Solarne baterije: pregled vrsta odgovarajućih baterija i njihovih karakteristika

Sustavi alternativne energije sve se više koriste za opskrbu stambenih zgrada električnom energijom. Budući da se načini proizvodnje i potrošnje električne energije razlikuju, potrebno je osigurati njezino akumuliranje za naknadne povratke. Slažete li se?

Kako bi se koristila energija u vremenskom razdoblju koje zahtijeva vlasnik, u krug su uključene baterije za solarne baterije. Reći ćemo vam kako pravilno odabrati uređaje dizajnirane za rad u ciklusima punjenja i pražnjenja. Naše preporuke pomoći će vam da odaberete najbolji model.

Baterije u sustavu solarne energije u kućanstvu

Razumijevanje metoda i nijansi korištenja baterija za opskrbu električnom energijom objekta od solarnih panela omogućit će ispravan odabir uređaja i pružiti maksimalnu učinkovitost sustava.

Da biste izvršili izmjerenu kupnju, morate temeljito razumjeti metode stvaranja baterije (jedinice) i pravila za izračunavanje glavnih karakteristika.

Način kombiniranja uređaja u jedan niz

Stambeni i industrijski objekti troše električna opterećenja koja premašuju mogućnosti jedne baterije. U slučaju da je sustav solarne energije dizajniran za veliki broj električnih uređaja, potrebno je stvoriti niz baterija prema primjeru takve kombinacije solarni paneli.

Spajanje baterija na jedan niz skladištenja električne energije može se obaviti paralelno, serijski ili miješano. Izbor ovisi o potrebnim izlaznim pokazateljima snage i napona.

Ovisno o načinu na koji su baterije spojene jedna s drugom, mogu se postići različite vrijednosti izlaznog napona, međutim, ne bi se trebali stvarati vrlo složeni krugovi kako bi se izbjeglo stvaranje izjednačujućih struja između uređaja u nizu

Punjive baterije postavljaju se u kuću ili drugu strukturu kako bi se osigurala temperatura okoline u rasponu od 10 do 25 stupnjeva Celzija iznad nule i kako bi se spriječilo da voda uđe u njih. To značajno produžava život uređaja i smanjuje gubitke energije.

Suvremene tehnologije za proizvodnju punjivih baterija namijenjene smještaju u stambenim zgradama osiguravaju povećane mjere zaštite okoliša. Stoga nije potrebno poduzimati posebne mjere za intenzivno prozračivanje prostorije. Međutim, ne bi trebali biti smješteni u dnevnim sobama.

Budući da baterije imaju veliku težinu (uređaj od 12 Volti i 200 Ah teži oko 70 kg), moraju se postaviti na pod ili na trajne i čvrsto fiksirane police.

Potrebno je spriječiti vjerojatnost pada baterija s visine, jer će u tom slučaju propasti, a sustavi s tekućim elektrolitom također su opasni za zdravlje ljudi kada su pod tlakom.

S povećanjem duljine kabela za napajanje, električni otpor se povećava, što dovodi do smanjenja učinkovitosti sustava. Stoga vježbajte postavljanje baterija jedan uz drugog kako biste smanjili ukupnu duljinu žica.

Nosač baterija mora podržavati velika opterećenja. Dakle, blok od osam ampera baterija teži više od pola tone

Značajke sustava

Uz paralelno i kombinirano serijsko-paralelno povezivanje baterija u jedan niz, uređaji mogu biti neuravnoteženi prema razini napunjenosti. To dovodi do činjenice da uređaj neće raditi u punom ciklusu, što znači da će se njegov resurs brže obraditi.

Sustav za proizvodnju električne energije od sunca se uvijek opskrbljuje kontrolorkoji kontrolira napunjenost baterije. U slučaju stvaranja niza baterija, dodatno je potrebno ugraditi skake za izjednačavanje naboja.

Kako bi se izbjegli problemi neravnomjernog punjenja i pražnjenja baterija integriranih u jedan niz, potrebno je koristiti uređaje istog modela, a još bolje - jednu seriju. Ovo je pravilo relevantno ne samo za sustave solarne energije.

Sada se gotovo cijelo kućište može dobiti uređajima koji rade iz mreže od 12 ili 24 Volta, uključujući hladnjake, televizore itd. Međutim, ožičenje s takvim naponom u cijeloj kući nema smisla, jer će trenutna snaga biti vrlo velika.

Dakle, prilikom provedbe takve ideje potreban je skup kabel s velikim presjekom vodiča i gubici od električnog otpora će biti veliki.

Za gotovo sve kućanske uređaje postoje modeli koji rade na 12-voltnoj istosmjernoj mreži. Ako ožičenje električnog kabela nije predugo, tada se može koristiti sustav niskog napona.

Stoga su u neposrednoj blizini postavljene baterije pretvarač - uređaj za pretvaranje električnog napona.

Uz to, stvarni izlazni napon iz baterije može se malo razlikovati od deklariranog. Dakle, potpuno napunjeni popularni su za upotrebu u sklop sa solarnim pločama gel baterije proizvode napon od 13-13,5 Volta, tako da pretvarač djeluje kao stabilizator.

Proračun potrebnog kapaciteta baterije

Kapacitet baterija izračunava se na temelju procijenjenog razdoblja trajanja baterije bez ponovnog punjenja i ukupne potrošnje električne energije električnih uređaja.

Prosječna vrijednost vremenskog intervala uređaja može se izračunati na sljedeći način:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

gdje je:

• P₁ - nazivna snaga uređaja;
• T₁ - vrijeme rada uređaja;
• T₂ - ukupno procijenjeno vrijeme.

Gotovo u cijeloj Rusiji postoje duga razdoblja kada solarni paneli neće raditi zbog lošeg vremena.

Umetanje velikih nizova baterija za njihovo potpuno opterećenje samo nekoliko puta godišnje nije isplativo. Stoga se odabiru vremenskog intervala tijekom kojeg će uređaji raditi samo na pražnjenju mora pristupiti na temelju prosječne vrijednosti.

Količina energije koju generiraju solarni paneli ovisi o gustoći oblaka. Ako oblačno vrijeme u regiji nije neuobičajeno, nedostatak dolazne snage mora se uzeti u obzir pri izračunavanju volumena baterije

Ako planirate koristiti pohranjenu energiju tijekom dana, na primjer, u solarno grijanje, najbolje je uzeti kalkulaciju malo duži interval, kao što je 30 sati.

U slučaju dugog razdoblja kada nije moguće koristiti solarne panele, potrebno je primijeniti drugi sustav za proizvodnju električne energije koji se temelji, na primjer, na dizelskom ili plinskom generatoru.

100% napunjena baterija može, prije nego što je potpuno ispražnjena, dati snagu, što se može izračunati formulom:

P = U x I

gdje je:

• U je napon;
• Ja sam trenutna snaga.

Dakle, jedna baterija s naponskim parametrima od 12 volti i jačinom struje od 200 ampera može stvoriti 2400 vata (2,4 kW). Za izračunavanje ukupne snage nekoliko baterija potrebno je dodati vrijednosti dobivene za svaku od njih.

U prodaji su baterije s velikim pokazateljem snage, ali su skupe. Ponekad je puno jeftinije kupiti nekoliko običnih uređaja s priključnim kablovima

Rezultat treba pomnožiti s nekoliko reducirajućih čimbenika:

• Učinkovitost pretvarača Ispravnom koordinacijom napona i snage na ulazu u pretvarač postići će se maksimalna vrijednost od 0,92 do 0,96.
• Učinkovitost energetskih kabela. Minimiziranje duljine žica koje povezuju baterije i udaljenost do pretvarača je potrebno kako bi se smanjio električni otpor. U praksi vrijednost pokazatelja je od 0,98 do 0,99.
• Minimalno pražnjenje baterije. Za svaku bateriju postoji niža granica napunjenosti, prelazeći što je radni vijek uređaja značajno smanjen. Uobičajeno, kontroleri postavljaju minimalnu vrijednost punjenja na 15%, tako da je koeficijent oko 0,85.
• Najveći dopušteni gubitak kapaciteta prije zamjene baterija. S vremenom dolazi do starenja uređaja, povećavajući njihov unutarnji otpor, što dovodi do nepovratnog smanjenja njihovih kapaciteta. Koristite uređaje čiji je zaostali kapacitet manji od 70% neisplativo, pa vrijednost pokazatelja treba uzeti kao 0,7.

Suprotno uvriježenom mišljenju, učinkovitost baterije - omjer primljene i isporučene električne energije ne bi trebala biti uključena u izračun. Pokazatelj kapaciteta baterije naveden u tehničkoj dokumentaciji uzima u obzir moguću količinu povrata.

Kao rezultat toga, vrijednost integralnog koeficijenta za izračun potrebnog kapaciteta za nove baterije bit će približno 0,8, a za stare baterije prije otpisa - 0,55.

Da biste kući omogućili električnu energiju s ciklusom punjenja i praznjenja od 1 dana, trebat će 12 baterija. Kad jedan blok od 6 uređaja radi na pražnjenju, drugi se blok puni

Najveće dopuštene struje

Najveća dopuštena struja punjenja za svaku je bateriju navedena u tehničkoj dokumentaciji. Prekoračenje ove vrijednosti dovodi do pregrijavanja uređaja, oštrog i neopozivog smanjenja njegovih performansi.

Stoga pri odabiru baterija za sustavi za sklapanje akumulatora mora se osigurati da mogu osigurati potrošnju električne energije koju proizvode solarni paneli.

Drugi važan pokazatelj je dopuštena prazna struja:

• Redovna struja pražnjenja, za rad čija je baterija namijenjena (ili niža). Rad sve električne opreme spojene na sustav mora biti opremljen ovim indikatorom.
• Maksimalna struja pražnjenja koju uređaj može dati kratko vrijeme pri najvećim opterećenjima. Takva opterećenja mogu se pojaviti kada uključite neku opremu, poput rashladnih ili kompresorskih klima uređaja.

Dugo prekoračenje prvog pokazatelja ili kratkotrajno - drugi dovodi do preranog trošenja baterije. Sa starenjem uređaja ovi se pokazatelji smanjuju za 20-30%, što se također mora uzeti u obzir.

Značajke uređaja i glavni parametri

Automobilske baterije nisu dizajnirane za rad s velikim brojem ciklusa punjenja i pražnjenja. Za alternativnu i rezervnu energiju koristite drugu vrstu uređaja. Budući da je njihov trošak visok, prije kupnje potrebno je pažljivo proučiti sve parametre.

Načini rada akumulatora u automobilu i u alternativnom energetskom sustavu toliko su različiti da je njegova namjena naznačena čak i na samom uređaju

Rabljeni tipovi za alternativnu energiju

Gotovo sve baterije korištene u alternativnoj energiji i ugrađene u zgrade nisu potrebne za održavanje. Korisnik nije u mogućnosti s njima provoditi fizičke operacije koje utječu na njihovu strukturu.

To se radi kako bi se smanjio rizik od fizičkih ili kemijskih učinaka baterija na ljude, zrak i predmete koji ih okružuju. Stoga nije potrebno detaljno proučavanje strukture i fizikalno-kemijskih nijansi rada različitih vrsta akumulatora. Treba obratiti više pozornosti na razlike u glavnim tehničkim karakteristikama uređaja.

OPzS baterije izrađene su poput najjednostavnijih uređaja sa olovnom kiselinom. Promjena oblika pozitivne ploče omogućava vam znatno veći broj ciklusa punjenja i pražnjenja od automobilskih kolegica.

Nedostatak je prisutnost tekućeg elektrolita, što može biti opasno kada se smanjuje pritisak. Niša prosječne cijene.

Alkalne (nikl) baterije se rijetko koriste zbog otpornosti na male struje pri punjenju i potrebe da prođu kroz cijeli ciklus od napunjenog do pražnjenog stanja. Inače će se kapacitet baterije smanjiti.

Također, ti uređaji imaju veću težinu i dimenzije u odnosu na konkurente istog kapaciteta. Opasnost od pritiska. Niša niskih cijena.

Olakšavanje akumulatora moguće je u slučaju unutarnjeg oštećenja, prevelike snage struje punjenja, pada s visine ili rada u neprikladnim uvjetima. Najveće probleme stvorit će uređaji koji sadrže opasne tekućine tijekom isparavanja.

U AGM baterijama elektrolit je vezan u strukturi stakloplastike. Mogu se puniti malim strujama. Gotovo sigurno i zauzimaju prosječnu nišu cijena među konkurentima.

Silicijev oksid se dodaje elektrolitima u GE (gel) baterijama, što je rezultiralo u stanju gela.Uređaji imaju visoku razinu sigurnosti i dobre performanse. Visoka cijena niša.

Baterije alternativne energije ne prodaju se u automobilskim trgovinama. Možete ih kupiti u firmama koje prodaju solarne panele, vjetrenjače ili putem interneta

Baterije na bazi litija (na primjer, litij-željezo-fosfatni modeli) imaju vrlo dobre karakteristike, kompaktni su, imaju znatno manju težinu i praktički su sigurni. Međutim, njihova cijena znatno je viša od cijene konkurentskih vrsta uređaja, čak i onih gelskih.

Sa stajališta omjera cijene i performanse, gel i litijske baterije najatraktivnije su. No jednokratna početna ulaganja u njih vrlo su velika, pa su uređaji drugih vrsta također široko rasprostranjeni na tržištu baterija za alternativnu energiju.

Na domaćem tržištu aktivne su potražnje sljedećih marki akumulatora:

Predstavljene baterije odlikuju se izvrsnim performansama i pristupačnom cijenom.

Odabir modela baterije

Glavni parametri baterija za solarnu energiju na koje morate obratiti pozornost prilikom kupovine:

• napon i kapacitet koji određuju snagu baterije;
• dubina sigurnog maksimalnog pražnjenja, uz poštivanje kojih je moguće raditi s baterijom;
• zajamčeni broj ciklusa punjenja i pražnjenja, u skladu sa svim tehničkim uvjetima;
• vrijednost samo-pražnjenja, koja karakterizira intenzitet gubitka energije u napunjenoj bateriji u praznom hodu;
• maksimalna struja napunjenosti koja određuje količinu električne energije po jedinici vremena koju je baterija u stanju prihvatiti, ne dovodeći u pitanje daljnji rad;
• nazivna struja pražnjenja, koja određuje količinu električne energije po jedinici vremena, koju je baterija sposobna isporučiti duže vrijeme, ne dovodeći u pitanje daljnji rad;
• maksimalna struja pražnjenja, koja određuje količinu električne energije po jedinici vremena, koju je baterija sposobna isporučiti u kratkom vremenu, a da ne utječe na daljnji rad;
• optimalna temperatura za uređaj;
• veličina i težina baterije, čije je znanje potrebno za odabir njihovog mjesta i načina ugradnje.

Svi su ti parametri opisani u tehničkoj dokumentaciji koja se elektroničkim putem postavlja na web stranicu svih većih proizvođača.

Zaključci i korisni video na temu

Pregled nijansi funkcioniranja različitih vrsta baterija za solarne sustave:

Usporedba različitih vrsta starterskih akumulatora. Za i protiv alternativne energije:

Iskustvo s litijskim (LiFePo4) baterijama. Pravi blok automobilskih uređaja, nijanse njegovog rada:

Ispravan izbor baterija prema njihovim parametrima osigurat će pouzdan rad alternativnog energetskog sustava. Ne treba pretjerano štedjeti na jedinici za pohranu energije - početna početna investicija isplatit će se za nesmetan rad sustava nekoliko godina koje dolaze.

Molimo ostavite komentare u donjem bloku, postavite pitanja, objavite fotografije na temu članka. Recite nam o tome kako ste izabrali baterije za vikend mini elektranu iz solarnih panela. Podijelite informacije koje će biti korisne posjetiteljima web mjesta.