Solárne batérie: prehľad typov vhodných batérií a ich vlastností

Pri dodávkach elektriny pre obytné budovy sa čoraz viac používajú alternatívne energetické systémy. Keďže spôsoby výroby a spotreby elektrickej energie sa líšia, je potrebné zabezpečiť jej akumuláciu pre následné návraty. Súhlasíte?

Aby sa využila energia v časovom období požadovanom vlastníkom, sú do okruhu zahrnuté batérie pre solárne batérie. Povieme vám, ako správne vybrať zariadenia určené na prácu v cykloch nabíjania a vybíjania. Naše odporúčania vám pomôžu vybrať najlepší model.

Batérie v domácom solárnom systéme

Pochopenie metód a nuancií použitia batérií pri dodávaní predmetu elektrickou energiou zo solárnych panelov umožní správny výber zariadení a poskytne maximálnu účinnosť systému.

Ak chcete vykonať meraný nákup, musíte dôkladne porozumieť metódam vytvorenia súpravy batérií (jednotiek) a pravidlám na výpočet hlavných charakteristík.

Metóda kombinovania zariadení do jedného poľa

Obytné a priemyselné zariadenia spotrebúvajú elektrické zaťaženie, ktoré presahuje možnosti jednej batérie. V prípade, že je solárny systém navrhnutý pre veľký počet elektrických spotrebičov, je potrebné vytvoriť príklad batérií podľa príkladu takejto kombinácie. solárne panely.

Pripojenie batérií k jedinému súboru elektrickej energie je možné vykonať paralelne, sériovo alebo zmiešaným spôsobom. Výber závisí od požadovaných ukazovateľov výkonu a napätia.

V závislosti od spôsobu, akým sú batérie navzájom prepojené, je možné dosiahnuť rôzne hodnoty výstupného napätia, nemali by sa však vytvárať veľmi zložité obvody, aby sa zabránilo vytváraniu vyrovnávacích prúdov medzi zariadeniami v poli.

Nabíjateľné batérie sa vkladajú do domu alebo inej konštrukcie, aby zabezpečili okolitú teplotu v rozsahu od 10 do 25 stupňov Celzia nad nulou a zabránili vniknutiu vody. To významne predlžuje životnosť zariadení a znižuje energetické straty.

Moderné technológie na výrobu nabíjateľných batérií určených na umiestnenie v obytných budovách zabezpečujú zvýšené opatrenia na ochranu životného prostredia. Preto nie je potrebné prijať žiadne zvláštne opatrenia na intenzívne vetranie miestnosti. Nemali by sa však nachádzať v obývacích izbách.

Pretože batérie majú značnú hmotnosť (12 voltové a 200 Ah zariadenie váži asi 70 kg), musia byť umiestnené na podlahe alebo na odolných a bezpečne pripevnených stojanoch.

Je potrebné zabrániť pravdepodobnosti pádu batérií z výšky, pretože v tomto prípade dôjde k ich zlyhaniu a systémy s tekutým elektrolytom sú tiež nebezpečné pre ľudské zdravie, keď sú pod tlakom.

So zväčšením dĺžky napájacieho kábla sa zvyšuje elektrický odpor, čo vedie k zníženiu účinnosti systému. Preto je vhodné umiestniť batérie blízko seba, aby ste minimalizovali celkovú dĺžku vodičov.

Stojan na batérie musí uniesť ťažké bremená. Takže blok ôsmich dvoch ampérových batérií váži viac ako pol tony

Funkcie systému

Pri paralelnom a kombinovanom sériovo paralelnom zapojení batérií do jedného poľa môžu byť zariadenia nevyvážené podľa úrovne nabitia. To vedie k tomu, že zariadenie nebude fungovať v úplnom cykle, čo znamená, že jeho zdroj bude rýchlejšie spracovaný.

Systém na výrobu elektriny zo slnka je vždy dodávaný kontrolórktorý riadi nabíjanie batérie. V prípade vytvorenia radu batérií je potrebné nainštalovať vyrovnávacie mostíky na vyrovnávanie náboja.

Aby sa predišlo problémom s nerovnomerným nabíjaním a vybíjaním batérií integrovaných do jedného poľa, je potrebné používať zariadenia rovnakého modelu a ešte lepšie - jednu šaržu. Toto pravidlo platí nielen pre solárne systémy.

Teraz môžu byť takmer všetky kryty vybavené zariadeniami pracujúcimi zo siete 12 alebo 24 V vrátane chladničiek, televízorov atď. Zapojenie s takýmto napätím v celom dome však nemá zmysel, pretože aktuálny výkon bude veľmi veľký.

Preto je pri realizácii takejto myšlienky potrebný drahý kábel s veľkým prierezom vodičov a dôjde k veľkým stratám z elektrického odporu.

Takmer pre všetky domáce spotrebiče existujú modely, ktoré pracujú na 12-voltovej jednosmernej sieti. Ak kabeláž elektrického kábla nie je príliš dlhá, môže sa použiť systém nízkeho napätia.

Preto v bezprostrednej blízkosti súpravy batérií menič - zariadenie na konverziu elektrického napätia.

Okrem toho sa skutočné výstupné napätie z batérie môže mierne líšiť od deklarovaného. Takže plne nabité sú populárne pre použitie v obvod so solárnymi panelmi gélové batérie produkujú napätie 13-13,5 voltov, takže menič funguje ako stabilizátor.

Výpočet požadovanej kapacity batérie

Kapacita batérií sa počíta na základe odhadovanej doby životnosti batérie bez dobíjania a celkovej spotreby energie elektrických spotrebičov.

Priemerný výkon spotrebiča v časovom intervale sa môže vypočítať takto:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

kde:

• P₁ - menovitý výkon zariadenia;
• T₁ - prevádzkový čas zariadenia;
• T₂ - celkový odhadovaný čas.

Takmer v celom Rusku existujú dlhé obdobia solárne panely nebude fungovať kvôli nepriaznivému počasiu.

Inštalácia veľkých polí batérií na ich plné zaťaženie niekoľkokrát do roka je nerentabilná. Preto sa musí výber časového intervalu, počas ktorého budú zariadenia pracovať iba pri vybití, priblížiť na základe priemernej hodnoty.

Množstvo energie generovanej solárnymi panelmi závisí od hustoty mrakov. Ak nie je oblačno v tejto oblasti neobvyklé, pri výpočte objemu batérie sa musí brať do úvahy nedostatočná energia.

Ak plánujete využiť uloženú energiu počas dňa, napríklad v režime solárne vykurovanie, je najlepšie použiť pri výpočte trochu dlhší interval, napríklad 30 hodín.

V prípade dlhého obdobia, keď nie je možné používať solárne panely, je potrebné použiť iný systém na výrobu elektriny, napríklad na báze dieselového alebo plynového generátora.

100% nabitá batéria môže pred úplným vybitím vydať energiu, ktorá sa dá vypočítať podľa vzorca:

P = U x I

kde:

• U je napätie;
• Ja som súčasná sila.

Jedna batéria s parametrami napätia 12 voltov a prúdovou intenzitou 200 ampérov teda môže generovať 2400 wattov (2,4 kW). Na výpočet celkového výkonu niekoľkých batérií je potrebné pridať hodnoty získané pre každú z nich.

V predaji sú batérie s veľkým indikátorom napájania, sú však drahé. Niekedy je oveľa lacnejšie kúpiť niekoľko bežných zariadení vrátane prepojovacích káblov

Výsledok by sa mal vynásobiť niekoľkými redukčnými faktormi:

• Účinnosť meniča. Správnou koordináciou napätia a výkonu na vstupe do meniča sa dosiahne maximálna hodnota od 0,92 do 0,96.
• Účinnosť silových káblov. Na zníženie elektrického odporu je potrebné minimalizovať dĺžku vodičov spájajúcich batérie a vzdialenosť od meniča. V praxi je hodnota ukazovateľa od 0,98 do 0,99.
• Minimálne vybitie batérie. Pre každú batériu je nižší limit nabitia, čím sa prekračuje životnosť zariadenia výrazne znížená. Regulátory zvyčajne nastavujú minimálnu hodnotu náboja na 15%, takže koeficient je asi 0,85.
• Maximálna povolená strata kapacity pred výmenou batérií. Postupom času dochádza k starnutiu zariadení, čo zvyšuje ich vnútorný odpor, čo vedie k nezvratnému poklesu ich kapacity. Používajte zariadenia, ktorých zostatková kapacita je menšia ako 70%, je nerentabilná, preto by sa hodnota ukazovateľa mala považovať za 0,7.

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia by sa do výpočtu nemala zahrnúť účinnosť batérie - pomer prijatej a dodanej elektriny. Ukazovateľ kapacity batérie uvedený v technickej dokumentácii zohľadňuje možnú mieru návratnosti.

V dôsledku toho bude hodnota integrálneho koeficientu pri výpočte požadovanej kapacity pre nové batérie približne 0,8 a pre staré batérie pred ich odpisom - 0,55.

Na zabezpečenie elektrickej energie v dome s cyklom nabíjania 1 deň je potrebných 12 batérií. Keď jeden blok šiestich zariadení beží pri vybití, druhý blok sa nabije

Maximálne povolené prúdy

Maximálny povolený nabíjací prúd pre každú batériu je uvedený v technickej dokumentácii. Prekročenie tejto hodnoty vedie k prehriatiu zariadenia, k prudkému a neodvolateľnému zníženiu jeho výkonu.

Preto pri výbere batérie pre montážne systémy batérií musí sa zabezpečiť, aby dokázali zabezpečiť spotrebu elektriny vyrobenej solárnymi panelmi.

Ďalším dôležitým ukazovateľom je povolený vybíjací prúd:

• Pravidelný vybíjací prúd, pri prevádzke, pri ktorej hodnote (alebo nižšej) je batéria určená. Prevádzka všetkých elektrických zariadení pripojených k systému musí byť vybavená týmto ukazovateľom.
• Maximálny vybíjací prúd, ktorý môže zariadenie vydať na krátku dobu pri špičkovom zaťažení. K takýmto zaťaženiam môže dôjsť, keď zapnete niektoré zariadenia, ako napríklad kompresory chladenia alebo klimatizácie.

Dlhšie prekročenie prvého ukazovateľa alebo krátkodobého - druhý vedie k predčasnému opotrebeniu batérie. Pri starnutí zariadení tieto ukazovatele klesajú o 20 - 30%, čo je potrebné zohľadniť.

Funkcie zariadenia a hlavné parametre

Batérie do auta nie sú navrhnuté tak, aby fungovali s veľkým počtom cyklov nabíjania a vybíjania. Pre alternatívnu a záložnú energiu používajte iný typ zariadenia. Pretože ich náklady sú vysoké, pred nákupom je potrebné dôkladne preštudovať všetky parametre.

Prevádzkové režimy batérie vo vozidle a v alternatívnom energetickom systéme sú také odlišné, že jeho účel je uvedený dokonca aj na samotnom zariadení

Použité typy alternatívnej energie

Takmer všetky batérie používané v alternatívnej energii a inštalované v budovách nevyžadujú údržbu. Používateľ s nimi nemôže vykonávať fyzické operácie, ktoré ovplyvňujú jeho štruktúru.

Deje sa tak, aby sa minimalizovalo riziko fyzikálnych alebo chemických účinkov batérií na ľudí, vzduch a predmety, ktoré ich obklopujú. Z tohto dôvodu nie je potrebné podrobne študovať štruktúru a fyzikálno-chemické nuansy pri prevádzke rôznych typov batérií. Viac pozornosti by sa malo venovať rozdielom v hlavných technických vlastnostiach pomôcok.

Batérie OPzS sa vyrábajú ako najjednoduchšie olovo-kyselinové zariadenia. Zmena tvaru pozitívnej platne vám umožňuje poskytnúť podstatne väčší počet cyklov nabíjania a vybíjania ako protějšky automobilov.

Nevýhodou je prítomnosť tekutého elektrolytu, ktorý môže byť nebezpečný, keď sú pod tlakom. Priemerná cena.

Alkalické (niklové) batérie sa zriedka používajú kvôli svojej odolnosti voči nízkym prúdom pri nabíjaní a kvôli potrebe prejsť celým cyklom z nabitého na vybitý. V opačnom prípade sa kapacita batérie zníži.

Tieto zariadenia majú tiež väčšiu hmotnosť a rozmery ako konkurenti s rovnakou kapacitou. Nebezpečenstvo pri odtlakovaní. Nízka cena.

Odtlakovanie batérie je možné v prípade vnútornej poruchy, nadmerného napájania nabíjacieho prúdu, pádu z výšky alebo pri prevádzke v nevhodných podmienkach. Najväčšie problémy vzniknú pri zariadeniach obsahujúcich nebezpečné kvapaliny počas odparovania.

V batériách AGM je elektrolyt viazaný v štruktúre zo sklenených vlákien. Môžu byť nabité malými prúdmi. Takmer bezpečné a zaujímajú priemernú cenu medzi konkurentmi.

Oxid kremičitý sa pridáva do elektrolytu v GE (gélových) batériách, v dôsledku čoho je v gélovom stave.Zariadenia majú vysoký stupeň bezpečnosti a dobrý výkon. Vysoká nika.

Batérie alternatívnej energie sa nepredávajú v obchodoch s automobilmi. Môžete ich kúpiť vo firmách, ktoré predávajú solárne panely, veterné turbíny alebo online

Batérie na báze lítia (napríklad modely lítium-železo-fosfát) majú veľmi dobré vlastnosti, sú kompaktné, majú výrazne nižšiu hmotnosť a sú prakticky bezpečné. Ich cena je však výrazne vyššia ako cena konkurenčných typov zariadení, dokonca aj gélových.

Z hľadiska pomeru cena / výkon sú najatraktívnejšie gélové a lítiové batérie. Jednorazové počiatočné investície do nich sú však veľmi veľké, a preto sú na trhu batérií pre alternatívnu energiu tiež široko distribuované zariadenia iných typov.

Na domácom trhu sú aktívne požadované tieto značky batérií:

Uvedené batérie sa vyznačujú vynikajúcim výkonom a prijateľnou cenou.

Výber modelu batérie

Hlavné parametre batérií pre solárnu energiu, ktorým musíte venovať pozornosť pri kúpe:

• napätie a kapacita, ktoré určujú energiu batérie;
• hĺbka bezpečného maximálneho vybitia, pri ktorej dodržiavaní je možné, aby batéria fungovala podľa vyhlásenia výrobcu;
• zaručený počet cyklov nabíjania a vybíjania, podliehajúc všetkým technickým podmienkam;
• hodnota samovybíjania charakterizujúca intenzitu energetických strát v nabitej batérii pri nečinnosti;
• maximálny nabíjací prúd, ktorý určuje množstvo elektriny za jednotku času, ktorú je batéria schopná prijať bez toho, aby bola dotknutá ďalšia prevádzka;
• menovitý vybíjací prúd, ktorý určuje množstvo elektriny za jednotku času, ktorú je batéria schopná dodávať po dlhú dobu bez toho, aby bola dotknutá ďalšia prevádzka;
• maximálny vybíjací prúd, ktorý určuje množstvo elektriny za jednotku času, ktorú je batéria schopná dodať na krátky čas bez ovplyvnenia ďalšej činnosti;
• optimálna teplota pre zariadenie;
• veľkosť a hmotnosť batérie, ktorej znalosť je potrebná na výber umiestnenia a spôsobu inštalácie.

Všetky tieto parametre sú opísané v technickej dokumentácii, ktorá je elektronicky zverejnená na mieste všetkých hlavných výrobcov.

Závery a užitočné video na túto tému

Prehľad nuancií fungovania rôznych typov batérií pre solárne systémy:

Porovnanie rôznych typov štartovacích batérií. Výhody a nevýhody alternatívnej energie:

Skúsenosti s lítiovými (LiFePo4) batériami. Skutočný blok automobilových zariadení, nuansy jeho práce:

Správny výber batérií podľa ich parametrov zaistí spoľahlivú prevádzku alternatívneho energetického systému. Nie je potrebné nadmerne šetriť na akumulačnej jednotke - počiatočná počiatočná investícia sa vyplatí za hladkú prevádzku systému na niekoľko nasledujúcich rokov.

Prosím, zanechajte komentár v bloku nižšie, pýtajte sa otázky, publikujte fotografie na tému článku. Povedzte nám, ako ste vybrali batérie pre chalupu mini-elektrárne zo solárnych panelov. Zdieľajte informácie, ktoré budú užitočné pre návštevníkov stránok.