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

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.

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:

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.

Выбор типа аккумулятора для солнечной электростанции

При построении системы альтернативного электроснабжения необходимо решить, в каком режиме она будет эксплуатироваться:

  • Полная замена электросети;
  • Частичная замена;
  • Аварийное электроснабжение.
Читать еще:  Интерьер избы: от классики к современности

Полная замена предполагает отключение от централизованной электросети и подключение к собственному источнику электрической энергии. Потребление энергии небольшого частного дома площадью 50м 2 на освещение, нагрев воды электрическим бойлером и приготовление пищи на электроплите для семьи из 2-х человек, если не используется электрический отопительный котел, может достигать 400кВт*часов в месяц или 13,3 кВт*часа в сутки.

Если взять резерв 30%, то получается, что необходимо запасти в аккумуляторах не менее 17,3кВт*часов в сутки при условии солнечной погоды и примерно в 1,5 – 2 раза больше при пасмурной. Кроме того, аккумуляторы должны успевать полностью зарядиться за короткий зимний световой день. Таким образом, можно сформулировать следующие критерии выбора аккумуляторной батареи:

  • Аккумулятор должен иметь минимальное время заряда;
  • Должен иметь небольшой ток саморазряда;
  • Должен иметь большое количество циклов заряда – разряда.
  • Должен отдавать большую пиковую мощность.

Рассмотрим четыре основных типа аккумуляторов, обычно используемых для организации электроснабжения.

Свинцово-кислотные, тяговые

Обладают самой низкой плотностью энергии. Время полной зарядки превышает продолжительность светового дня, т.е. он просто не успеет полностью зарядиться. Этих двух минусов достаточно для того, чтобы отказаться от использования аккумуляторов данного типа.

Применять их рекомендуется только для аварийного электроснабжения. Срок службы при оптимальных условиях эксплуатации составляет 3-5 лет.

Нуждаются в периодическом обслуживании для проверки уровня электролита и добавлении дистиллированной воды. Имеют низкий ток саморазряда. Поскольку они негерметичны, то ставятся в отдельное проветриваемое помещение.

GEL – гелевый аккумулятор

Этот тип АКБ обладает более высокой плотностью энергии. Ток зарядки не должен превышать 0,2 от емкости. Это значит, что минимальное время заряда аккумулятора составит 5 часов – достаточно, чтобы полностью зарядиться в зимнее время. Количество рабочих циклов при 80% разряде и оптимальных условиях эксплуатации больше до 1000, полностью восстанавливается после глубокого разряда.

Срок службы до 12 лет. Герметичный, не нуждается в обслуживании. Хорошо переносит высокие и низкие температуры. Минимальное соотношение ”цена”/”число циклов”. Нежелательны даже кратковременные короткие замыкания. Можно использовать при условии наличия системы защиты от короткого замыкания.

Подходит для использования в системе автономного электроснабжения в жестких температурных режимах, но с небольшими токами разряда. Солнечные системы, где установлены гелевые аккумуляторы, лучше всего использовать для частичной замены электросети с отключенными потребителями большой мощности. При использовании для полной замены придется увеличить количество батарей в системе.

AGM – аккумуляторная батарея

АКБ обладает высокой плотностью энергии. Ток зарядки не должен превышать 0,3 от емкости, что приблизительно на 40% больше, чем у гелевых аккумуляторов. Минимальное время зарядки 3,5 часа. Этого с запасом хватит для зарядки аккумулятора даже зимой.

Ток разряда также больше чем у гелевых. Срок службы стандартных изделий при 80% глубине разряда составляет 500 циклов. Новейшие разработки позволили увеличить количество циклов свыше тысячи, поэтому при принятии решения, основываясь на этом параметре необходимо уточнить наличие подобных изделий в продаже.

Удовлетворительно переносит работу при низких (до -20) и высоких температурах. Обычно рекомендуется эксплуатировать при температуре 20 о С плюс-минус 5 о С. Цена ниже чем у гелевых аккумуляторов, ток заряда выше. Отлично подходит для солнечных электростанций, работающих во всех режимах.

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы

Обладают коэффициентом полезного действия до 98%, самым высоким по сравнению с имеющимися типами батарей. Алгоритм заряда самый простой, неполный заряд и глубокий разряд не снижают эксплуатационные свойства и не уменьшают емкость. Токи заряда большие и, соответственно, время заряда маленькое. Обычно оно составляет 1 час. В отличие от аккумуляторов других типов долгое хранение в разряженном состоянии не вызывает выхода из строя и параметры изделия не ухудшаются. Производители гарантируют срок службы 15 лет или количество циклов до 3000 при разрядах на 80%, до 5000 при 50% разрядах, а при 30-35% до 10000 циклов! Обладают широким диапазоном рабочей температуры от минус 30 о С до плюс 70 о С. Это лучшие аккумуляторные батареи для систем альтернативного электроснабжения. В России производятся в Новосибирской области на предприятии “Лиотех”.

