Güneş pilleri: uygun pil tiplerine ve özelliklerine genel bakış

Konut binalarına elektrik sağlamak için alternatif enerji sistemleri giderek daha fazla kullanılmaktadır. Elektrik üretimi ve tüketimi modları farklı olduğu için, sonraki dönüşler için birikimini sağlamak gerekir. Katılıyor musun

Sahibinin ihtiyaç duyduğu sürede enerji kullanmak için, güneş pilleri için piller devreye dahildir. Şarj ve deşarj döngülerinde çalışmak üzere tasarlanmış cihazları nasıl doğru seçeceğinizi anlatacağız. Önerilerimiz en iyi modeli seçmenize yardımcı olacaktır.

Ev güneş enerjisi sistemindeki piller

Güneş panellerinden elektrik enerjisi olan bir cisim sağlarken pilleri kullanma yöntemlerini ve nüanslarını anlamak, cihazların doğru seçilmesine ve maksimum sistem verimliliği sağlayacaktır.

Ölçülen bir satın alma işlemi yapmak için, bir pil dizisi (birim) oluşturma yöntemlerini ve ana karakteristikleri hesaplama kurallarını iyice anlamanız gerekir.

Cihazları tek bir dizide birleştirme yöntemi

Konut ve endüstriyel tesisler, tek bir pilin kapasitesini aşan elektrik yüklerini tüketir. Güneş enerjisi sisteminin çok sayıda elektrikli cihaz için tasarlanması durumunda, böyle bir kombinasyon örneğine göre bir dizi pil oluşturmak gerekir. güneş panelleri.

Akülerin tek bir elektrik deposuna bağlanması paralel, seri veya karışık bir şekilde yapılabilir. Seçim, gerekli çıkış gücü ve voltajına bağlıdır.

Pillerin birbirine bağlanma şekline bağlı olarak, çıkış voltajının farklı değerleri elde edilebilir, ancak dizideki cihazlar arasında eşit akımların oluşmasını önlemek için çok karmaşık devreler oluşturulmamalıdır.

Şarj edilebilir piller, sıfırın üzerinde 10 ila 25 santigrat derece arasında bir ortam sıcaklığı sağlamak ve suyun bunlara girmesini önlemek için bir eve veya başka bir yapıya yerleştirilir. Bu, cihazların ömrünü önemli ölçüde uzatır ve enerji kayıplarını azaltır.

Konut binalarına yerleştirilmek üzere şarj edilebilir pillerin üretimi için modern teknolojiler, artan çevre güvenliği önlemleri sağlar. Bu nedenle, odanın yoğun havalandırılması için özel önlemlerin alınmasına gerek yoktur. Ancak, oturma odalarına yerleştirilmemelidir.

Piller önemli bir ağırlığa sahip olduklarından (12 Volt ve 200 Ah cihaz yaklaşık 70 kg ağırlığında), zemine veya dayanıklı ve güvenli bir şekilde sabitlenmiş raflara yerleştirilmelidir.

Pillerin yüksekten düşme olasılığını önlemek gerekir, çünkü bu durumda başarısız olurlar ve sıvı elektrolitli sistemler de basınçsız olduklarında insan sağlığı için tehlikelidir.

Güç kablosunun uzunluğunda bir artışla, elektrik direnci artar, bu da sistemin verimliliğinde bir azalmaya yol açar. Bu nedenle, tellerin toplam uzunluğunu en aza indirmek için pilleri birbirine yakın yerleştirmeye çalışın.

Akü rafı ağır yükleri desteklemelidir. Yani, sekiz iki amperlik bir pil bloğu yarım tondan daha ağır

Sistemin özellikleri

Pillerin tek bir diziye paralel ve kombine seri-paralel bağlanmasıyla, cihazlar şarj seviyesiyle dengesiz olabilir. Bu, cihazın tam bir döngüde çalışmayacağı gerçeğine yol açar, bu da kaynağının daha hızlı çalışacağı anlamına gelir.

Güneşten elektrik üretme sistemi her zaman sağlanır kontrolörpil şarjını kontrol eder. Bir dizi pil oluşturulması durumunda, eşit şarj jumper'larının takılması da gereklidir.

Tek bir diziye entegre pillerin eşit olmayan şarj ve deşarj problemlerinden kaçınmak için, aynı modeldeki cihazları ve hatta daha iyisi - bir parti kullanmak gerekir. Bu kural sadece güneş enerjisi sistemleri için geçerli değildir.

Artık hemen hemen tüm muhafazalara 12, 24 Voltluk bir şebekeden, buzdolapları, televizyonlar, vb. Bununla birlikte, evin her yerinde bu tür bir voltaj ile kablolama mantıklı değildir, çünkü mevcut güç çok büyük olacaktır.

Bu nedenle, böyle bir fikri uygularken, iletkenlerin geniş bir kesitine sahip pahalı bir kablo gereklidir ve elektrik direncinden kaynaklanan kayıplar büyük olacaktır.

Hemen hemen tüm ev aletleri için, 12 voltluk bir DC ağda çalışan modeller vardır. Elektrik kablosunun kablolaması çok uzun değilse, düşük voltaj sistemi kullanılabilir.

Bu nedenle, pil setinin hemen yakınında invertör - elektrik voltajını dönüştürmek için bir cihaz.

Ayrıca, akü grubundan gelen gerçek çıkış voltajı beyan edilen voltajdan biraz farklı olabilir. Bu nedenle, tamamen şarj edilmiş kullanım için popüler güneş panelleri ile devre jel aküler 13-13.5 Volt voltaj üretir, bu nedenle inverter bir stabilizatör görevi görür.

Gerekli pil kapasitesinin hesaplanması

Pillerin kapasitesi, şarj edilmeden tahmini pil ömrü süresine ve elektrikli cihazların toplam güç tüketimine göre hesaplanır.

Cihazın zaman aralığı gücünün ortalaması aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

burada:

• P₁ - cihazın nominal gücü;
• T₁ - cihaz çalışma süresi;
• T₂ - toplam tahmini süre.

Neredeyse Rusya genelinde uzun süreler var güneş panelleri Kötü hava koşulları nedeniyle çalışmaz.

Yılda sadece birkaç kez tam şarj olması için büyük pil dizileri takmak kârsızdır. Bu nedenle, cihazların sadece deşarjda çalışacağı zaman aralığı seçimine ortalama değere göre yaklaşılmalıdır.

Güneş panelleri tarafından üretilen enerji miktarı bulutların yoğunluğuna bağlıdır. Bölgedeki bulutlu hava nadir değilse, pil takımının hacmini hesaplarken gelen güç eksikliği dikkate alınmalıdır.

Gün içinde depolanan enerjiyi kullanmayı planlıyorsanız, örneğin güneş ısıtma, hesaplama olarak 30 saat gibi biraz daha uzun bir aralık almak en iyisidir.

Güneş panellerinin kullanılmasının mümkün olmadığı uzun bir süre söz konusu olduğunda, örneğin dizel veya gaz jeneratörüne dayanan elektrik üretmek için başka bir sistem uygulamak gerekir.

% 100 şarj edilmiş bir pil, tamamen boşalmadan önce, formülle hesaplanabilecek gücü verebilir:

P = U x I

burada:

• U voltajdır;
• Mevcut güç ben.

Böylece, 12 volt voltaj parametrelerine ve 200 amper akım gücüne sahip bir pil 2400 watt (2,4 kW) üretebilir. Birkaç pilin toplam gücünü hesaplamak için, her biri için elde edilen değerleri eklemek gerekir.

Satışta büyük bir güç göstergesine sahip piller var, ancak pahalılar. Bazen bağlantı kablolarıyla birlikte birkaç sıradan cihaz satın almak çok daha ucuzdur

Sonuç birkaç azaltma faktörü ile çarpılmalıdır:

• İnvertör verimliliği. Eviricinin girişindeki voltaj ve gücün doğru koordinasyonu ile 0,92 ila 0,96 arasındaki maksimum değere ulaşılacaktır.
• Güç kablolarının verimliliği. Elektrik direncini azaltmak için pilleri bağlayan kabloların uzunluğunu ve invertere olan mesafeyi en aza indirmek gerekir. Uygulamada, göstergenin değeri 0.98 ila 0.99 arasındadır.
• Minimum pil tüketimi. Herhangi bir pil için, cihazın servis ömrünün önemli ölçüde azaldığı, daha düşük bir şarj limiti vardır. Tipik olarak kontrolörler minimum şarj değerini% 15 olarak ayarlar, bu nedenle katsayı yaklaşık 0.85'tir.
• Pilleri değiştirmeden önce izin verilen maksimum kapasite kaybı. Zamanla, cihazların yaşlanması meydana gelir, iç dirençlerini arttırır, bu da kapasitelerinde geri dönüşü olmayan bir azalmaya yol açar. Artık kapasitesi% 70'in altında olan cihazları kullanın kârsızdır, bu nedenle göstergenin değeri 0,7 olarak alınmalıdır.

Popüler inanışın aksine, pilin verimliliği - alınan ve teslim edilen elektriğin oranı hesaplamaya dahil edilmemelidir. Teknik belgelerde belirtilen pil kapasitesinin göstergesi olası geri dönüş miktarını dikkate alır.

Sonuç olarak, yeni piller için gerekli kapasitenin hesaplanmasında integral katsayısının değeri, yazılmadan önce yaklaşık 0.8 ve eski piller için - 0.55 olacaktır.

Eve 1 günlük bir şarj-deşarj döngüsü ile elektrik sağlamak için 12 pil gerekecektir. 6 cihazdan bir blok deşarj olduğunda, ikinci blok şarj olur

İzin verilen maksimum akımlar

Her pil için izin verilen maksimum şarj akımı teknik belgelerde belirtilmiştir. Bu değerin aşılması, cihazın aşırı ısınmasına, performansında keskin ve geri alınamaz bir azalmaya yol açar.

Bu nedenle, için pil seçerken pil montaj sistemleri güneş panelleri tarafından üretilen elektrik tüketimini sağlayabilmeleri sağlanmalıdır.

Bir başka önemli gösterge, izin verilen deşarj akımıdır:

• Akünün amaçlandığı (veya daha düşük bir değer) değerde çalışması için düzenli deşarj akımı. Sisteme bağlı tüm elektrikli ekipmanın çalışması bu göstergeyle sağlanmalıdır.
• En yüksek yüklerde cihazın kısa bir süre için verebileceği maksimum deşarj akımı. Bu tür yükler, soğutma veya klima kompresörleri gibi bazı ekipmanları açtığınızda oluşabilir.

Uzun süre ilk gösterge veya kısa süreli aşıldığında - ikincisi pilin erken aşınmasına neden olur. Cihazların yaşlanmasıyla, bu göstergeler de dikkate alınması gereken% 20-30 oranında azalır.

Cihazın özellikleri ve ana parametreler

Araba aküleri çok sayıda şarj ve deşarj döngüsü ile çalışmak üzere tasarlanmamıştır. Alternatif ve yedek enerji için farklı tipte bir cihaz kullanın. Maliyetleri yüksek olduğundan, satın almadan önce tüm parametreleri dikkatlice incelemek gerekir.

Otomobildeki ve alternatif enerji sistemindeki akü çalışma modları o kadar farklıdır ki amacı cihazın kendisinde bile belirtilir.

Alternatif enerji için kullanılan tipler

Alternatif enerjide kullanılan ve binalara monte edilen hemen hemen tüm piller bakım gerektirmez. Kullanıcı, yapısını etkileyen fiziksel operasyonlar yapamaz.

Bu, pillerin insanlar, hava ve etrafındaki nesneler üzerindeki fiziksel veya kimyasal etki riskini en aza indirmek için yapılır. Bu nedenle, çeşitli tipteki pillerin çalışmasının yapısı ve fiziko-kimyasal nüanslarının ayrıntılı bir çalışmasına gerek yoktur. Cihazların ana teknik özelliklerindeki farklılıklara daha fazla dikkat edilmelidir.

OPzS piller en basit kurşun-asit cihazlar gibi üretilmiştir. Pozitif plakanın şeklindeki değişiklik, otomotiv analoglarına göre çok daha fazla sayıda şarj ve deşarj döngüsü sağlar.

Dezavantajı, basınçsız hale getirildiğinde tehlikeli olabilecek sıvı elektrolit varlığıdır. Ortalama fiyat niş.

Alkalin (nikel) piller, şarj sırasında düşük akımlara bağışıklıkları ve şarjlı durumdan deşarj durumuna kadar tam bir döngüden geçmeleri gerektiğinden nadiren kullanılır. Aksi takdirde, pil kapasitesi azalacaktır.

Ayrıca, bu cihazlar aynı kapasitedeki rakiplerden daha fazla ağırlık ve boyuta sahiptir. Basınçsızlık tehlikesi. Düşük fiyat niş.

Dahili bir arıza, şarj akımının aşırı gücü, bir yükseklikten düşmesi veya uygun olmayan koşullarda çalışması durumunda pilin basıncının boşaltılması mümkündür. En büyük problemler, buharlaşma sırasında tehlikeli sıvılar içeren cihazlardan kaynaklanacaktır.

AGM akülerinde, elektrolit bir fiberglas yapıya bağlanır. Küçük akımlarla şarj edilebilirler. Neredeyse güvenli ve rakipler arasında ortalama bir fiyat niş işgal.

Silikon oksit GE (jel) pillerdeki elektrolite eklenir, bunun bir sonucu olarak jel halindedir.Cihazlar yüksek derecede güvenlik ve iyi performansa sahiptir. Yüksek fiyat niş.

Alternatif enerji pilleri otomobil mağazalarında satılmamaktadır. Bunları güneş panelleri, rüzgar türbinleri satan şirketlerden veya çevrimiçi olarak satın alabilirsiniz.

Lityum bazlı piller (örneğin, lityum-demir-fosfat modelleri) çok iyi özelliklere sahiptir, kompakttır, önemli ölçüde daha düşük ağırlığa sahiptir ve pratik olarak güvenlidir. Bununla birlikte, maliyetleri, jel olanlarda bile, rakip cihaz türlerinden önemli ölçüde daha yüksektir.

Fiyat-performans oranı açısından, jel ve lityum tipi piller en çekici olanlardır. Ancak, bunlara bir kerelik başlangıç ​​yatırımları çok büyüktür, bu nedenle diğer türdeki cihazlar da alternatif enerji için pil pazarında yaygın olarak dağıtılmaktadır.

İç pazarda, aşağıdaki pil markaları aktif olarak talep görmektedir:

Sunulan piller mükemmel performans ve uygun fiyat ile karakterize edilir.

Pil Modeli Seçimi

Aşağıdakileri satın alırken dikkat etmeniz gereken güneş enerjisi pillerinin ana parametreleri:

• pil gücünü belirleyen voltaj ve kapasitans;
• pilin üretici tarafından beyan edildiği gibi çalışmasının mümkün olduğu güvenli maksimum deşarj derinliği;
• tüm teknik koşullara tabi olarak garantili şarj ve deşarj döngüleri;
• boşta iken şarj edilmiş bir bataryadaki enerji kaybının yoğunluğunu karakterize eden kendi kendine deşarj değeri;
• bataryanın daha fazla çalışmaya halel getirmeksizin kabul edebileceği birim zaman başına elektrik miktarını belirleyen maksimum şarj akımı;
• bataryanın daha fazla çalışmaya halel getirmeksizin uzun süre teslim edebileceği birim zaman başına elektrik miktarını belirleyen nominal deşarj akımı;
• bataryanın daha fazla çalışmasını etkilemeden kısa bir süre için sağlayabileceği birim zaman başına elektrik miktarını belirleyen maksimum deşarj akımı;
• cihaz için en uygun sıcaklık;
• Konumlarını ve kurulum yöntemini seçmek için bilgisi gerekli olan pilin boyutu ve ağırlığı.

Tüm bu parametreler, tüm büyük üreticilerin sitesinde elektronik olarak yayınlanan teknik belgelerde açıklanmaktadır.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Güneş sistemleri için farklı pil tiplerinin işleyişinin nüanslarına genel bakış:

Farklı marş akülerinin karşılaştırılması. Alternatif enerji için artıları ve eksileri:

Lityum (LiFePo4) pillerle deneyim. Otomobil cihazlarının gerçek bloğu, çalışmalarının nüansları:

Parametrelerine göre doğru pil seçimi, alternatif bir enerji sisteminin güvenilir şekilde çalışmasını sağlayacaktır. Güç depolama ünitesinde aşırı tasarruf yapmaya gerek yoktur - ilk başlangıç ​​yatırımı, sistemin birkaç yıl sorunsuz çalışması için ödeyecektir.

Lütfen aşağıdaki blokta yorumlar bırakın, sorular sorun, makalenin konusu hakkında fotoğraf yayınlayın. Güneş panellerinden bir yazlık mini elektrik santrali için pilleri nasıl seçtiğinizi bize bildirin. Site ziyaretçileri için yararlı olacak bilgileri paylaşın.