Saules baterijas: pārskats par piemērotu bateriju veidiem un to īpašībām

Dzīvojamo ēku nodrošināšanai ar elektrību arvien vairāk tiek izmantotas alternatīvas enerģijas sistēmas. Tā kā elektroenerģijas ražošanas un patēriņa režīmi atšķiras, ir nepieciešams nodrošināt tā uzkrāšanos turpmākai atgriešanai. Vai jūs piekrītat?

Lai patērētu enerģiju īpašnieka pieprasītajā laika posmā, ķēdē ir iekļautas saules bateriju baterijas. Mēs jums pateiksim, kā pareizi izvēlēties ierīces, kas paredzētas darbam uzlādes un izlādes ciklos. Mūsu ieteikumi palīdzēs jums izvēlēties labāko modeli.

Baterijas mājsaimniecības saules enerģijas sistēmā

Izpratne par bateriju izmantošanas metodēm un niansēm, nodrošinot objektu ar saules enerģijas paneļu elektroenerģiju, ļaus pareizi izvēlēties ierīces un nodrošinās maksimālu sistēmas efektivitāti.

Lai veiktu izmērītu pirkumu, jums rūpīgi jāizprot akumulatoru masīva (vienības) izveidošanas metodes un galveno raksturlielumu aprēķināšanas noteikumi.

Ierīču apvienošanas metode vienā masīvā

Dzīvojamos un rūpniecības objektos tiek patērētas elektriskās slodzes, kas pārsniedz viena akumulatora iespējas. Gadījumā, ja saules enerģijas sistēma ir paredzēta lielam skaitam elektrisko ierīču, pēc šādas kombinācijas piemēra ir jāizveido bateriju bloks. saules paneļi.

Bateriju pievienošanu vienam elektrības krātuvju blokam var veikt paralēli, sērijveidā vai jauktā veidā. Izvēle ir atkarīga no nepieciešamajiem jaudas un sprieguma izejas rādītājiem.

Atkarībā no veida, kādā baterijas ir savienotas viena ar otru, var sasniegt dažādas izejas sprieguma vērtības, tomēr nevajadzētu izveidot ļoti sarežģītas shēmas, lai izvairītos no izlīdzinošo strāvu veidošanās starp ierīcēm masīvā

Uzlādējamās baterijas tiek novietotas mājā vai citā konstrukcijā, lai nodrošinātu apkārtējās vides temperatūru diapazonā no 10 līdz 25 grādiem pēc Celsija virs nulles un novērstu ūdens iekļūšanu tajās. Tas ievērojami pagarina ierīču kalpošanas laiku un samazina enerģijas zudumus.

Mūsdienu tehnoloģijas tādu uzlādējamu bateriju ražošanai, kuras paredzētas izvietošanai dzīvojamās ēkās, paredz paaugstinātus vides drošības pasākumus. Tāpēc intensīvai telpas ventilācijai nav jāveic īpaši pasākumi. Tomēr tiem nevajadzētu atrasties viesistabās.

Tā kā akumulatoriem ir ievērojams svars (12 voltu un 200 Ah ierīce sver apmēram 70 kg), tie jānovieto uz grīdas vai uz izturīgiem un droši nostiprinātiem statīviem.

Jānovērš iespēja, ka baterijas nokrīt no augstuma, jo šajā gadījumā tās neizdosies, un sistēmas ar šķidru elektrolītu ir arī bīstamas cilvēku veselībai, ja tām ir pazemināts spiediens.

Palielinoties barošanas kabeļa garumam, palielinās elektriskā pretestība, kas noved pie sistēmas efektivitātes samazināšanās. Tāpēc novietojiet baterijas tuvu viens otram, lai samazinātu kopējo vadu garumu.

Akumulatora bagāžniekam ir jāatbalsta smagas kravas. Tātad astoņu divu ampēru bateriju bloks sver vairāk nekā pusi tonnas

Sistēmas īpašības

Izmantojot paralēlu un kombinētu virkni un paralēlu akumulatoru savienojumu vienā blokā, ierīces var līdzsvarot ar uzlādes līmeni. Tas noved pie tā, ka ierīce nedarbosies pilnā ciklā, kas nozīmē, ka tās resurss tiks izstrādāts ātrāk.

Sistēmas elektrības ražošanai no saules vienmēr tiek piegādātas uzraugskas kontrolē akumulatora uzlādi. Ja tiek izveidots bateriju klāsts, papildus ir jāinstalē izlīdzināšanas lādētāji.

