Pin mặt trời: tổng quan về các loại pin phù hợp và tính năng của chúng

Hệ thống năng lượng thay thế ngày càng được sử dụng trong việc cung cấp điện cho các tòa nhà dân cư. Do các chế độ sản xuất và tiêu thụ điện khác nhau, nên cần phải đảm bảo tích lũy cho các lần trả sau. Bạn có đồng ý không

Để sử dụng năng lượng trong khoảng thời gian mà chủ sở hữu yêu cầu, pin cho pin mặt trời được bao gồm trong mạch. Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách chọn chính xác các thiết bị được thiết kế để hoạt động trong chu kỳ sạc và xả. Khuyến nghị của chúng tôi sẽ giúp bạn chọn mô hình tốt nhất.

Pin trong hệ thống năng lượng mặt trời hộ gia đình

Hiểu các phương pháp và sắc thái của việc sử dụng pin khi cung cấp điện cho vật thể từ các tấm pin mặt trời sẽ cho phép lựa chọn đúng thiết bị và cung cấp hiệu quả hệ thống tối đa.

Để mua hàng được đo, bạn cần tìm hiểu kỹ các phương pháp tạo ra một mảng pin (đơn vị) và các quy tắc để tính toán các đặc điểm chính.

Phương pháp kết hợp các thiết bị thành một mảng duy nhất

Các cơ sở dân dụng và công nghiệp tiêu thụ tải điện vượt quá khả năng của một pin duy nhất. Trong trường hợp hệ thống năng lượng mặt trời được thiết kế cho một số lượng lớn các thiết bị điện, cần phải tạo ra một loạt pin theo ví dụ về sự kết hợp như vậy tấm pin mặt trời.

Kết nối pin với một mảng lưu trữ điện có thể được thực hiện theo cách song song, nối tiếp hoặc hỗn hợp. Sự lựa chọn phụ thuộc vào các chỉ số đầu ra cần thiết của công suất và điện áp.

Tùy thuộc vào cách các pin được kết nối với nhau, có thể đạt được các giá trị khác nhau của điện áp đầu ra, tuy nhiên, không nên tạo ra các mạch rất phức tạp để tránh hình thành dòng điện cân bằng giữa các thiết bị trong mảng

Pin có thể sạc lại được đặt trong nhà hoặc cấu trúc khác để cung cấp nhiệt độ môi trường trong khoảng từ 10 đến 25 độ C trên không và để ngăn nước xâm nhập vào chúng. Điều này giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của các thiết bị và giảm tổn thất năng lượng.

Các công nghệ hiện đại để sản xuất pin sạc dự định đặt trong các tòa nhà dân cư giúp tăng cường các biện pháp an toàn môi trường. Do đó, không cần phải thực hiện bất kỳ biện pháp đặc biệt nào để thông gió cho căn phòng. Tuy nhiên, chúng không nên được đặt trong phòng khách.

Vì pin có trọng lượng đáng kể (thiết bị 12 Volt và 200 Ah nặng khoảng 70 kg), chúng phải được đặt trên sàn hoặc trên giá đỡ cố định bền và chắc chắn.

Cần ngăn chặn khả năng pin rơi từ độ cao, vì trong trường hợp này chúng sẽ bị hỏng và hệ thống với chất điện phân lỏng cũng nguy hiểm cho sức khỏe con người khi chúng bị suy giảm.

Với sự gia tăng chiều dài của cáp điện, điện trở tăng, dẫn đến giảm hiệu quả của hệ thống. Do đó, thực hành đặt các pin gần nhau để giảm thiểu tổng chiều dài của dây.

Giá đỡ pin phải hỗ trợ tải nặng. Vì vậy, một khối tám pin hai ampe nặng hơn nửa tấn

Các tính năng của hệ thống

Với kết nối song song và kết hợp song song của pin thành một mảng duy nhất, các thiết bị có thể bị mất cân bằng theo mức sạc. Điều này dẫn đến thực tế là thiết bị sẽ không hoạt động trong một chu kỳ đầy đủ, điều đó có nghĩa là tài nguyên của thiết bị sẽ được xử lý nhanh hơn.

Hệ thống tạo ra điện từ mặt trời luôn được cung cấp giám sát viêntrong đó kiểm soát sạc pin. Trong trường hợp tạo ra một loạt pin, ngoài ra cần phải cài đặt các bộ nhảy sạc cân bằng.

Để tránh các vấn đề về sạc và xả pin không đồng đều được tích hợp vào một mảng duy nhất, cần phải sử dụng các thiết bị có cùng kiểu máy, và thậm chí tốt hơn - một lô. Quy tắc này có liên quan không chỉ đối với các hệ thống năng lượng mặt trời.

Bây giờ hầu hết tất cả các nhà ở có thể được cung cấp với các thiết bị hoạt động từ mạng 12 hoặc 24 Volts, bao gồm tủ lạnh, TV, v.v. Tuy nhiên, hệ thống dây điện với điện áp như vậy trong nhà không có ý nghĩa gì, vì công suất hiện tại sẽ rất lớn.

Vì vậy, khi thực hiện một ý tưởng như vậy, một dây cáp đắt tiền với tiết diện lớn của dây dẫn là cần thiết và sẽ có tổn thất lớn từ điện trở.

Đối với hầu hết tất cả các thiết bị gia dụng, có những model hoạt động trên mạng DC 12 volt. Nếu hệ thống dây điện của cáp điện không quá dài thì có thể sử dụng hệ thống điện áp thấp.

Do đó, trong vùng lân cận ngay lập tức của bộ pin biến tần - một thiết bị để chuyển đổi điện áp.

Ngoài ra, điện áp đầu ra thực tế từ bộ pin có thể hơi khác so với khai báo. Vì vậy, sạc đầy là phổ biến để sử dụng trong mạch với tấm pin mặt trời pin gel tạo ra điện áp 13-13,5 Volts, vì vậy biến tần hoạt động như một chất ổn định.

Tính toán dung lượng pin cần thiết

Dung lượng pin được tính dựa trên thời gian ước tính của thời lượng pin mà không cần sạc lại và tổng mức tiêu thụ năng lượng của các thiết bị điện.

Công suất trung bình trong khoảng thời gian của thiết bị có thể được tính như sau:

P = p₁ * (T₁ / T₂),

Ở đâu:

• P₁ - công suất định mức của thiết bị;
• T₁ - thời gian hoạt động của thiết bị;
• T₂ - tổng thời gian ước tính.

Hầu như trên khắp nước Nga có những khoảng thời gian dài khi tấm pin mặt trời sẽ không hoạt động do thời tiết xấu.

Để cài đặt các mảng pin lớn cho toàn bộ tải của họ chỉ một vài lần trong năm là không có lợi. Do đó, việc lựa chọn khoảng thời gian trong đó các thiết bị sẽ chỉ hoạt động khi xả phải được tiếp cận dựa trên giá trị trung bình.

Lượng năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào mật độ của các đám mây. Nếu thời tiết nhiều mây trong khu vực không phải là hiếm, thì việc thiếu năng lượng đến phải được tính đến khi tính toán khối lượng của bộ pin

Nếu bạn có kế hoạch sử dụng năng lượng được lưu trữ trong ngày, ví dụ, trong sưởi ấm năng lượng mặt trời, nó tốt nhất để có một khoảng thời gian dài hơn một chút, chẳng hạn như 30 giờ, như tính toán.

Trong trường hợp một thời gian dài khi không thể sử dụng các tấm pin mặt trời, cần phải áp dụng một hệ thống khác để tạo ra điện, ví dụ, dựa trên một máy phát điện diesel hoặc khí đốt.

Pin được sạc 100%, trước khi nó được xả hoàn toàn, cung cấp năng lượng, có thể được tính theo công thức:

P = U x tôi

Ở đâu:

• U là điện áp;
• Tôi là sức mạnh hiện tại.

Vì vậy, một pin có thông số điện áp 12 volt và cường độ dòng điện 200 ampe có thể tạo ra 2400 watt (2,4 kW). Để tính tổng công suất của một số pin, cần phải thêm các giá trị thu được cho mỗi pin.

Có pin với chỉ số năng lượng lớn được bán, nhưng chúng đắt tiền. Đôi khi, nó rẻ hơn rất nhiều khi mua một số thiết bị thông thường hoàn thành với cáp kết nối

Kết quả nên được nhân với một số yếu tố giảm:

• Hiệu suất biến tần. Với sự phối hợp chính xác của điện áp và nguồn ở đầu vào biến tần, giá trị tối đa từ 0,92 đến 0,96 sẽ đạt được.
• Hiệu quả của dây cáp điện. Giảm thiểu chiều dài của dây kết nối pin và khoảng cách đến biến tần là cần thiết để giảm điện trở. Trong thực tế, giá trị của chỉ báo là từ 0,98 đến 0,99.
• Hết pin tối thiểu. Đối với bất kỳ pin nào, có giới hạn sạc thấp hơn, khắc phục mà tuổi thọ của thiết bị giảm đáng kể. Thông thường, bộ điều khiển đặt giá trị sạc tối thiểu là 15%, vì vậy hệ số này là khoảng 0,85.
• Mất tối đa cho phép dung lượng trước khi thay pin. Theo thời gian, sự lão hóa của các thiết bị xảy ra, làm tăng sức đề kháng bên trong của chúng, dẫn đến giảm công suất không thể phục hồi. Sử dụng các thiết bị có công suất còn lại dưới 70% là không có lợi, do đó, giá trị của chỉ báo nên được lấy là 0,7.

Trái với niềm tin phổ biến, hiệu quả của pin - tỷ lệ điện được nhận và phân phối không nên được đưa vào tính toán. Chỉ số về dung lượng pin được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật có tính đến số tiền hoàn trả có thể có.

Do đó, giá trị của hệ số tích phân trong việc tính toán dung lượng cần thiết cho pin mới sẽ xấp xỉ 0,8 và đối với pin cũ, trước khi chúng bị xóa - 0,55.

Để cung cấp cho ngôi nhà một chu kỳ sạc điện trong 1 ngày, sẽ cần 12 pin. Khi một khối 6 thiết bị chạy khi xả, khối thứ hai sẽ sạc

Dòng điện tối đa cho phép

Đối với mỗi pin, dòng sạc tối đa cho phép được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật. Vượt quá giá trị này dẫn đến thiết bị quá nóng, hiệu suất của thiết bị giảm mạnh và không thể phục hồi.

Do đó, khi chọn pin cho hệ thống lắp ráp pin phải đảm bảo rằng họ có thể đảm bảo tiêu thụ điện được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời.

Một chỉ số quan trọng khác là dòng xả cho phép:

• Dòng xả thường xuyên, để hoạt động ở giá trị mà (hoặc giá trị thấp hơn) pin được dự định. Hoạt động của tất cả các thiết bị điện kết nối với hệ thống phải được cung cấp với chỉ báo này.
• Dòng xả tối đa mà thiết bị có thể cung cấp trong một thời gian ngắn ở mức tải cao nhất. Tải như vậy có thể xảy ra khi bạn bật một số thiết bị, chẳng hạn như máy nén lạnh hoặc điều hòa không khí.

Vượt quá một thời gian dài chỉ báo đầu tiên hoặc ngắn hạn - lần thứ hai dẫn đến hao mòn pin sớm. Với sự lão hóa của các thiết bị, các chỉ số này giảm 20-30%, điều này cũng phải được tính đến.

Các tính năng của thiết bị và các thông số chính

Ắc quy ô tô không được thiết kế để hoạt động với số lượng lớn chu kỳ sạc và xả. Đối với năng lượng thay thế và dự phòng, sử dụng một loại thiết bị khác. Vì chi phí của họ cao, cần phải nghiên cứu kỹ tất cả các thông số trước khi mua.

Các chế độ hoạt động của pin trong xe hơi và trong hệ thống năng lượng thay thế khác nhau đến mức mục đích của nó được chỉ định ngay cả trên chính thiết bị

Các loại được sử dụng cho năng lượng thay thế

Hầu như tất cả các pin được sử dụng trong năng lượng thay thế và được lắp đặt trong các tòa nhà đều không cần bảo trì. Người dùng không thể tiến hành các hoạt động vật lý với chúng ảnh hưởng đến cấu trúc của chúng.

Điều này được thực hiện để giảm thiểu rủi ro về tác động vật lý hoặc hóa học của pin đối với con người, không khí và các vật thể xung quanh chúng. Do đó, không cần phải nghiên cứu chi tiết về cấu trúc và các sắc thái hóa lý của hoạt động của các loại pin khác nhau. Cần chú ý nhiều hơn đến sự khác biệt về đặc tính kỹ thuật chính của thiết bị.

Pin OPzS được chế tạo giống như các thiết bị axit chì đơn giản nhất. Sự thay đổi hình dạng của tấm dương cho phép bạn cung cấp số lần sạc và xả lớn hơn đáng kể so với các đối tác ô tô.

Nhược điểm là sự hiện diện của chất điện phân lỏng, có thể gây nguy hiểm khi chúng bị trầm cảm. Giá trung bình thích hợp.

Pin kiềm (niken) hiếm khi được sử dụng vì khả năng miễn dịch với dòng điện thấp khi sạc và cần phải trải qua một chu kỳ đầy đủ từ trạng thái sạc đến trạng thái xả. Nếu không, dung lượng pin sẽ giảm.

Ngoài ra, các thiết bị này có trọng lượng và kích thước hơn so với các đối thủ có cùng công suất. Nguy hiểm khi trầm cảm. Hốc giá thấp.

Có thể làm suy giảm pin trong trường hợp có khuyết tật bên trong, năng lượng quá mức của dòng sạc, rơi từ độ cao hoặc làm việc trong điều kiện không phù hợp. Các vấn đề lớn nhất sẽ được tạo ra bởi các thiết bị chứa chất lỏng nguy hiểm trong quá trình bay hơi.

Trong pin AGM, chất điện phân được liên kết trong cấu trúc sợi thủy tinh. Chúng có thể được sạc với dòng điện nhỏ. Hầu như an toàn và chiếm một mức giá trung bình giữa các đối thủ cạnh tranh.

Ôxit silic được thêm vào chất điện phân trong pin GE (gel), do đó nó ở trạng thái gel.Các thiết bị có mức độ an toàn cao và hiệu suất tốt. Ngách giá cao.

Pin năng lượng thay thế không được bán trong các cửa hàng ô tô. Bạn có thể mua chúng tại các công ty bán tấm pin mặt trời, tua-bin gió hoặc trực tuyến

Pin dựa trên lithium (ví dụ, các mẫu lithium-iron-phosphate) có các đặc tính rất tốt, nhỏ gọn, trọng lượng thấp hơn đáng kể và thực tế an toàn. Tuy nhiên, giá thành của chúng cao hơn đáng kể so với các loại thiết bị cạnh tranh, thậm chí là loại gel.

Từ quan điểm của tỷ lệ hiệu suất giá, loại pin và pin lithium là hấp dẫn nhất. Nhưng các khoản đầu tư bắt đầu một lần vào chúng là rất lớn, do đó các thiết bị thuộc loại khác cũng được phân phối rộng rãi trên thị trường pin cho năng lượng thay thế.

Tại thị trường trong nước, các thương hiệu pin sau đây đang có nhu cầu tích cực:

Pin trình bày được đặc trưng bởi hiệu suất tuyệt vời và giá cả phải chăng.

Lựa chọn mẫu pin

Các thông số chính của pin cho năng lượng mặt trời, mà bạn cần chú ý khi mua như sau:

• điện áp và điện dung xác định năng lượng pin;
• độ sâu xả tối đa an toàn, tại đó có thể tuân thủ việc pin có thể hoạt động như tuyên bố của nhà sản xuất;
• đảm bảo số lượng chu kỳ sạc và xả, tuân theo mọi điều kiện kỹ thuật;
• giá trị tự xả, đặc trưng cho cường độ mất năng lượng trong pin sạc khi không sử dụng;
• dòng sạc tối đa, xác định lượng điện trên mỗi đơn vị thời gian mà pin có thể chấp nhận mà không ảnh hưởng đến hoạt động tiếp theo;
• dòng phóng điện danh định, xác định lượng điện trên một đơn vị thời gian mà pin có khả năng cung cấp trong một thời gian dài mà không ảnh hưởng đến hoạt động tiếp theo;
• dòng xả tối đa, xác định lượng điện trên một đơn vị thời gian mà pin có khả năng cung cấp trong một thời gian ngắn mà không ảnh hưởng đến hoạt động tiếp theo;
• nhiệt độ tối ưu cho thiết bị;
• kích thước và trọng lượng của pin, kiến ​​thức cần thiết để chọn vị trí và phương pháp lắp đặt của chúng.

Tất cả các thông số này được mô tả trong tài liệu kỹ thuật, được đăng tải điện tử trên trang web của tất cả các nhà sản xuất lớn.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Tổng quan về các sắc thái hoạt động của các loại pin khác nhau cho hệ mặt trời:

So sánh các loại pin khởi động khác nhau. Ưu và nhược điểm đối với năng lượng thay thế:

Trải nghiệm với pin lithium (LiFePo4). Khối thực của các thiết bị ô tô, các sắc thái công việc của nó:

Sự lựa chọn chính xác của pin theo các thông số của chúng sẽ đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của một hệ thống năng lượng thay thế. Không cần phải tiết kiệm quá mức cho bộ lưu trữ năng lượng - khoản đầu tư ban đầu sẽ trả hết cho hoạt động trơn tru của hệ thống trong vài năm tới.

Hãy để lại ý kiến ​​trong khối bên dưới, đặt câu hỏi, xuất bản ảnh về chủ đề của bài viết. Hãy cho chúng tôi biết làm thế nào bạn chọn pin cho một nhà máy điện tiểu thủ từ các tấm pin mặt trời. Chia sẻ thông tin sẽ hữu ích cho khách truy cập trang web.