suunniteltu suurelle määrälle sähkölaitteita, on tarpeen luoda paristojoukko tällaisen yhdistelmän esimerkin mukaisesti. aurinkopaneelit.

Paristojen kytkeminen yhteen joukkoon sähkövarastoja voidaan suorittaa rinnakkain, sarja- tai sekoitetusti. Valinta riippuu vaaditusta lähtötehosta ja jännitteestä.

Riippuen siitä, miten paristot on kytketty toisiinsa, lähtöjännitteen eri arvot voidaan saavuttaa, mutta erittäin monimutkaisia ​​piirejä ei pidä luoda, jotta vältetään tasausvirtojen muodostuminen ryhmään kuuluvien laitteiden välillä

Ladattavat akut sijoitetaan taloon tai muuhun rakenteeseen ympäristön lämpötilan aikaansaamiseksi välillä 10-25 astetta celsiusastetta nollan yläpuolelle ja estämään veden pääsy niihin. Tämä pidentää laitteiden käyttöikää huomattavasti ja vähentää energian menetyksiä.

Asuinrakennuksissa käytettäväksi tarkoitettujen ladattavien paristojen tuotantoon tarkoitettu nykyaikainen tekniikka mahdollistaa tehostetut ympäristöturvallisuustoimenpiteet. Siksi ei ole tarpeen ryhtyä erityisiin toimenpiteisiin huoneen voimakkaaseen ilmanvaihtoon. Niitä ei kuitenkaan tulisi sijoittaa olohuoneisiin.

Koska paristoilla on merkittävä paino (12 voltin ja 200 Ah: n laite painaa noin 70 kg), ne on asetettava lattialle tai kestäville ja tukevasti kiinnitetyille telineille.

On välttämätöntä estää paristojen putoamisen korkeudesta, koska tässä tapauksessa ne rikkoutuvat, ja nestemäistä elektrolyyttiä sisältävät järjestelmät ovat myös vaarallisia ihmisten terveydelle, kun niistä on paineistettu.

Kun virtakaapelin pituus kasvaa, sähköinen vastus kasvaa, mikä johtaa järjestelmän tehokkuuden heikkenemiseen. Siksi harjoittele paristojen sijoittamista lähelle toisiaan johtojen kokonaispituuden minimoimiseksi.

Akkuhyllyn on tuettava raskaita kuormia. Joten kahdeksan kahden ampeerin paristopaino painaa yli puoli tonnia

Järjestelmän ominaisuudet

Kun paristot yhdistetään rinnakkain ja sarja-rinnakkain yhdeksi ryhmäksi, laitteet voivat olla epätasapainossa lataustasolla. Tämä johtaa siihen, että laite ei toimi täydessä syklissä, mikä tarkoittaa, että sen resurssi käytetään entistä nopeammin.

Järjestelmä sähkön tuottamiseksi auringosta toimitetaan aina ohjainjoka ohjaa akun latausta. Jos luodaan paristojoukko, on lisäksi tarpeen asentaa tasoittavat varaushyppylaitteet.

Yhdessä ryhmässä olevien paristojen epätasaisen lataamisen ja purkamisen ongelmien välttämiseksi on välttämätöntä käyttää saman mallin laitteita, ja vielä parempaa - yhtä erää. Tämä sääntö ei koske vain aurinkoenergiajärjestelmiä.

Nyt melkein kaikki kotelot voidaan varustaa laitteilla, jotka toimivat 12 tai 24 voltin verkosta, mukaan lukien jääkaapit, televisiot jne. Johdottaa sellaisella jännitteellä koko talossa ei ole kuitenkaan järkevää, koska nykyinen teho on erittäin suuri.

Joten tällaisen idean toteuttamisessa tarvitaan kallis kaapeli, jolla on suuri johtimien poikkileikkaus, ja sähkövastuksesta aiheutuu suuria tappioita.

Lähes kaikille kodinkoneille on malleja, jotka toimivat 12 voltin tasavirralla. Jos sähkökaapelin johdotus ei ole liian pitkä, voidaan käyttää matalajännitejärjestelmää.

Siksi paristojen välittömässä läheisyydessä invertteri - laite sähköjännitteen muuntamiseksi.