Lai izvairītos no problēmām, kas saistītas ar vienādu masīvu integrētu akumulatoru nevienmērīgu uzlādi un izlādi, ir jāizmanto viena modeļa ierīces, un vēl labāk - viena partija. Šis noteikums attiecas ne tikai uz saules enerģijas sistēmām.

Tagad gandrīz visu korpusu var aprīkot ar ierīcēm, kas darbojas no 12 vai 24 voltu tīkla, ieskaitot ledusskapjus, televizorus utt. Tomēr vadiem ar šādu spriegumu visā mājā nav jēgas, jo pašreizējā jauda būs ļoti liela.

Tātad, īstenojot šādu ideju, ir nepieciešams dārgs kabelis ar lielu vadītāju šķērsgriezumu, un zaudējumi no elektriskās pretestības būs lieli.

Gandrīz visām mājsaimniecības ierīcēm ir modeļi, kas darbojas ar 12 voltu līdzstrāvas tīklu. Ja elektriskā kabeļa vads nav pārāk garš, var izmantot zemsprieguma sistēmu.

Tāpēc bateriju komplekta tiešā tuvumā invertors - ierīce elektriskā sprieguma konvertēšanai.

Turklāt faktiskais akumulatora izejas spriegums var nedaudz atšķirties no deklarētā. Tātad, pilnībā uzlādēts ir populārs lietošanai ķēde ar saules paneļiem gela baterijas rada spriegumu 13-13,5 volti, tāpēc invertors darbojas kā stabilizators.

Nepieciešamās akumulatora jaudas aprēķins

Bateriju ietilpība tiek aprēķināta, pamatojoties uz aprēķināto akumulatora darbības laiku bez uzlādēšanas un kopējo elektrisko ierīču enerģijas patēriņu.

Ierīces vidējo jaudu laika posmā var aprēķināt šādi:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

Kur:

• Lpp₁ - ierīces nominālā jauda;
• T₁ - ierīces darbības laiks;
• T₂ - kopējais paredzamais laiks.

Gandrīz visā Krievijā ir gari periodi, kad saules paneļi nedarbosies sliktu laika apstākļu dēļ.

Neizdevīgi uzstādīt lielus akumulatoru blokus pilnai slodzei tikai dažas reizes gadā. Tāpēc, izvēloties laika intervālu, kurā ierīces darbosies tikai ar izlādi, ir jāpieiet, pamatojoties uz vidējo vērtību.

Saules paneļu ģenerētās enerģijas daudzums ir atkarīgs no mākoņu blīvuma. Ja duļķains laiks šajā reģionā nav nekas neparasts, aprēķinot akumulatora tilpumu, jāņem vērā ienākošās enerģijas trūkums.

Ja plānojat izmantot uzkrāto enerģiju dienas laikā, piemēram, dienā saules apkure, kā aprēķinu ieteicams ņemt nedaudz garāku intervālu, piemēram, 30 stundas.

Ilgā laika posmā, kad nav iespējams izmantot saules paneļus, ir jāpiemēro cita sistēma elektroenerģijas ražošanai, kuras pamatā, piemēram, ir dīzeļdegvielas vai gāzes ģenerators.

100% uzlādēts akumulators pirms pilnīgas izlādēšanās var patērēt jaudu, ko var aprēķināt pēc formulas:

P = U x I

Kur:

• U ir spriegums;
• Es esmu pašreizējais spēks.

Tātad viena baterija ar sprieguma parametriem 12 volti un strāvas stiprumu 200 ampēri var radīt 2400 vatu (2,4 kW). Lai aprēķinātu vairāku akumulatoru kopējo jaudu, ir jāpievieno vērtības, kas iegūtas katram no tiem.

Pārdošanā ir baterijas ar lielu jaudas indikatoru, taču tās ir dārgas. Dažreiz ir daudz lētāk iegādāties vairākas parastās ierīces, kas komplektā ar savienojošajiem kabeļiem

Rezultāts jāreizina ar vairākiem reducējošiem faktoriem:

• Invertora efektivitāte. Pareizi koordinējot spriegumu un jaudu pie invertora ieejas, tiks sasniegta maksimālā vērtība no 0,92 līdz 0,96.
• Strāvas kabeļu efektivitāte. Lai samazinātu elektrisko pretestību, ir jāsamazina bateriju savienojošo vadu garums un attālums līdz invertoram. Praksē indikatora vērtība ir no 0,98 līdz 0,99.
• Minimālā akumulatora izlāde. Jebkuram akumulatoram ir zemāks uzlādes limits, kuru pārsniedzot, tiek ievērojami samazināts ierīces kalpošanas laiks. Parasti kontrolieri minimālo uzlādes vērtību nosaka līdz 15%, tāpēc koeficients ir aptuveni 0,85.
• Maksimāli pieļaujamais jaudas zudums pirms bateriju nomaiņas. Laika gaitā ierīču novecošanās notiek, palielinot to iekšējo pretestību, kas noved pie neatgriezeniskas to jaudas samazināšanās. Izmantojiet ierīces, kuru atlikušā ietilpība ir mazāka par 70%, nav rentabla, tāpēc indikatora vērtība jāuzņem kā 0,7.

