Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

Подбираем аккумулятор для солнечной электростанции

Солнечные батареи вырабатывают электричество только в период светового дня. Потребление же электроэнергии происходит практически круглосуточно. Для того, чтобы пользоваться электричеством от солнца в любое время суток, к солнечным электростанциям подключают аккумуляторы.

Почему не автомобильные

Автомобильный аккумулятор не используется

Очевидным, на первый взгляд, решением становится установка на солнечную электростанцию нескольких автомобильных аккумуляторов от грузовика – 180-250Ач.

Мощности сборки таких аккумуляторов действительно должно хватать на питание дома, да и стоимость одной такой батареи начинается с 65$ (за тюменскую батарею), однако авто аккумуляторы рассчитаны на применение в совершенно других условиях и разряд даже на 30% для них – экстремальные условия. В то же время они могут выдавать высокие пусковые токи (для запуска двигателя авто), которые в условиях жилого дома вряд ли пригодятся.

Режим использования в автомобиле отличается от применения аккумуляторов в системе солнечных электростанций. В светлое время суток контроллер в основном только заряжает батарею, а в темное – батарея «кормит» все токоприемники. В этом режиме авто аккумулятор сможет прослужить не больше года, после чего емкость будет очень быстро падать, повышается риск закипания и внезапного выхода из строя.

Емкость

При расчете емкости устанавливаемых в систему солнечной электростанции аккумуляторов следует учитывать следующие параметры:

Температура эксплуатации аккумулятроных батарей – от нее напрямую зависит емкость. Емкость АКБ указывается при температуре окружающей среды в 20°С, а уже при 0°С – емкость снижается до 80%. В общем, вот таблица:

Емкость аккумулятора в зависимости от температуры

В нижней части таблицы указывается коэффициент, на который необходимо умножить емкость в зависимости от температурных условий. Становится понятным, что аккумуляторы выгоднее хранить в отапливаемом помещении.

Уровень допустимого разряда. Батареи нельзя разряжать на все 100% — так они очень быстро выходят из строя, поэтому остаточный ток должен составлять не менее 60-70% и чем больше этот %, тем дольше служит аккумулятор в солнечной электростанции.

Что подключается. К сожалению, стоимость аккумуляторных батарей на данный момент такова, что полностью заменить потребление всех токоприемников с их помощью невозможна. Поэтому под аккумуляторы не подключают ни стиральные машины, ни пылесосы, ни другие мощные потребители. Подключается освещение, холодильник, компьютер/ноутбук.

КПД инвертора. Современные преобразователи постоянного тока в переменный весьма производительны, но не превышают 96%,т.е. 4% вы будете терять гарантированно. Подключение светодиодного освещения напрямую к сети в 12В значительно снижает потери.

При различных подходах к экономии электричества, ваши показатели в таблице могут значительно отличаться.

Список токоприемников

Токоприемники, способные кормиться от аккумуляторов

  • Переводим потребляемую мощность в амперы 6000 Вт / 12 вольт = 500 А
  • 500 А /1,03 = 515 А (делим на коэффициент, при использовании аккумулятора при t = 25°С
  • 515 А / 0,3 = 1716 А (делим на % допустимого разряда батареи)
  • 585,73 А/ 0,96 = 1787 А (делим на КПД инвертора).

Как видим, для обеспечения 6 кВт в сутки понадобится аккумуляторы, общей емкостью не менее 1787 А/ч

Какие брать?

Фактически, аккумуляторы – главный тормоз развития альтернативной энергетики в целом, её слабая сторона. Современные технологии не сделали батареи компактнее, легче и дешевле. Применительно к системе солнечного электроснабжения используются два типа аккумуляторов:

  • Кислотные;
  • Гелевые.

Разница есть и в цене и во внутреннем строении, но самая большая разница заключается в эффективности. Гелевый аккумулятор гораздо лучше переносит глубокий разряд, это нормальный режим работы для него. К недостаткам гелевых батарей можно отнести низкие пусковые токи при минусовой температуре, хотя в условиях использования в системе электроснабжения дома такие токи не понадобятся. Также, гелевые аккумуляторы стоят значительно дороже.

Стоимость

Цена аккумуляторных батарей, вместе с их износом, делают этот элемент самым слабым звеном в цепи солнечного электроснабжения. Из рассмотренного примера видно, что для питания даже самых маломощных приборов, необходимо приобрести 8 аккумуляторов по 200 А/ч каждый. Если перевести все это в цифры, то Delta GX12-200 стоит 452,4$ x 8 = 3619$ — такая система гарантированно прослужит 15 лет.