Читать еще:  Шторы на кольцах своими руками: правила пошива

Какие аккумуляторы лучше использовать для солнечных батарей

Дата публикации: 19 декабря 2018

Альтернативные источники энергии приобретают все большую популярность. Использование солнечных батарей компенсирует энергозатраты отдельных хозяйств. Подключение аккумуляторных блоков расширяет функциональность системы, позволяет накапливать запасы и потреблять их в ночное время или пасмурные дни.

Собственники, которые располагают альтернативным источником энергии, задаются вопросом: какие аккумуляторы лучше для солнечных батарей. Комплектующие являются полноправным узлом гелиосистемы, и к ним предъявляется целый ряд требований.

Как грамотно выбрать модель

В зависимости от объемов потребления будет варьироваться количество аккумуляторных блоков, поэтому соотношение цены и качества – базовый параметр при выборе модели. Для продуктивной эксплуатации подойдут новые и бывшие в употреблении экземпляры.

Эффективность работы определяется следующими параметрами.

  • Максимальное значение глубины разрядки.
  • Емкость.
  • КПД.
  • Габариты.
  • Пороговые значения разрядки и зарядки тока.
  • Напряжение.
  • Температурный диапазон, в рамках которого возможна эксплуатация.

При выборе аккумулятора для солнечных батарей нужно учитывать условия эксплуатации. При отклонениях от рекомендованного температурного диапазона изначальные характеристики устройства ухудшаются.

Стартерные или автомобильные аккумуляторы

Их достоинство – конкурентная цена, однако при детальной калькуляции выгода становится менее очевидной. Стандартный срок службы составляет около полутора лет, он уменьшается из-за циклического режима работы и регулярных полных разрядок. Постоянная замена накопителей в конечном итоге выльется в кругленькую сумму.

В рейтинге аккумуляторов для солнечных батарей группа стоит практически на последнем месте. Это связано с особенностью работы накопителей. Часть энергии тратится на саморазряд, что неприемлемо в критических ситуациях. Также оборудование при работе выделяет в воздух посторонние вещества, поэтому помещение, где расположена система, требует полноценной вентиляции.

Гелевые накопители

Резервуары аккумулятора заполнены гелевым веществом, поэтому при нарушении целостности электролитное содержимое не вытекает. Еще один плюс – при накоплении зарядов конструкция не выделяет токсичных элементов, поэтому помещение, где располагается комплекс, не требует дополнительной принудительной вентиляции.

Устройства могут похвастаться хорошими рабочими характеристиками: высокие входные токи, солидная емкость, минимальная энергопотеря дополняются отличными физическими и электрохимическими характеристиками.

Рассматривая вопрос, какие аккумуляторы используются для солнечной батареи, вполне можно рекомендовать данную группу устройств. У них есть два ощутимых минуса: высокая цена и короткий срок эксплуатации. Второй параметр близок к исправлению, на рынке постепенно появляются модели с длительным временем службы.

Популярными гелевыми накопителями являются линейки LP-GL и LPM-GL.

Комплекс представляет собой адсорбирующие стеклопакеты, которые содержат загущенный электролитный раствор. Батареи хорошо переносят транспортировку, их располагают в любом положении. Заявленный ресурс работы составляет 500-600 циклов, однако оборудование чувствительно к температуре, рекомендуемый диапазон – 15-25 градусов. При повышении или понижении рабочий ресурс уменьшается. По сочетанию характеристик и эффективности – это самые лучшие аккумуляторы для солнечных батарей.

Среди других достоинств выделяются следующие.

  • Отсутствие эксгаляции вредных паров, поэтому аккумуляторы подходят для любых помещений.
  • Небольшие габариты облегчают транспортировку, позволяют устанавливать комплекс на маленьких площадях.
  • Заряженный блок перемещают без потери заряда.
  • Быстрое восстановление работоспособности: элемент питания накапливает заряд за 7-8 часов.
  • Устройство стабильно работает даже при минимальном уровне заряда.
  • Отсутствует эффект памяти (аккумулятор не теряет емкости при частичной зарядке) и хорошо переносится недозаряд.

Глубина разряда может достигать 80% без последствий для устройства. Однако превышение нормы приводит к дефекту аккумулятора, который не ремонтируется.

OPZV и OPZS — герметичные и заливные аккумуляторы

Надежные «рабочие лошадки» при мощности эксплуатации 0,5 кВт и больше. Характеризуются бесперебойной работой предпочтительно на долгих циклах. Накопительный элемент имеет хорошую энергоемкость и малый расход заряда. Популярности среди пользователей данной группе добавляют солидный эксплуатационный ресурс и относительно невысокая цена.

Правила безопасности

Выбирая аккумулятор для солнечной батареи, не забывайте о грамотном монтаже всей конструкции.

  • При подключении необходимо соблюдать полярность, в противном случае произойдет повреждение всего комплекса.
  • Нельзя вскрывать ни новые, ни отработавшие свой ресурс аккумуляторы – внутреннее содержимое вызывает серьезные химические ожоги.
  • Запрещено делать цепочку короткого замыкания на клеммах аккумулятора, подобное решение приводит к термическим ожогам.
  • