Solbatterier: en översikt över typerna av lämpliga batterier och deras funktioner

Alternativa energisystem används alltmer för att förse bostadshus med el. Eftersom sätten för produktion och förbrukning av el skiljer sig är det nödvändigt att säkerställa att det samlas för efterföljande avkastning. Håller du med?

För att använda energi under den tidsperiod som ägaren kräver ingår batterier för solbatterier i kretsen. Vi berättar hur du väljer enheter som är utformade för att fungera i laddnings- och urladdningscykler. Våra rekommendationer hjälper dig att välja den bästa modellen.

Batterier i hushållets solenergisystem

Att förstå metoderna och nyanserna för att använda batterier när man förser ett föremål med elektrisk energi från solpaneler gör det möjligt att välja rätt enheter och ger maximal systemeffektivitet.

För att göra ett uppmätt köp måste du förstå grundligt metoderna för att skapa en batteriuppsättning (enhet) och reglerna för beräkning av huvudegenskaperna.

Metoden för att kombinera enheter i en enda grupp

Bostads- och industrianläggningar förbrukar elektriska belastningar som överskrider kapaciteten hos ett enda batteri. I händelse av att solenergisystemet är utformat för ett stort antal elektriska apparater, är det nödvändigt att skapa en mängd batterier enligt exemplet med en sådan kombination solpaneler.

Anslutning av batterier till en enda rad ellagring kan göras parallellt, seriellt eller blandat. Valet beror på den önskade uteffekten och spänningen.

Beroende på hur batterierna är anslutna till varandra, kan olika värden på utspänningen uppnås, men mycket komplexa kretsar bör inte skapas för att undvika bildandet av utjämningsströmmar mellan enheter i matrisen

Uppladdningsbara batterier placeras i ett hus eller någon annan struktur för att ge en omgivningstemperatur i området från 10 till 25 grader Celsius över noll och för att förhindra att vatten tränger in i dem. Detta förlänger enheternas livslängd avsevärt och minskar energiförlusterna.

Modern teknik för produktion av laddningsbara batterier avsedda för placering i bostadshus ger ökade miljösäkerhetsåtgärder. Därför finns det inget behov av att vidta några speciella åtgärder för intensiv ventilation i rummet. De bör dock inte placeras i vardagsrum.

Eftersom batterierna har en betydande vikt (en 12 Volt- och 200 Ah-enhet väger cirka 70 kg) måste de placeras på golvet eller på hållbara och säkert fixerade rack.

Det är nödvändigt att förhindra sannolikheten för att batterier faller från en höjd, eftersom de i detta fall kommer att misslyckas, och system med flytande elektrolyt är också farliga för människors hälsa när de är trycksatta.

Med en ökning av strömkabelns längd ökar det elektriska motståndet, vilket leder till en minskning av systemets effektivitet. Därför kan du öva på att placera batterierna nära varandra för att minimera ledningens totala längd.

Batteristativet måste stödja tunga belastningar. Så, ett block av åtta tvåampere-batterier väger mer än ett halvt ton

Funktioner i systemet

Med parallell och kombinerad serieparallell anslutning av batterierna till en enda grupp kan enheter balanseras av laddningsnivå. Detta leder till det faktum att enheten inte kommer att fungera i en hel cykel, vilket innebär att dess resurs kommer att utarbetas snabbare.

Systemet för att generera elektricitet från solen levereras alltid regulatorsom styr batteriladdningen. När du skapar en mängd batterier är det dessutom nödvändigt att installera utjämningsladdare.

För att undvika problem med ojämn laddning och urladdning av batterier integrerade i en enda grupp är det nödvändigt att använda enheter av samma modell, och ännu bättre - en sats. Denna regel är inte bara relevant för solenergisystem.

Nu kan nästan alla bostäder förses med enheter som fungerar från ett nätverk på 12 eller 24 volt, inklusive kylskåp, TV-apparater etc. Men ledningar med sådan spänning i hela huset är inte vettigt, eftersom den nuvarande kraften kommer att vara mycket stor.

Så vid implementering av en sådan idé krävs en dyr kabel med ett stort tvärsnitt av ledare och förluster från elektriskt motstånd kommer att bli stora.

För nästan alla hushållsapparater finns det modeller som fungerar i ett 12-volt DC-nätverk. Om kablarna på den elektriska kabeln inte är för långa, kan ett lågspänningssystem användas.

Därför i omedelbar närhet av batterierna inverterare - en enhet för omvandling av elektrisk spänning.

Dessutom kan den faktiska utspänningen från batteripaketet skilja sig något från den deklarerade. Så, fulladdad är populära att använda i krets med solpaneler gelbatterier producerar en spänning på 13-13,5 volt, så att växelriktaren fungerar som en stabilisator.

Beräkning av den nödvändiga batterikapaciteten

Batteriernas kapacitet beräknas baserat på den beräknade batteritiden utan uppladdning och den totala energiförbrukningen för elektriska apparater.