Lisäksi akun todellinen lähtöjännite voi poiketa hiukan ilmoitetusta. Joten, täysin ladatut ovat suosittuja käytettäväksi piiri aurinkopaneeleilla geeliparistot tuottavat 13-13,5 voltin jännitteen, joten invertteri toimii stabiloijana.

Tarvittavan akun kapasiteetin laskeminen

Akun kapasiteetti lasketaan akun arvioidun käyttöiän ajan ilman lataamista ja sähkölaitteiden kokonaisenergiankulutuksen perusteella.

Laitteen aikavälin keskimääräinen teho voidaan laskea seuraavasti:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

missä:

• P₁ - laitteen nimellisteho;
• T₁ - laitteen toiminta-aika;
• T₂ - arvioitu kokonaisaika.

Lähes koko Venäjällä on pitkiä aikoja aurinkopaneelit ei toimi huonon sään vuoksi.

Suurten paristokokojen asentaminen täyteen kuormaan vain muutaman kerran vuodessa on kannattamatonta. Siksi sen aikavälin valintaan, jonka aikana laitteet toimivat vain purkautuessa, on lähestyä keskiarvon perusteella.

Aurinkopaneelien tuottama energian määrä riippuu pilvien tiheydestä. Jos pilvinen sää alueella ei ole harvinaista, tulovirran puute on otettava huomioon akkua laskettaessa

Jos aiot käyttää varastoituna olevaa energiaa esimerkiksi päivän aikana aurinkolämmitys, on parasta laskea hieman pidempi aika, kuten 30 tuntia.

Pitkän ajanjakson aikana, jolloin aurinkopaneeleja ei ole mahdollista käyttää, on tarpeen soveltaa toista sähköntuotantojärjestelmää, joka perustuu esimerkiksi diesel- tai kaasugeneraattoriin.

100-prosenttisesti ladattu akku voi antaa virtaa, ennen kuin se on tyhjentynyt kokonaan, laskemalla kaavalla:

P = U x I

missä:

• U on jännite;
• Olen nykyinen vahvuus.

Joten yksi akku, jonka jänniteparametrit ovat 12 volttia ja virran voimakkuus 200 ampeeria, voi tuottaa 2400 wattia (2,4 kW). Useiden akkujen kokonaistehon laskemiseksi on tarpeen lisätä jokaiselle parille saadut arvot.

Myynnissä on paristoja, joilla on suuri virranosoitin, mutta ne ovat kalliita. Joskus on paljon halvempaa ostaa useita tavallisia laitteita, joissa on liitäntäkaapelit

Tulos olisi kerrottava useilla vähentävillä tekijöillä:

• Taajuusmuuttajan hyötysuhde. Jännitteen ja tehon oikealla koordinaatiolla vaihtosuuntaajan tulossa saavutetaan maksimiarvo välillä 0,92 - 0,96.
• Virtakaapeleiden tehokkuus. Sähkövastuksen vähentämiseksi on välttämätöntä minimoida akkuja kytkevien johtojen pituus ja etäisyys invertteriin. Käytännössä indikaattorin arvo on 0,98 - 0,99.
• Akun vähimmäisvirta. Minkä tahansa akun latausraja on alempi, jolloin laitteen käyttöikä lyhenee huomattavasti. Tyypillisesti ohjaimet asettavat vähimmäislatausarvon 15%: iin, joten kerroin on noin 0,85.
• Suurin sallittu kapasiteetin menetys ennen paristojen vaihtamista. Ajan myötä laitteiden vanheneminen tapahtuu, mikä lisää niiden sisäistä vastuskykyä, mikä johtaa niiden kapasiteetin palautumattomaan laskuun. Käytä laitteita, joiden jäännöskapasiteetti on alle 70%, ei ole kannattavaa, joten indikaattorin arvoksi on pidettävä 0,7.

Vastoin yleistä mielipidettä, akun tehokkuutta - vastaanotetun ja toimitetun sähkön suhdetta ei pitäisi sisällyttää laskelmaan. Teknisissä asiakirjoissa ilmoitettu akun kapasiteetin osoitin ottaa huomioon mahdollisen tuoton.