Pretēji izplatītajam uzskatam, aprēķinā nav jāiekļauj akumulatora efektivitāte - saņemtās un piegādātās elektroenerģijas attiecība. Tehniskajā dokumentācijā norādītais akumulatora jaudas indikators ņem vērā iespējamo atdeves daudzumu.

Rezultātā integrālā koeficienta vērtība, aprēķinot jauno bateriju vajadzīgo ietilpību, būs aptuveni 0,8, bet vecajām - pirms norakstīšanas - 0,55.

Lai māju nodrošinātu ar elektrību ar 1 dienas uzlādes ciklu, būs nepieciešami 12 akumulatori. Kad viens 6 ierīču bloks darbojas ar izlādi, otrais bloks tiks uzlādēts

Maksimāli pieļaujamās strāvas

Katrai baterijai maksimālā pieļaujamā uzlādes strāva ir norādīta tehniskajā dokumentācijā. Šīs vērtības pārsniegšana izraisa ierīces pārkaršanu, strauju un neatsaucamu tās veiktspējas samazināšanos.

Tāpēc, izvēloties akumulatorus akumulatoru montāžas sistēmas ir jānodrošina, ka tie var nodrošināt saules paneļu saražotās elektroenerģijas patēriņu.

Vēl viens svarīgs rādītājs ir pieļaujamā izlādes strāva:

• Regulāra izlādes strāva darbībai, kuras vērtībai (vai zemākai vērtībai) ir paredzēts akumulators. Ar šo indikatoru jānodrošina visu sistēmā pievienoto elektrisko iekārtu darbība.
• Maksimālā izlādes strāva, ko ierīce īslaicīgi var dot pie maksimālās slodzes. Šādas kravas var rasties, ieslēdzot kādu aprīkojumu, piemēram, saldēšanas vai gaisa kondicionēšanas kompresorus.

Pirmā indikatora pārsniegšana vai īslaicīga pārsniegšana - otrais noved pie priekšlaicīgas akumulatora nodiluma. Ar ierīču novecošanos šie rādītāji samazinās par 20-30%, kas arī jāņem vērā.

Ierīces īpašības un galvenie parametri

Automašīnu akumulatori nav paredzēti darbam ar lielu skaitu uzlādes un izlādes ciklu. Alternatīvajai un rezerves enerģijai izmantojiet cita veida ierīci. Tā kā to izmaksas ir augstas, pirms pirkšanas ir nepieciešams rūpīgi izpētīt visus parametrus.

Akumulatora darbības režīmi automašīnā un alternatīvās enerģijas sistēmā ir tik atšķirīgi, ka tā mērķis tiek norādīts pat pašā ierīcē

Izmanto alternatīvās enerģijas veidus

Gandrīz visām alternatīvajā enerģijā izmantotajām un ēkās uzstādītajām baterijām nav nepieciešama apkope. Lietotājs nespēj ar viņiem veikt fiziskas operācijas, kas ietekmē viņu struktūru.

Tas tiek darīts, lai samazinātu bateriju fiziskās vai ķīmiskās ietekmes risku uz cilvēkiem, gaisu un objektiem, kas tos apkārt. Tāpēc nav nepieciešams sīki izpētīt dažādu veidu akumulatoru darbības struktūru un fizikāli ķīmiskās nianses. Vairāk uzmanības jāpievērš ierīču galveno tehnisko parametru atšķirībām.

OPzS akumulatori ir izgatavoti tāpat kā vienkāršākās svina-skābes ierīces. Pozitīvās plāksnes formas izmaiņas ļauj nodrošināt ievērojami lielāku uzlādes un izlādes ciklu skaitu nekā automobiļu kolēģi.

Trūkums ir šķidrā elektrolīta klātbūtne, kas var būt bīstams, ja tiem nav spiediena. Vidējās cenas niša.

Sārmu (niķeļa) baterijas tiek reti izmantotas, ņemot vērā to izturību pret zemu strāvu uzlādes laikā un nepieciešamību iziet pilnu ciklu no uzlādēta līdz izlādētam. Pretējā gadījumā akumulatora ietilpība samazinās.

Arī šīm ierīcēm ir lielāks svars un izmēri nekā konkurentiem ar vienādu jaudu. Briesmas zem spiediena pazemināšanas. Zemu cenu niša.

Akumulatora spiediena samazināšana ir iespējama, ja rodas iekšējs defekts, pārmērīga uzlādes strāvas jauda, ​​nokrītot no augstuma vai darbojoties nepiemērotos apstākļos. Lielākās problēmas radīs ierīces, kas iztvaikošanas laikā satur bīstamus šķidrumus.

AGM akumulatoros elektrolīts ir saistīts ar stikla šķiedras struktūru. Tos var uzlādēt ar mazām straumēm. Gandrīz droši un aizņem vidējo cenu nišu konkurentu starpā.

Silīcija oksīdu elektrolītam pievieno GE (gela) akumulatoros, kā rezultātā tas ir gela stāvoklī.Ierīcēm ir augsta drošības pakāpe un laba veiktspēja. Augsta cenu niša.

Alternatīvās enerģijas akumulatori automašīnu veikalos netiek pārdoti. Jūs varat tos iegādāties firmās, kas pārdod saules paneļus, vēja turbīnas vai tiešsaistē

Litija baterijām (piemēram, litija-dzelzs-fosfāta modeļiem) ir ļoti labas īpašības, tās ir kompaktas, tām ir ievērojami mazāks svars un tās ir praktiski drošas. Tomēr to izmaksas ir ievērojami augstākas nekā konkurējošo ierīču tipiem, pat gēla.

No cenu un veiktspējas attiecības viedokļa vispievilcīgākās ir gela un litija baterijas. Bet vienreizējie sākuma ieguldījumi tajās ir ļoti lieli, tāpēc arī citu veidu ierīces ir plaši izplatītas alternatīvās enerģijas akumulatoru tirgū.

Vietējā tirgū aktīvi tiek pieprasīti šādi akumulatoru zīmoli:

Prezentētās baterijas raksturo lieliska veiktspēja un pieņemama cena.

Akumulatora modeļa izvēle

Galvenie saules enerģijas akumulatoru parametri, kuriem jums jāpievērš uzmanība, pērkot:

• spriegums un kapacitāte, kas nosaka akumulatora jaudu;
• drošas maksimālās izlādes dziļums, pēc kura ievērošanas akumulators var darboties tā, kā deklarējis ražotājs;
• garantēts uzlādes un izlādes ciklu skaits, ievērojot visus tehniskos nosacījumus;
• pašizlādes vērtība, kas raksturo enerģijas zuduma intensitāti uzlādētā akumulatorā, kad tas darbojas dīkstāvē;
• maksimālā uzlādes strāva, kas nosaka elektroenerģijas daudzumu laika vienībā, ko akumulators spēj uzņemt, neskarot turpmāku darbību;
• nominālā izlādes strāva, kas nosaka elektroenerģijas daudzumu laika vienībā, ko akumulators ilgstoši spēj piegādāt, neskarot turpmāku darbību;
• maksimālā izlādes strāva, kas nosaka elektroenerģijas daudzumu laika vienībā, ko akumulators spēj piegādāt īsu laiku, neietekmējot tālāku darbību;
• optimāla ierīces temperatūra;
• akumulatora lielums un svars, kas jāpārzina, lai izvēlētos to atrašanās vietu un uzstādīšanas metodi.

Visi šie parametri ir aprakstīti tehniskajā dokumentācijā, ko elektroniski ievieto visu galveno ražotāju vietnē.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pārskats par dažāda veida saules bateriju darbības niansēm:

Dažādu veidu startera bateriju salīdzinājumi. Plusi un mīnusi alternatīvai enerģijai:

Pieredze ar litija (LiFePo4) baterijām. Reālais automašīnu ierīču bloks, tā darba nianses:

Pareiza bateriju izvēle atbilstoši to parametriem nodrošinās uzticamu alternatīvās enerģijas sistēmas darbību. Elektroenerģijas akumulēšanas blokam nav nepieciešams ietaupīt pārmērīgi - sākotnējie sākotnējie ieguldījumi atmaksāsies par vienmērīgu sistēmas darbību vēl vairākus gadus.

Lūdzu, atstājiet komentārus zemāk esošajā blokā, uzdodiet jautājumus, publicējiet fotogrāfijas par raksta tēmu. Pastāstiet mums par to, kā no saules paneļiem izvēlējāties baterijas vasarnīcas mini spēkstacijai. Kopīgojiet informāciju, kas būs noderīga vietnes apmeklētājiem.