Apparatens medelvärde över tidsintervall kan beräknas enligt följande:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

där:

• P₁ - enhetens nominella effekt;
• T₁ - driftstid för enheten;
• T₂ - total uppskattad tid.

Nästan i hela Ryssland finns det långa perioder då solpaneler fungerar inte på grund av dåligt väder.

Att installera stora uppsättningar batterier för full belastning bara några gånger per år är olönsamt. Därför måste valet av tidsintervall under vilket anordningarna endast fungerar vid urladdning närma sig baserat på medelvärdet.

Mängden energi som genereras av solpaneler beror på molnens densitet. Om molnigt väder i regionen inte är ovanligt, måste bristen på inkommande kraft beaktas vid beräkningen av batteriets volym

Om du planerar att använda den lagrade energin under dagen, till exempel i solvärme, är det bäst att ta något längre intervall, till exempel 30 timmar, som beräkningen.

Vid en lång period då det inte är möjligt att använda solpaneler är det nödvändigt att tillämpa ett annat system för alstring av elektricitet, till exempel baserat på en diesel- eller gasgenerator.

Ett 100% laddat batteri kan, innan det är helt urladdat, ge ut ström, som kan beräknas med formeln:

P = U x I

där:

• U är spänningen;
• Jag är den nuvarande styrkan.

Så ett batteri med spänningsparametrar på 12 volt och strömstyrka på 200 ampere kan generera 2400 watt (2,4 kW). För att beräkna den totala effekten för flera batterier är det nödvändigt att lägga till värdena som erhållits för var och en av dem.

Det finns batterier med en stor strömindikator till försäljning, men de är dyra. Ibland är det mycket billigare att köpa flera vanliga enheter komplett med anslutningskablar

Resultatet bör multipliceras med flera reducerande faktorer:

• Invertereffektivitet. Med rätt koordination av spänning och effekt vid ingången till växelriktaren kommer det maximala värdet från 0,92 till 0,96 att nås.
• Effektivitet av kraftkablar. Minimering av längden på ledningarna som ansluter batterierna och avståndet till växelriktaren är nödvändigt för att minska det elektriska motståndet. I praktiken är värdet på indikatorn från 0,98 till 0,99.
• Minsta batteriladdning. För alla batterier finns det en lägre laddningsgräns som övervinner enhetens livslängd avsevärt. Normalt sätter regulatorer minimiladdningsvärdet till 15%, så koefficienten är cirka 0,85.
• Maximal tillåten kapacitetsförlust innan du byter batteri. Med tiden sker åldring av enheter, vilket ökar deras interna motstånd, vilket leder till en irreversibel minskning av deras kapacitet. Använd enheter vars återstående kapacitet är mindre än 70% är olönsam, så värdet på indikatorn bör ses som 0,7.

I motsats till vad man tror är batteriets effektivitet - förhållandet mellan den mottagna och levererade elen bör inte inkluderas i beräkningen. Indikatorn för batterikapaciteten som anges i den tekniska dokumentationen tar hänsyn till eventuell returmängd.

Som ett resultat kommer värdet på den integrerade koefficienten för beräkning av den erforderliga kapaciteten för nya batterier att vara cirka 0,8, och för gamla batterier, innan de skrivs av - 0,55.

För att förse huset med el med en laddningsladdningscykel på 1 dag krävs 12 batterier. När ett block med 6 enheter körs vid urladdning kommer det andra blocket att laddas

Högsta tillåtna strömmar

För varje batteri anges den högsta tillåtna laddningsströmmen i den tekniska dokumentationen. Överskridande av detta värde leder till överhettning av enheten, en kraftig och oåterkallelig minskning av dess prestanda.

Därför när du väljer batterier för batteri monteringssystem det måste säkerställas att de kan säkerställa förbrukningen av el som produceras av solpaneler.

En annan viktig indikator är den tillåtna urladdningsströmmen:

• Regelbunden urladdningsström för drift till vilket värde (eller ett lägre värde) batteriet är avsett. Drift av all elektrisk utrustning ansluten till systemet måste förses med denna indikator.
• Den maximala urladdningsström som enheten kan ge under en kort tid vid toppbelastningar. Sådana laster kan uppstå när du slår på någon utrustning, till exempel kylning eller kompressorer för luftkonditionering.

Överträffar under lång tid den första indikatorn eller kortvarig - den andra leder till för tidigt slitage av batteriet. När apparater åldras sjunker dessa indikatorer med 20-30%, vilket också måste beaktas.

Enhetens funktioner och huvudparametrar

Bilbatterier är inte utformade för att fungera med ett stort antal laddnings- och urladdningscykler. För alternativ energi och säkerhetskopiering använder du en annan typ av enhet. Eftersom deras kostnad är hög, är det nödvändigt att noggrant studera alla parametrar innan du köper.