Seurauksena integroidun kertoimen arvo laskettaessa uusien akkujen vaadittavaa kapasiteettia on noin 0,8 ja vanhojen akkujen osalta ennen niiden poistamista - 0,55.

Talon sähkön toimittamiseksi yhden päivän varauksen purkausjaksolla tarvitaan 12 akkua. Kun yksi kuuden laitteen lohko toimii purkautuessa, toinen lohko latautuu

Suurin sallittu virta

Kullekin akulle suurin sallittu latausvirta on määritelty teknisissä asiakirjoissa. Tämän arvon ylittäminen johtaa laitteen ylikuumenemiseen, sen suorituskyvyn jyrkkään ja peruuttamattomaan heikkenemiseen.

Siksi, kun valitset akkuja paristojen kokoonpanojärjestelmät on varmistettava, että ne voivat varmistaa aurinkopaneeleiden tuottaman sähkön kulutuksen.

Toinen tärkeä indikaattori on sallittu purkausvirta:

• Säännöllinen purkausvirta, toimintaan, jonka arvoon (tai pienempään arvoon) paristo on tarkoitettu. Kaikkien järjestelmään kytkettyjen sähkölaitteiden toiminta on varustettava tällä merkkivalolla.
• Suurin purkausvirta, jonka laite voi antaa lyhyen ajan huippukuormituksilla. Tällaisia ​​kuormia voi esiintyä, kun kytket jonkin laitteen, kuten jäähdytys- tai ilmastointikompressorin, päälle.

Ensimmäisen indikaattorin pitkäaikainen ylitys tai lyhytaikainen - toinen johtaa akun ennenaikaiseen kulumiseen. Laitteiden vanhentuessa nämä indikaattorit vähenevät 20-30%, mikä on myös otettava huomioon.

Laitteen ominaisuudet ja pääparametrit

Auton akkuja ei ole suunniteltu toimimaan lukuisilla lataus- ja purkusykleillä. Käytä vaihtoehtoista ja varaenergiaa varten erityyppistä laitetta. Koska niiden kustannukset ovat korkeat, on välttämätöntä tutkia huolellisesti kaikki parametrit ennen ostamista.

Auton ja vaihtoehtoisen energiajärjestelmän akun käyttötavat ovat niin erilaisia, että sen tarkoitus ilmoitetaan jopa itse laitteessa

Käytetyt tyypit vaihtoehtoiselle energialle

Lähes kaikki vaihtoehtoiseen energiaan käytetyt ja rakennuksiin asennetut paristot ovat huoltovapaita. Käyttäjä ei pysty suorittamaan heidän kanssaan fyysisiä toimintoja, jotka vaikuttavat heidän rakenteeseen.

Tämä tehdään minimoidaksesi akkujen fysikaalisten tai kemiallisten vaikutusten riski ihmisille, ilmalle ja niitä ympäröiville esineille. Siksi erityistyyppisten paristojen toiminnan rakennetta ja fysikaalis-kemiallisia vivahteita ei tarvitse tutkia yksityiskohtaisesti. Laitteiden tärkeimpien teknisten ominaisuuksien eroihin tulisi kiinnittää enemmän huomiota.

OPzS-akut on valmistettu yksinkertaisimmista lyijyhappolaitteista. Positiivisen levyn muodon muutos antaa sinulle tarjota huomattavasti suuremman määrän lataus- ja purkausjaksoja kuin autojen vastaavat.

Haittapuolena on nestemäisen elektrolyytin läsnäolo, joka voi olla vaarallinen, kun ne paineistetaan. Keskimääräinen hintarako.

Alkaliparistoja (nikkeli) käytetään harvoin, koska ne ovat herkkiä alhaisille virroille latauksen aikana ja tarpeen käydä läpi täysi sykli ladatusta tyhjentyneeseen tilaan. Muuten akun kapasiteetti vähenee.

Näillä laitteilla on myös enemmän painoa ja mittoja kuin saman kapasiteetin kilpailijoilla. Vaara paineen alaisena. Alhainen hintarako.

Akun paineenalennus on mahdollista, jos sisäinen vika, latausvirran liiallinen teho, putoaminen korkeudesta tai toimiminen epäsuotuisissa olosuhteissa. Suurimpia ongelmia aiheuttavat laitteet, jotka sisältävät vaarallisia nesteitä haihtumisen aikana.

