Zonnebatterijen: een overzicht van de soorten geschikte batterijen en hun kenmerken

Alternatieve energiesystemen worden steeds vaker gebruikt om woongebouwen van stroom te voorzien. Aangezien de wijzen van opwekking en verbruik van elektriciteit verschillen, is het noodzakelijk om de accumulatie ervan voor latere opbrengsten te verzekeren. Ben je het ermee eens?

Om energie te gebruiken in de door de eigenaar gewenste periode, zijn batterijen voor zonnebatterijen in het circuit inbegrepen. We zullen u vertellen hoe u apparaten selecteert die zijn ontworpen om te werken in laad- en ontlaadcycli. Onze aanbevelingen helpen u bij het kiezen van het beste model.

Batterijen in het zonne-energiesysteem van het huishouden

Het begrijpen van de methoden en nuances van het gebruik van batterijen bij het voorzien van een object van elektriciteit uit zonnepanelen, zal de juiste keuze van apparaten mogelijk maken en maximale systeemefficiëntie bieden.

Om een ​​afgemeten aankoop te doen, moet u de methoden voor het maken van een batterijarray (eenheid) en de regels voor het berekenen van de belangrijkste kenmerken grondig begrijpen.

De methode om apparaten te combineren in één array

Residentiële en industriële installaties verbruiken elektrische belastingen die de mogelijkheden van een enkele batterij overschrijden. In het geval dat het zonne-energiesysteem is ontworpen voor een groot aantal elektrische apparaten, is het noodzakelijk om een ​​reeks batterijen te creëren volgens het voorbeeld van een dergelijke combinatie zonnepanelen.

Het aansluiten van batterijen op een enkele reeks elektriciteitsopslag kan parallel, serieel of gemengd worden gedaan. De keuze hangt af van de vereiste outputindicatoren van vermogen en spanning.

Afhankelijk van de manier waarop de batterijen op elkaar zijn aangesloten, kunnen verschillende waarden van de uitgangsspanning worden bereikt, maar er mogen geen zeer complexe circuits worden gemaakt om de vorming van vereffeningsstromen tussen apparaten in de array te voorkomen

Oplaadbare batterijen worden in een huis of een andere structuur geplaatst om een ​​omgevingstemperatuur tussen 10 en 25 graden Celsius boven nul te bieden en om te voorkomen dat er water in komt. Dit verlengt de levensduur van de apparaten aanzienlijk en vermindert energieverliezen.

Moderne technologieën voor de productie van oplaadbare batterijen bedoeld voor plaatsing in woongebouwen zorgen voor verhoogde milieuveiligheidsmaatregelen. Daarom zijn er geen speciale maatregelen nodig voor intensieve ventilatie van de kamer. Ze mogen echter niet in woonkamers worden geplaatst.

Omdat de batterijen een aanzienlijk gewicht hebben (een 12 Volt en 200 Ah apparaat weegt ongeveer 70 kg), moeten ze op de grond worden geplaatst of op duurzame en veilig bevestigde rekken.

Het is noodzakelijk om te voorkomen dat batterijen van een hoogte vallen, omdat ze in dit geval falen en systemen met vloeibare elektrolyt ook gevaarlijk zijn voor de menselijke gezondheid wanneer ze drukloos zijn.

Met een toename van de lengte van de voedingskabel neemt de elektrische weerstand toe, wat leidt tot een afname van de efficiëntie van het systeem. Oefen daarom met het plaatsen van de batterijen dicht bij elkaar om de totale lengte van de draden te minimaliseren.

Het batterijrek moet zware lasten dragen. Een blok van acht twee-ampère batterijen weegt dus meer dan een halve ton

Kenmerken van het systeem

Met parallelle en gecombineerde serie-parallelle aansluiting van de batterijen in een enkele array, kunnen apparaten worden uitgebalanceerd op laadniveau. Dit leidt ertoe dat het apparaat niet in een volledige cyclus zal werken, wat betekent dat de bron sneller zal worden uitgewerkt.

Het systeem voor het opwekken van elektriciteit uit de zon wordt altijd geleverd supervisordie de batterijlading regelt. In het geval van het creëren van een reeks batterijen, is het bovendien noodzakelijk om vereffeningsladers te installeren.

Om problemen met ongelijkmatig laden en ontladen van in één array geïntegreerde batterijen te voorkomen, is het noodzakelijk om apparaten van hetzelfde model te gebruiken, en nog beter: één batch. Deze regel is niet alleen relevant voor zonne-energiesystemen.

Nu kunnen bijna alle behuizingen worden voorzien van apparaten die werken op een netwerk van 12 of 24 Volt, inclusief koelkasten, televisies etc. Bedrading met een dergelijke spanning door het hele huis heeft echter geen zin, omdat het huidige vermogen erg groot zal zijn.

Dus bij het implementeren van een dergelijk idee is een dure kabel met een grote doorsnede van geleiders vereist en zullen verliezen door elektrische weerstand groot zijn.

Voor bijna alle huishoudelijke apparaten zijn er modellen die werken op een 12-volt DC-netwerk. Als de bedrading van de elektrische kabel niet te lang is, kan een laagspanningssysteem worden gebruikt.

Daarom in de directe omgeving van de geplaatste batterijen omvormer - een apparaat voor het omzetten van elektrische spanning.

Bovendien kan de werkelijke uitgangsspanning van de accu enigszins afwijken van de aangegeven spanning. Volledig opgeladen zijn dus populair voor gebruik in circuit met zonnepanelen gelbatterijen produceren een spanning van 13-13,5 Volt, dus de omvormer werkt als stabilisator.

Berekening van de benodigde batterijcapaciteit

De capaciteit van de batterijen wordt berekend op basis van de geschatte levensduur van de batterij zonder opladen en het totale energieverbruik van elektrische apparaten.

Het gemiddelde over het tijdsinterval vermogen van het apparaat kan als volgt worden berekend:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

Waar:

• P₁ - nominaal vermogen van het apparaat;
• T₁ - gebruiksduur apparaat;
• T₂ - totale geschatte tijd.

Bijna in heel Rusland zijn er lange periodes zonnepanelen werkt niet vanwege slecht weer.

Het is niet rendabel om een ​​paar keer per jaar grote reeksen batterijen te installeren voor hun volledige lading. Daarom moet de keuze van het tijdsinterval waarin de apparaten alleen werken bij ontlading worden benaderd op basis van de gemiddelde waarde.

De hoeveelheid door zonnepanelen opgewekte energie is afhankelijk van de dichtheid van de wolken. Als bewolkt weer in de regio niet ongewoon is, moet er bij het berekenen van het volume van de accu rekening worden gehouden met het gebrek aan inkomend vermogen.

Als u van plan bent om de opgeslagen energie overdag te gebruiken, bijvoorbeeld in zonne-verwarming, kunt u het beste een iets langer interval nemen, zoals 30 uur, als berekening.

In het geval van een lange periode waarin het niet mogelijk is om zonnepanelen te gebruiken, is het noodzakelijk om een ​​ander systeem toe te passen voor het opwekken van elektriciteit, bijvoorbeeld op basis van een diesel- of gasgenerator.

Een 100% opgeladen batterij kan, voordat deze volledig is ontladen, stroom afgeven, wat kan worden berekend met de formule:

P = U x I

Waar:

• U is de spanning;
• Ik ben de huidige kracht.

Eén batterij met spanningsparameters van 12 volt en een stroomsterkte van 200 ampère kan dus 2400 watt (2,4 kW) genereren. Om het totale vermogen van meerdere batterijen te berekenen, moeten de voor elk van hen verkregen waarden worden opgeteld.

Er zijn batterijen met een grote stroomindicator te koop, maar ze zijn duur. Soms is het veel goedkoper om meerdere gewone apparaten te kopen, compleet met aansluitkabels

Het resultaat moet worden vermenigvuldigd met verschillende reductiefactoren:

• Omvormer efficiëntie. Met de juiste coördinatie van spanning en vermogen aan de ingang van de omvormer wordt de maximale waarde van 0,92 tot 0,96 bereikt.
• Efficiëntie van stroomkabels. Het minimaliseren van de lengte van de draden die de batterijen verbinden en de afstand tot de omvormer is noodzakelijk om de elektrische weerstand te verminderen. In de praktijk is de waarde van de indicator van 0,98 tot 0,99.
• Minimale batterijverbruik. Voor elke batterij is er een lagere laadlimiet, waardoor de levensduur van het apparaat aanzienlijk wordt verkort. Meestal stellen controllers de minimale laadwaarde in op 15%, dus de coëfficiënt is ongeveer 0,85.
• Maximaal toelaatbaar capaciteitsverlies voordat batterijen worden vervangen. In de loop van de tijd treedt veroudering van apparaten op, waardoor hun interne weerstand toeneemt, wat leidt tot een onomkeerbare afname van hun capaciteit. Gebruik apparaten met een restcapaciteit van minder dan 70% is niet rendabel, dus de waarde van de indicator moet worden genomen als 0,7.

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, mag de efficiëntie van de batterij - de verhouding tussen de ontvangen en geleverde elektriciteit niet in de berekening worden opgenomen. De indicator van de accucapaciteit aangegeven in de technische documentatie houdt rekening met de mogelijke hoeveelheid retour.

Als resultaat zal de waarde van de integrale coëfficiënt bij het berekenen van de vereiste capaciteit voor nieuwe batterijen ongeveer 0,8 zijn, en voor oude batterijen, voordat ze worden afgeschreven - 0,55.

Om de woning van stroom te voorzien met een laad-ontlaadcyclus van 1 dag zijn 12 batterijen nodig. Wanneer een blok van 6 apparaten op ontlading werkt, wordt het tweede blok opgeladen

Maximaal toelaatbare stromen

Voor elke accu wordt de maximaal toelaatbare laadstroom gespecificeerd in de technische documentatie. Het overschrijden van deze waarde leidt tot oververhitting van het apparaat, een scherpe en onherroepelijke afname van de prestaties.

Daarom bij het kiezen van batterijen voor accu-assemblagesystemen er moet voor worden gezorgd dat ze het verbruik van door zonnepanelen opgewekte elektriciteit kunnen garanderen.

Een andere belangrijke indicator is de toegestane ontlaadstroom:

• Regelmatige ontlaadstroom, voor werking met de waarde (of een lagere waarde) van de accu. De werking van alle elektrische apparatuur die op het systeem is aangesloten, moet worden voorzien van deze indicator.
• De maximale ontlaadstroom die het apparaat gedurende korte tijd bij piekbelastingen kan geven. Dergelijke belastingen kunnen optreden wanneer u bepaalde apparatuur inschakelt, zoals koel- of airconditioningcompressoren.

Overschrijding van de eerste indicator of van korte duur - de tweede leidt tot voortijdige slijtage van de batterij. Met de veroudering van apparaten nemen deze indicatoren af ​​met 20-30%, waarmee ook rekening moet worden gehouden.

Functies van het apparaat en belangrijkste parameters

Auto-accu's zijn niet ontworpen om te werken met een groot aantal laad- en ontlaadcycli. Gebruik voor alternatieve en back-up energie een ander type apparaat. Omdat hun kosten hoog zijn, moeten alle parameters zorgvuldig worden bestudeerd voordat ze worden gekocht.

De bedrijfsmodi van de accu in de auto en in het alternatieve energiesysteem zijn zo verschillend dat het doel ervan zelfs op het apparaat zelf wordt aangegeven

Gebruikte types voor alternatieve energie

Bijna alle batterijen die in alternatieve energie worden gebruikt en in gebouwen zijn geïnstalleerd, zijn onderhoudsvrij. De gebruiker is niet in staat om fysieke handelingen met hen uit te voeren die hun structuur beïnvloeden.

Dit wordt gedaan om het risico van fysieke of chemische effecten van batterijen op mensen, lucht en objecten eromheen te minimaliseren. Daarom is een gedetailleerde studie van de structuur en de fysisch-chemische nuances van de werking van verschillende soorten batterijen niet nodig. Er moet meer aandacht worden besteed aan verschillen in de belangrijkste technische kenmerken van de apparaten.

OPzS-batterijen zijn gemaakt als de eenvoudigste loodzuurapparaten. De verandering in de vorm van de positieve plaat stelt u in staat om een ​​aanzienlijk groter aantal laad- en ontlaadcycli te bieden dan auto-tegenhangers.

Het nadeel is de aanwezigheid van vloeibare elektrolyt, wat gevaarlijk kan zijn als ze drukloos zijn. Gemiddelde prijsniche.

Alkalinebatterijen (nikkel) worden zelden gebruikt vanwege hun immuniteit tegen lage stromen tijdens het opladen en de noodzaak om een ​​volledige cyclus van geladen naar ontladen toestand te doorlopen. Anders neemt de batterijcapaciteit af.

Deze apparaten hebben ook meer gewicht en afmetingen dan concurrenten met dezelfde capaciteit. Gevaar bij drukverlaging. Lage prijs niche.

Drukverlaging van de batterij is mogelijk in het geval van een intern defect, overmatig vermogen van de laadstroom, het vallen van een hoogte of het werken in ongeschikte omstandigheden. De grootste problemen worden veroorzaakt door apparaten die tijdens het verdampen gevaarlijke vloeistoffen bevatten.

In AGM-batterijen is de elektrolyt gebonden in een glasvezelstructuur. Ze kunnen worden opgeladen met kleine stromen. Bijna veilig en bezetten een gemiddelde prijsniche onder concurrenten.

Siliciumoxide wordt in GE (gel) batterijen aan de elektrolyt toegevoegd, waardoor het zich in gelvorm bevindt.Apparaten hebben een hoge mate van veiligheid en goede prestaties. Hoge prijs niche.

Accu's voor alternatieve energie worden niet verkocht in autowinkels. U kunt ze kopen bij bedrijven die zonnepanelen, windturbines of online verkopen

Batterijen op lithiumbasis (bijvoorbeeld lithium-ijzerfosfaatmodellen) hebben zeer goede eigenschappen, zijn compact, wegen aanzienlijk lichter en zijn praktisch veilig. Hun kosten zijn echter aanzienlijk hoger dan die van concurrerende soorten apparaten, zelfs gel-apparaten.

Vanuit het oogpunt van prijs-prestatieverhouding zijn de gel- en lithiumbatterijen het meest aantrekkelijk. Maar de eenmalige startinvesteringen daarin zijn erg groot, daarom worden apparaten van andere typen ook wijd verspreid op de markt van batterijen voor alternatieve energie.

Op de binnenlandse markt is er actief vraag naar de volgende merken batterijen:

Gepresenteerde batterijen worden gekenmerkt door uitstekende prestaties en een betaalbare prijs.

Selectie van batterijmodel

De belangrijkste parameters van batterijen voor zonne-energie, waar u op moet letten bij het kopen van het volgende:

• spanning en capaciteit die het batterijvermogen bepalen;
• diepte van veilige maximale ontlading, waarbij het mogelijk is dat de batterij functioneert zoals aangegeven door de fabrikant;
• gegarandeerd aantal laad- en ontlaadcycli, onderhevig aan alle technische voorwaarden;
• zelfontlading waarde, kenmerkend de intensiteit van energieverlies in een opgeladen batterij wanneer deze inactief is;
• de maximale laadstroom, die de hoeveelheid elektriciteit per tijdseenheid bepaalt die de batterij kan opnemen, onverminderd verdere werking;
• nominale ontlaadstroom, die de hoeveelheid elektriciteit per tijdseenheid bepaalt die de batterij gedurende lange tijd kan leveren, onverminderd verdere werking;
• maximale ontlaadstroom, die de hoeveelheid elektriciteit per tijdseenheid bepaalt die de batterij gedurende korte tijd kan leveren zonder de verdere werking te beïnvloeden;
• optimale temperatuur voor het apparaat;
• de grootte en het gewicht van de batterij, waarvan de kennis noodzakelijk is om hun locatie en installatiemethode te selecteren.

Al deze parameters worden beschreven in de technische documentatie, die elektronisch wordt geplaatst op de site van alle grote fabrikanten.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Overzicht van de nuances van de werking van verschillende soorten batterijen voor zonnesystemen:

Vergelijkingen van verschillende soorten startbatterijen. Voors en tegens voor alternatieve energie:

Ervaring met lithium (LiFePo4) -batterijen. Het echte blok auto-apparaten, de nuances van zijn werk:

De juiste keuze van batterijen volgens hun parameters zorgt voor een betrouwbare werking van een alternatief energiesysteem. Het is niet nodig om buitensporig te besparen op de stroomopslageenheid - de initiële startinvestering zal zijn vruchten afwerpen voor de goede werking van het systeem voor de komende jaren.

Laat opmerkingen achter in het onderstaande blok, stel vragen, publiceer foto's over het onderwerp van het artikel. Vertel ons hoe u batterijen voor een mini-energiecentrale in een huisje hebt gekozen uit zonnepanelen. Deel informatie die nuttig kan zijn voor sitebezoekers.