Batteriets driftlägen i bilen och i det alternativa energisystemet är så olika att dess syfte indikeras även på själva enheten

Begagnade typer för alternativ energi

Nästan alla batterier som används i alternativ energi och installerade i byggnader är underhållsfria. Användaren kan inte utföra fysiska operationer med dem som påverkar deras struktur.

Detta görs för att minimera risken för fysiska eller kemiska effekter av batterier på människor, luft och föremål som omger dem. Därför finns det inget behov av en detaljerad studie av strukturen och fysikalisk-kemiska nyanser av driften av olika typer av batterier. Mer uppmärksamhet bör ägnas åt skillnader i de viktigaste tekniska egenskaperna hos enheterna.

OPzS-batterier är tillverkade som de enklaste bly-syra enheterna. Förändringen i form av den positiva plattan gör att du kan tillhandahålla ett betydligt större antal laddnings- och urladdningscykler än bilmotparter.

Nackdelen är närvaron av flytande elektrolyt, vilket kan vara farligt när de är trycksatta. Genomsnittsprisnisch.

Alkaliska (nickel) batterier används sällan på grund av deras immunitet mot låga strömmar vid laddning och behovet av att gå igenom en hel cykel från laddat till urladdat tillstånd. Annars kommer batterikapaciteten att minska.

Dessutom har dessa enheter mer vikt och dimensioner än konkurrenter med samma kapacitet. Fara vid depressurisering. Nisch med lågt pris.

Avtryckning av batteriet är möjligt i händelse av en inre defekt, överdriven effekt på laddningsströmmen, faller från en höjd eller arbetar under olämpliga förhållanden. De största problemen kommer att skapas av enheter som innehåller farliga vätskor under indunstning.

I AGM-batterier är elektrolyten bunden i en glasfiberstruktur. De kan laddas med små strömmar. Nästan säkert och upptar en genomsnittsprisnisch bland konkurrenterna.

Kiseloxid läggs till elektrolyten i GE (gel) -batterier, varför den är i ett gelstillstånd.Enheter har en hög grad av säkerhet och goda prestanda. Nisch med högt pris.

Alternativa batterier säljs inte i bilbutiker. Du kan köpa dem på företag som säljer solpaneler, vindkraftverk eller online

Litiumbaserade batterier (till exempel modeller av litiumjärn-fosfat) har mycket goda egenskaper, är kompakta, har en betydligt lägre vikt och är praktiskt säkra. Kostnaden för dem är emellertid betydligt högre än för konkurrerande typer av enheter, till och med gel.

Med tanke på pris-prestanda är batterierna av gel och litium de mest attraktiva. Men engångsstartinvesteringarna i dem är mycket stora, därför distribueras enheter av andra typer också på marknaden för batterier för alternativ energi.

På den inhemska marknaden efterfrågas följande märken av batterier aktivt:

Batterier som presenteras kännetecknas av utmärkt prestanda och överkomligt pris.

Val av batterimodell

De viktigaste parametrarna för batterier för solenergi, som du måste vara uppmärksam på när du köper följande:

• spänning och kapacitans som bestämmer batterikraft;
• djup för säker maximal urladdning, vid vilken övervakning det är möjligt att använda batteriet;
• garanterat antal laddnings- och urladdningscykler, med förbehåll för alla tekniska förhållanden;
• självutladdningsvärde, kännetecknar intensiteten för energiförlust i ett laddat batteri när det går i tomgång;
• maximal laddningsström, som bestämmer mängden el per tidsenhet som batteriet kan acceptera utan att det påverkar ytterligare funktion;
• nominell urladdningsström, som bestämmer mängden el per tidsenhet som batteriet kan leverera under lång tid utan att det påverkar ytterligare drift;
• maximal urladdningsström, som bestämmer mängden el per tidsenhet som batteriet kan leverera under en kort tid utan att påverka ytterligare drift;
• optimal temperatur för enheten;
• batteriets storlek och vikt, vars kunskap är nödvändig för att välja deras plats och installationsmetod.

Alla dessa parametrar beskrivs i den tekniska dokumentationen som publiceras elektroniskt på webbplatsen för alla större tillverkare.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Översikt över nyanserna i hur olika batterityper fungerar för solsystem:

Jämförelser mellan olika typer av startbatterier. För- och nackdelar med alternativ energi:

Erfarenhet av litiumbatterier (LiFePo4). Det verkliga blocket av bilenheter, nyanserna i dess arbete:

Rätt val av batterier enligt deras parametrar kommer att säkerställa tillförlitlig drift av ett alternativt energisystem. Det finns inget behov av att spara alltför mycket på kraftlagringsenheten - den initiala startinvesteringen kommer att betala för den smidiga driften av systemet under flera år framöver.

Lämna kommentarer i blocket nedan, ställ frågor, publicera foton om artikelns ämne. Berätta om hur du valde batterier för en stuga minikraftverk från solpaneler. Dela information som kommer att vara användbar för besökare.