Видео. Как выбирать аккумулятор

В ролике описаны основные критерии, влияющие на выбор, а также тонкости, связанные именно с применением в системе солнечной электростанции.

Комментарии:

У меня на даче уже года 4 работает стойка из 4 аккумуляторов. Обычные такие автомобильные аккумуляторы. Кислоту иногда подливаю и этого достаточно, чтобы они еще года 2 проработали. Так что сильно я сомневаюсь, что нужны именно специальные батареи.

Gregory, согласен. Я покупал Бушные батареи — обошлись мне копейки и уже 2 года нормально работают. В автомобиле на аккумулятор подаются большие нагрузки, а в доме таких не имеется, так что думаю, что срок службы новых автоаккумуляторов в доме будет гораздо больше.

Gregory, если речь идет об использовании на даче, то их вполне может хватить, но если солнечные батареи стоят в доме, т.е. в месте постоянного проживания и постоянной круглогодичной эксплуатации — неприспособленный аккумулятор быстро выйдет из строя.

Не понятно только как автор статьи поделил 500 А на 1,03 и получил 515 А?
Если следовать правилам математики то должно бы получиться 485,44 А. Или при 25 градусах по Цельсию меняются математические правила?

литий ионные аккумуляторы подойдут для солнечных батарей

Игорь! А тебя не смутила такая величена эликтрической мощности лампочки, телевизора Вт/Ч. Интересно что он курит?

Камрады, холодильних жрет 150 Ватт только во время старта компрессора, во время работы компрессора это скорее 60-70 ватт, но и компрессор работает не 24 часа в сутки. так что ваши 3,6 кВт*ч в сутки для холодильника — бред. Реально обычный «Атлант» жрет около 1 кВт*ч в сутки, а всякие А+++ Боши — 0.5 кВт*ч или даже меньше.

Считаю что нет необходимости в установке инвертора на постоянной основе.Светодиодные лампы сейчас выпускаются сразу на номинал 24-48в.Существуют но не выпускаются много лет отечественные холодильники на 50-52в,данное напряжение используется по сей день на жд.Телевизоры и компьютеры,пардон ноутбуки без блока питания посмотрите сами работают на каком напряжении.Делайте выводы господа.Еще замечу,что кроме солнечной нужно использовать ветровую.Аккумуляторы при наличии свободного места и вентиляции выгодней использовать тжн-300 или 500.Они при правильном уходе -вечные.Если кому понадобятся разъяснения,что мало вероятно,то они будут уже платные.

У меня в квартире даже зимой редко выходит за 100 кВт/ч. То есть 3,(3) кВт/ч в сутки с микроволновкой, стиральной машиной, феном, пылесосом и работающим по нескольку часов системником. Откуда автор взял почти в два раза бОльшую цифру без всего этого — не понятно.

Аккумулятор для солнечной электростанции

akkumuljator-dlja-jelektrostancii

akkumuljatory-gl-12-100

Аккумулятор GEL – кислотный, изготовлен по технологии AGM+GEL. Электролит в данных аккумуляторах увязан в гель, на этом всё отличие от выше описанного акб заканчивается, за малым исключением, чуть больше срок службы.

akkumuljatory-vpbc-12-100

Аккумулятор CARBON

akkumuljatory-lfp-48-100m

Аккумулятор LiFePO4

    накопители солнечной энергии
  • источники бесперебойного питания (ИБП)
  • системы аварийного освещения
  • лифты
  • пожарные и охранные системы
  • контрольно-кассовые аппараты
  • аварийные системы
  • Автономные электростанции
  • Электромобили
  • Погрузчики
  1. Сколько электроэнергии нам нужно? (в кВт)
  2. Сколько времени должна поддерживаться требуемая нагрузка?
  3. В каком режиме будут работать аккумуляторы
  1. Напряжение
  2. Ёмкость
  3. Стоимость
  4. Рекомендуемая глубина разряда
  5. Количество циклов

Поделиться этой записью

Похожие статьи

solnechnaja-jelektrostancija-kupit-ili-ne-kupit

Солнечная электростанция купить или не купить?