AGM-akkuissa elektrolyytti on sitoutunut lasikuiturakenteeseen. Niitä voidaan ladata pienillä virtauksilla. Lähes turvallinen ja vie keskimääräisen hintaraon kilpailijoiden keskuudessa.

Piioksidia lisätään elektrolyyttiin GE (geeli) -akkuissa, minkä seurauksena se on geelitilassa.Laitteiden turvallisuusaste on korkea ja suorituskyky hyvä. Korkea hintarako.

Vaihtoehtoisia energiaparistoja ei myydä autokaupoissa. Voit ostaa niitä yrityksissä, jotka myyvät aurinkopaneeleja, tuuliturbiineja tai verkossa

Litiumpohjaisilla akkuilla (esimerkiksi litium-rautafosfaattimalleilla) on erittäin hyvät ominaisuudet, ne ovat kompakteja, huomattavasti pienempiä ja ovat käytännössä turvallisia. Niiden kustannukset ovat kuitenkin huomattavasti korkeammat kuin kilpailevien laitetyyppien, jopa geelilaitteiden.

Hinta-laatusuhteen kannalta geeli- ja litiumparistot ovat houkuttelevimpia. Kertaluonteiset investoinnit niihin ovat kuitenkin erittäin suuria, joten muun tyyppiset laitteet ovat myös laajalti levinneet vaihtoehtoisen energian paristojen markkinoilla.

Kotimarkkinoilla seuraavat akkumarkkinat ovat aktiivisesti kysyttyjä:

Esitetyille paristoille on ominaista erinomainen suorituskyky ja edullinen hinta.

Akumallin valinta

Aurinkoenergian paristojen pääparametrit, joihin sinun on kiinnitettävä huomiota ostaessasi seuraavia:

• jännite ja kapasitanssi, jotka määräävät akun virran;
• turvallisen maksimipurkauksen syvyys, jonka noudattaminen on mahdollista akkua käytettäessä;
• taattu määrä lataus- ja purkausjaksoja kaikissa teknisissä olosuhteissa;
• omavaraisuusarvo, joka kuvaa energiahäviön voimakkuutta ladatussa akussa tyhjäkäynnillä;
• enimmäislatausvirta, joka määrää sähkön määrän aikayksikköä kohti, jonka akku kykenee vastaanottamaan, sanotun kuitenkaan rajoittamatta lisäkäyttöä;
• nimellinen purkausvirta, joka määrää sähkön määrän aikayksikköä kohti, jonka akku pystyy toimittamaan pitkään, sanotun kuitenkaan rajoittamatta lisäkäyttöä;
• enimmäispurkausvirta, joka määrää sähkön määrän aikayksikköä kohti, jonka akku pystyy toimittamaan lyhyen ajan vaikuttamatta lisätoimintaan;
• laitteen optimaalinen lämpötila;
• akun koko ja paino, jonka tuntemus on välttämätöntä akun sijainnin ja asennustavan valitsemiseksi.

Kaikki nämä parametrit kuvataan teknisissä asiakirjoissa, jotka julkaistaan ​​sähköisesti kaikkien suurten valmistajien sivustolla.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Katsaus aurinkojärjestelmien erityyppisten akkujen toiminnan vivahteista:

Eri tyyppisten käynnistysakkujen vertailut. Hyödyt ja haitat vaihtoehtoiselle energialle:

Kokemus litiumparistoista (LiFePo4). Autolaitteiden todellinen lohko, sen työn vivahteet:

Paristojen oikea valinta parametriensa mukaan varmistaa vaihtoehtoisen energiajärjestelmän luotettavan toiminnan. Virransäästöyksikköön ei tarvitse säästää liikaa - alkuperäinen investointi kannattaa järjestelmän moitteettomasta toiminnasta monien vuosien ajan.

Jätä kommentit alla olevaan lohkoon, kysy kysymyksiä, julkaise valokuvia artikkelin aiheesta. Kerro meille kuinka valitsit paristot mökin minivoimalaitokselle aurinkopaneeleista. Jaa tietoja, joista on hyötyä sivuston kävijöille.