Внимание к солнечным электростанциям в России последнее время сильно увеличилось. Это связанно с несколькими причинами: ежегодное повышение тарифов на электроэнергию, удешевление солнечного оборудования в. подробнее

solnechnaja-jelektrostancija-dlja-biznesa

Солнечные электростанции для бизнеса

Расходы на электроэнергию в бизнесе, особая статья, особенно если это производство или торговля продуктами. Уже сейчас ежемесячный платёж вносит ощутимый процент в стоимость конечного. подробнее

Skolko-solnechnyh-panelej-podkljuchit

Сколько солнечных батарей подключить к инвертору

Поздравляем вы купили солнечный инвертор, как, какой и за сколько, сейчас уже не важно. Даже уже не важно правильно ли вы рассчитали требуемую вам. подробнее

Solnechnaya-elektrostanciya-raschet-moshhnosti

Как рассчитать требуемую мощность солнечной электростанции

Расчет требуемой мощности солнечной электростанции? Солнечные электростанции бывают трех типов: Сетевая, Гибридная, Автономная. Для каждого из этих типов требуется разный подход расчета мощности, в этой. подробнее

Читайте также  Как крепить шторы к карнизу правильно и как выбрать способ крепления?

Setevye-elektrostancii-solnechnye

Солнечные панели – параллельное, последовательное или последовательно-параллельное соединение?

Приобретая солнечный инвертор нужно обратить внимание на его входные характеристики, а именно номинальное входное напряжение DC (вольт) и максимальный ток А (Ампер), которые и. подробнее

Zazemlenie-elektrostancii

Для чего нужно заземление электростанции?

Заземление — знакомое «слово», но к сожалению почти не знакомое «знание». Что такое заземление и за чем оно нужно? Почти все мы знаем, что такое. подробнее

Dostoinsva-i-nedostatki-solnechnyh-elektrostancij

Какую солнечную электростанцию выбрать?

Солнечные электростанции, а вернее оборудование из которого они состоят за последние 5 лет сильно шагнуло в верх, по своим возможностям и производительности. Также на. подробнее

Preemushhestva-i-nedostatki-solnechnyh-elektrostancij

Солнечные электростанции – преимущества и недостатки

Недостатки и достоинства солнечных электростанций! Альтернативная энергетика — это понятие включает в себя несколько направлений, в том числе солнечные электростанции. Последние несколько лет появилось много. подробнее

2021-03-02_-postanovlenie-pravitelstva

Постановление правительства 2.03.2021 №299 – Зеленому тарифу быть.

В 2019 году в декабре месяце правительство внесло поправки к статье 3 Федерального закона № 35-ФЗ от 26.03.2003 «Об электроэнергетике», где определило понятие «объекта. подробнее

Avtomnaya-solnechna-elektrostanciya-kak-vybrat

Купить гибридную или автономную солнечную электростанцию и не пожалеть!

Как правильно купить гибридную, автономную солнечную электростанцию! Каждый из нас приобретая что либо хочет, что бы отдача была на 100%, как написано в паспорте или. подробнее

Аккумуляторы для солнечных панелей – правила выбора

Аккумулятор

Аккумуляторные батареи являются сердцем солнечных установок, отвечают за накопление и хранение солнечной энергии, ее распределение в соответствии с нуждами потребителя. Но чтобы максимально эффективно использовать энергию Солнца, потребуется знание основных технических характеристик и правил выбора АКБ.

Нужно понимать, что обычные автомобильные аккумуляторы для гелиоустановок – не вариант. В солнечных энергосистемах используются АКБ глубокого цикла, которые разряжаются до 50-80%. Поэтому сначала необходимо определиться с типом аккумулятора, о чем мы рассказывали раньше. Следующий этап – выяснить его основные технические характеристики.

Критерии выбора аккумуляторов

При выборе аккумулятора для солнечных панелей учитывают следующие параметры и их соотношение:

  1. ресурс циклов зарядки/разрядки;
  2. скорость зарядки/разрядки АКБ;
  3. показатель саморазряда устройства;
  4. максимальное значение тока при зарядке/разрядке;
  5. емкость АКБ, которая помогает рассчитать мощность устройства;
  6. габаритные размеры и вес;
  7. условия эксплуатации;
  8. необходимость обслуживания;
  9. способность работать при разных условиях окружающей среды (например, при очень низких или слишком высоких температурах).

Как рассчитать емкость и количество АКБ

Чтобы определиться с техническими параметрами, нужно правильно поставить задачу, понимать, для чего планируется использовать солнечную установку, условия ее работы, каков будет уровень потребления энергии, которую она должна накопить. Для расчета емкости аккумуляторов и их количества необходимо проделать следующие действия.

Определите пиковую нагрузку или максимальную мощность вашего дома/квартиры/объекта, который предполагается питать от гелиоустановки. Для этого сложите мощности устройств, которые могут работать одновременно.

Включите сюда все, от микроволновки и освещения, до компьютеров и электронных часов. Мощность, которую потребляют приборы, обычно указывается в ваттах – эту информацию можно найти на наклейке с данными, которая имеется у большинства электрических предметов (например, мощность маленького портативного телевизора составляет около 20 Вт). Получившуюся величину вы в дальнейших расчетах сможете использовать для определения энергии, которую планируется получить от солнечной установки и использовать в процессе работы.

Пример: в комнате есть две лампочки на 75 ватт и настольный компьютер на 300 ватт. Максимально необходимая мощность составляет 2 ∙ 75Вт + 300Вт = 450 Вт.

Определите ежедневное потребление энергии. Выясните время (количество часов), в течение которого, как предполагается, каждое электронное устройство должно работать в течение дня. После умножения мощности каждого отдельно взятого устройства на время его работы получится искомая величина необходимой энергии (в ватт-часах в день). Чтобы получить общее значение энергии, необходимой для электропитания вашего домовладения, нужно сложить все полученные значения ватт-часов.

Эта сумма, скорее всего, будет несколько заниженной, так как не учитывает потери мощности всей электросистемы (провода, трансформаторы и пр.). Получить примерное, но грубо приближенное представление о реальной цифре с системными потерями можно, умножив получившееся значение на 1,5.

Например: 2 лампочки по 75 Вт работают по 4 часов в день.

Компьютер на 300Вт работает тоже по 4 часа в день. Итого: 150 ∙4 + 300 ∙ 4 = 1800 ватт-часов. 1800 ∙ 1,5= 2700 ватт-часов или 2,7 кВт∙ч.

Определите количество дней, в течение которых нужна автономная работа аккумулятора без подзарядки. В среднем, это будет от двух до пяти дней.

Теперь можно определить путем расчетов требуемую минимальную емкость аккумуляторов (A∙ч). Для этого надо количество ватт-часов в день умножить на число дней, которое было определено в предыдущем пункте, что составит 50% разряда ваших батарей. Поэтому умножьте данную величину на два и конвертируйте результат в киловатт-часах в ампер-часы (A∙ч). Это можно сделать, разделив полученное значение на напряжение аккумулятора.

Пример: вы хотите, чтобы батарея работала три дня без подзарядки, и чтобы вы использовали 3,15 кВт∙ч в день. То есть 2,7 ∙ 3 ∙ 2 = 16,2 кВт∙ч – это энергия, которую вы планируете получить от аккумуляторов. Чтобы преобразовать это в A∙ч и найти необходимую емкость АКБ, надо разделить получившуюся величину энергии на напряжение системы, которое обычно в солнечных батареях составляет 12, 24 или 48 В. Если, к примеру, используется напряжение 48 В, минимальная емкость будет 16200/48 = 338A∙ч.

Теперь, когда вы поделите емкость всей системы на номинальную мощность АКБ, вы определите необходимое вам количество аккумуляторов.

Чтобы сделать все проще и точнее, можно для расчета технических характеристик воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами либо обратиться к специалистам.

Соединение аккумуляторов

Перед покупкой аккумуляторов вам нужно выяснить их количество. Важную роль будет играть способ их соединения. Главная задача – найти наилучшую конфигурацию для производства нужной емкости и напряжения. Существует два основных способа подключения аккумуляторов в цепи: параллельный и последовательный. При последовательном соединении напряжение аккумулятора увеличивается, а при параллельном растет сила тока. Последовательные и параллельные соединения могут быть объединены для получения необходимых значений напряжения и емкости (так называемое, комбинированное соединение).

Выше мы писали, что определить необходимое вам количество АКБ можно, поделив емкость вашей системы на номинальную мощность ваших аккумуляторов. На самом деле многое зависит от того, каким образом вы соединяете всю систему. Также учитывайте некоторые нюансы. Например, если к уже работающему аккумулятору параллельно подключается новый, это может привести к ухудшению работы цепи и снижению срока эксплуатации системы в целом. По этой же причине нежелательно соединять между собой в цепь аккумуляторы разной емкости. Бытует мнение, что в идеале для эффективной работы солнечной батареи предпочтительнее использовать длинную цепь аккумуляторов, соединенных между собой последовательно. К сожалению, это не всегда возможно из-за требований по напряжению и емкости.

Несколько дополнений к общим правилам установки

  • Очевидно, что в гелиоустановках, используемых в быту или промышленности, где требуется много электроэнергии (для питания большого количества электроприборов, освещения и пр.), одним аккумулятором не обойтись. Для такой нагрузки обычно используют целые массивы из аккумуляторов, напряжение которых, как правило, кратно 12 В. В зависимости от необходимых «на выходе» рабочих мощности и напряжения, как мы писали выше, их можно соединять между собой параллельно, последовательно или комбинировать оба эти способа.
  • Аккумуляторы предпочтительно располагать вплотную друг другу, чтобы общая протяженность проводов была минимальна. Это связано с тем, что при увеличении длины кабеля растет электрическое сопротивление и, соответственно, снижается КПД всей системы.
  • Собранная аккумуляторная батарея подключается к контроллеру, который управляет зарядом аккумулятора, а также к инвертору – он преобразует накапливаемую солнечную энергию в электрическую. Такая система может применяться для постоянного (круглогодичного и круглосуточного) электроснабжения домов или других объектов, накапливая электроэнергию на длительное время, а может использоваться как источник дополнительного либо резервного питания.
  • Для того чтобы срок службы аккумуляторов был максимальным, они работали эффективно и с минимальными потерями энергии, им нужно создать определенные условия. Желательно, чтобы на них не попадала влага, а температура окружающей среды находилась в пределах 8–25ºС. Поэтому такие системы, как правило, устанавливают в зданиях, а не на улице.
  • Аккумуляторы имеют существенный вес, поэтому лучше располагать их на полу или хорошо закрепленных полках, стеллажах. Важно избегать падения аккумулятора с высоты – это может вывести прибор из строя, а если АКБ – с жидким электролитом, и от падения он разгерметизируется, то это может быть опасно для здоровья людей.
Читайте также  Как устанавливается сифон на раковину или мойку

В жилых помещениях устанавливать АКБ не рекомендуется даже несмотря на то, что современные технологии предусматривают повышенные меры экологической безопасности аккумуляторов. В то же время, предпринимать какие-то специальные меры в помещениях, где будут расположены АКБ, нет необходимости.

Аккумулятор для солнечных батарей: характеристики и советы для правильного выбора

Аккумулятор для солнечных батарей: характеристики и советы для правильного выбора

Аккумуляторы для солнечных панелей – это как раз те элементы, которые указывают на главный недостаток таких миниатюрных электростанций – отсутствие возможности вырабатывать электроэнергию в тёмное время суток. Именно поэтому ни один владелец автономной установки не может обойтись без АКБ. Но емкости бывают разными, и нам предстоит разобраться, какие из них подходят лучше всего.

Выбор АКБ для автономной электростанции

Компании, торгующие оборудованием для автономных электростанций с солнечными панелями, всегда говорят о вашей энергонезависимости от государственных источников электроэнергии. Также они показывают простоту монтажа солнечных панелей, и создается впечатление, что, потратившись один раз в жизни, вы обеспечите себя бесплатным источником ≈220-380 V на всю свою жизнь. Что ж, это действительно так, но это только половина правды, как в любой рекламе. Другая половина заключается в том, что получать бесплатную электроэнергию можно только днем и для того, чтобы включить ночью любой электроприбор, её нужно накапливать и хранить. Именно поэтому вам никак не обойтись без АКБ для солнечных батарей.

Что нужно учитывать при выборе АКБ

Большинству людей при поиске аккумуляторов для солнечной электростанции на ум, в первую очередь, придут автомобильные батареи, так как мы с ними сталкиваемся чаще всего, и приобретение АКБ для грузовика на 180-250 А-ч покажется вполне приемлемым. К тому же стоимость аккумулятора в пределах 65$ для обеспечения электроэнергией дома на 140-150 м2 будет выглядеть весьма заманчиво. Но давайте попробуем глубже проанализировать возможности такой емкости.

Все автомобильные батареи и самые лучшие, и не очень, рассчитаны на работу по несколько другим параметрам, нежели те, которые предполагает домашняя электростанция на солнечных панелях. Например, для мощных АКБ разрядка ниже 30% емкости будет восприниматься прибором, как действие в экстремальных условиях, а их способность выдавать высокие пусковые токи для запуска двигателя вам попросту не пригодятся.

Просто задумайтесь, как будет работать аккумулятор в режиме автономной ЭС: в светлое время суток он будет накапливать энергию, которую поглощают панели, а ночью отдавать весь свой запас потребителю. Как правило, в таком режиме батарея не выдерживает более года постоянного функционирования и попросту выходит из строя.

Чтобы вы не путались при выборе нужных АКБ, в первую очередь, следует обратить внимание на маркировку и если она указывает на автомобильное назначение, то лучше сразу отклонять такой вариант. Давайте посмотрим таблицу, расположенную ниже.

Маркировка Расшифровка аббревиатуры
EFB свинцово-кислотный
AGM абсорбированный электролит
GEL с гелеобразным электролитом
Са/Са легированные кальцием аноды и катоды
HIBRID легированные кальцием (Ca) и кремнием Si) аноды

Также на автомобильном аккумуляторе какого-либо типа может присутствовать дополнительная маркировка SMF (Sealed Maintenance Free) или VRLA (Valve Regulated Lead Acid). Первое указывает на герметичность прибора, без необходимости обслуживания, а второе – на присутствие предохранительного клапана для сброса давления.

Видео описание

Как выбрать аккумуляторы для солнечных батарей, восстановить и эксплуатировать.

Что нужно знать о емкости АКБ

Безусловно, один из главных параметров, по которым мы будем выбирать АКБ, это величина их ёмкости. Но для этого придется учитывать ряд факторов, которые напрямую влияют на эту замечательную способность прибора.

Температура воздуха в помещении

Температура воздуха в помещении, где будут установлены аккумуляторы, имеет самое большое влияние на эту накопительную способность батарей. На табличке, прикрепленной к прибору или в сопроводительных документах, производитель, как правило, всегда указывает емкость, возможную при температуре 20°C. Поэтому вам не помешает знать такое соотношение, как в таблице ниже

С -10 10 20 25 30 45
Коэффициент 0,65 0,8 0,95 1 1,03 1,06 1,15

Пояснение к таблице: вы смотрите на цифру, указанную в сопроводительных документах АКБ и умножаете на коэффициент, учитывая температуру помещения, в котором они будут храниться.

Уровень допустимости разряда батареи h4

Большинство людей, которым когда-либо приходилось сталкиваться с аккумуляторами (в основном, это, конечно, автомобилисты) знают, что их ни при каких обстоятельствах нельзя разряжать на 100%, так как это просто уничтожает их эксплуатационный ресурс. Наиболее оптимальный вариант остаточного заряда – 60-70%, хотя, чем больше, тем лучше. Поэтому при выборе АКБ подумайте о том, хватит ли им 30-40% емкости, чтобы «дожить» до следующего запуска солнечных панелей – до наступления светлого времени суток.

Учет токоприемников

Купить аккумуляторы для солнечных батарей на сегодняшний день затея не из дешевых, поэтому, в большинстве случаев, ночью домашние электроприборы работают в режиме экономии. То есть, стиральную машину-автомат, электроплиты и другие мощные потребители лучше не включать, а электрокотёл переводить ночью на минимальную мощность.

Посмотрите на таблицу, расположенную выше – там перечислены основные приборы, которые будут использоваться в темное время суток в вашем доме (на практике это, скорее всего, балет отличаться, ведь у каждого свои потребности). Но если взять за расчётную точку показатель в 6000 Вт, то вам придётся запастись аккумуляторами с общей емкостью 1787 А-ч. Но и здесь можно пойти более экономичным путем, например, использовать для освещения светодиодные лампы.

Что лучше выбрать

Необходимость использовать аккумулятор для солнечной электростанции сейчас является главной проблемой, если не дилеммой в развитии альтернативных источников получения электроэнергии. Ведь, по сути, какими бы совершенными ни были сами панели, они могут функционировать только днем, а накопленные за это время мощности нужно как-то и где-то сохранять. На данном этапе развития аккумуляторных батарей не существует каких-либо серьезных разработок для хранения больших мощностей, производство которых можно поставить на промышленные рельсы.

К сожалению, примеры Николо Тесла, когда он добывал энергию непосредственно из земли и воздуха, которые сами по себя являются огромными аккумуляторами, так и остались чем-то из области фантастики и это не удивительно. Вы только представьте, сколько компаний в одночасье потеряют доходы, если все энергия окажется бесплатной?! Поэтому «имеем то, что имеем» и приходится выбирать из того, что есть. На сегодняшний день для автономных солнечных электростанций с лучшей стороны показали себя два типа АКБ: КИСЛОТНЫЕ и ГЕЛЕВЫЕ.

Безусловно, они отличаются как по эффективности, так и по стоимости, но здесь уже выбор за вами – опять-таки придется учитывать разные факторы. Например, гелевые батареи способны легче перенести глубокую разрядку и это не скажется на их эксплуатационном ресурсе. Но, с другой стороны, при отрицательных температурах у них низкие пусковые токи, хотя, какая вам разница, если они вам и не понадобятся. Кроме того, все емкости вы все равно будете хранить в помещении при плюсовой температуре. Но проблема здесь в том, что они стоят дороже кислотных. АКБ.

Выбирая, какие аккумуляторы подойдут для солнечных батарей, вы в любом случае обратите внимание на их стоимость, так как одной емкостью вам никак не обойтись. Впрочем, все познается в сравнении, тем не менее, для сколько-нибудь достойной автономной электростанции вам понадобится примерно 10 штук АКБ по 200 А-ч (можно меньше, можно больше). Если, к примеру, вы остановите свой выбор на Delta GX12-200, которые пока стоят 452,4$, то за 10 приборов придётся отвалить 4524$, а это стоимость хорошего, но подержанного автомобиля. Зато, такого запаса вам хватит, как минимум, на 15 лет и это вполне окупит ваши вложения.

Читайте также  Как разместить светильники на потолке

Видео описание

Аккумулятор для солнечных батарей из электрокара.

Заключение

Как видите, выбрать аккумулятор для солнечных батарей не так-то и сложно с технической точки зрения, но с другой стороны, придётся сделать определённое финансовое вливание, которое не для всех окажется подъемным. Впрочем, если уж вы решились на установку автономной солнечной электростанции и потратились на приобретение панелей, то, скорее всего, готовы довести дело до конца.

Выбор аккумуляторов для солнечных батарей

Все АКБ, представленные на рынке, можно разделить на 3 типа:

  • свинцово-кислотные;
  • щелочные;
  • литий-ионные.

Свинцово-кислотные АКБ

По конструкции делятся на обслуживаемые (заливные) и необслуживаемые (герметизированные). Вторые в международной классификации обозначаются аббревиатурой SLA и содержат сернокислый электролит связанным в стекловолокне (AGM) или в виде геля. В сравнении с заливными имеют более высокие эксплуатационные характеристики и лучше приспособлены для использования в солнечной электроэнергетике.

Вне зависимости от применяемых технологий все свинцово-кислотные аккумуляторы в целом плохо переносят глубокий разряд, но способны постоянно подзаряжаться малыми токами.

Щелочные АКБ

В отличие от кислотных, щелочные аккумуляторы отлично справляются с глубоким разрядом и способны длительное время отдавать токи примерно на 1/10 емкости батареи. Более того, щелочные батареи настоятельно рекомендуется разряжать полностью, чтобы не возникал так называемый «эффект памяти», который снижает емкость АБ на величину «невыбранного» заряда.

В сравнении с кислотными, щелочные батареи имеют значительный — 20 лет и более — срок службы, выдают стабильное напряжение в процессе разряда, также бывают обслуживаемыми (заливными) и необслуживаемыми (герметизированными) и, кажется, просто созданы для солнечной энергетики. На самом деле нет, потому что не способны заряжаться слабыми токами, которые генерируют солнечные панели. Слабый ток свободно течет через щелочной аккумулятор, не наполняя батарею. Поэтому увы, но удел щелочных батарей в автономных энергосистемах — служить «банкой» для дизель-генераторов, где этот тип накопителей просто незаменим.

Литий-ионные АКБ

Батареи такого типа имеют принципиально иную «химию», чем аккумуляторы для планшетов и ноутбуков, и используют литий-железно-фосфатную реакцию (LiFePo4). Они очень быстро заряжаются, могут отдавать до 80% заряда, не теряют емкости из-за неполной зарядки или долгого хранения в разряженном состоянии. Батареи выдерживают 3000 циклов, имеют срок службы до 20 лет, производятся в том числе в России. Самые дорогие из всех, но в сравнении с, например, кислотными, имеют вдвое большую емкость на единицу веса, то есть их понадобится вдвое меньше.

Основные технические характеристики АКБ

Характеристики и требования к аккумуляторам определяются исходя из особенностей работы самой солнечной электростанции.

Аккумуляторные батареи должны:

  • быть рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости;
  • иметь низкий саморазряд;
  • сохранять работоспособность при низких и высоких температурах.

Ключевыми характеристиками принято считать:

  • емкость батареи;
  • скорость полного заряда и допустимого разряда;
  • условия и срок эксплуатации;
  • весогабаритные показатели.

Как правильно рассчитать и выбрать АКБ

Расчеты строятся на простых формулах и допусках на потери, которые возникают в автономной системе энергоснабжения.

Минимальный запас энергии в аккумуляторах должен обеспечивать нагрузку в темное время суток. Если от заката до рассвета общее энергопотребление составляет 3 кВт/, то и банк аккумуляторов должен иметь такой запас.

Оптимальный запас энергии должен покрывать суточные потребности объекта. Если нагрузка составляет 10 кВт/ч, то банк с такой емкостью позволит без проблем «пересидеть» 1 пасмурный день, а в солнечную погоду не будет разряжаться более чем на 20−25%, что оптимально для кислотных аккумуляторов и не ведет к их деградации.

Здесь мы не рассматриваем мощность солнечных батарей и принимаем за факт, что они в состоянии обеспечить такой заряд аккумуляторам. То есть, строим расчеты на потребности объекта в энергии.

Запас энергии в 1 батарее емкостью 100Ач напряжением 12 В считается по формуле: емкость х напряжение, то есть, 100 х 12 = 1200 ватт или 1,2 кВт*ч. Следовательно, гипотетическому объекту с ночным потреблением 3 кВт/ч и суточным в 10 кВт/ч нужен минимальный банк из 3 аккумуляторов и оптимальный из 10. Но это в идеале, потому что нужно учесть допуски на потери и особенности оборудования.

Где теряется энергия:

50% — допустимый уровень разряда обычных кислотных батарей, поэтому если банк построен на них, то аккумуляторов должно быть вдвое больше, чем показывает простой математический расчет. Батареи, оптимизированные под глубокий разряд, можно «опустошать» на 70−80%, то есть емкость банка должна быть выше расчетной на 20−30%.

80% — средний КПД кислотной батареи, которая в силу особенностей отдает энергии на 20% меньше, чем запасает. КПД тем ниже, чем выше токи заряда и разряда. Например, если к аккумулятору емкостью 200Ач через инвертор подключить электроутюг мощностью 2 кВт, то ток разряда составит около 250А, а КПД упадет до 40%. Что опять приводит к необходимости двукратного запаса емкости банка, построенного на кислотных аккумуляторах.

80-90% — средний КПД инвертора, который преобразовывает постоянное напряжение в переменное 220 В для бытовой сети. С учетом потерь энергии даже в самых лучших батареях общие потери составят примерно 40%, то есть даже при использовании OPzS и тем более AGM-аккумуляторов запас емкости должен быть на 40% выше расчетного.

80% — эффективность работы ШИМ-контроллера заряда, то есть, солнечные батареи физически не смогут передать аккумуляторам более 80% энергии, выработанной в идеальный солнечный день и при максимальной паспортной мощности. Поэтому лучше использовать более дорогие MPPT- контроллеры, которые обеспечивают отдачу солнечных батарей почти до 100%, либо увеличивать банк аккумуляторов и, соответственно, площадь солнечных батарей еще на 20%.

Все эти факторы нужно учитывать в расчетах в зависимости от того, какие составные элементы используются в системе солнечной генерации.

Правила эксплуатации АКБ

Обслуживаемые аккумуляторные батареи при работе выделяют газы, поэтому ставить их в жилых помещениях запрещено и нужно оборудовать отдельную комнату с активной вентиляцией.

Уровень электролита и глубину заряда нужно постоянно контролировать во избежание выхода АКБ из строя.

При круглогодичной эксплуатации во избежание глубокого разряда аккумуляторов в пасмурные дни необходимо предусмотреть возможность их подзарядки от внешних источников — сети или генератора. Многие модели инверторов могут реализовать такое переключение в автоматическом режиме.

Краткий итог

Чтобы правильно рассчитать емкость банка аккумуляторов, нужно определить суточное потребление энергии, прибавить 40% неустранимых потерь в АКБ и инверторе и далее увеличивать расчетную мощность в зависимости от типа батарей и контроллера.

Если солнечная генерация будет использоваться и в зимнее время, то итоговую емкость банка нужно увеличить еще на 50% и предусмотреть возможность подзарядки батарей от сторонних источников — сети или генератора, то есть высокими токами. Это также повлияет на выбор батарей с определенными характеристиками.

Если вы затрудняетесь с самостоятельными расчетами или хотите убедиться в их правильности — обращайтесь к специалистам ООО «Энергетический центр» — это можно сделать через онлайн-чат на сайте «Со светом» либо позвонить по телефону. У нас огромный опыт по комплектации и установке систем солнечной генерации на различных объектах — от коттеджей и дачных домов до объектов производственного и сельскохозяйственного назначения.

Производители предлагают такой широкий ассортимент оборудования, что собрать солярную электростанцию по вашим требованиям и финансовым возможностям не составит труда.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: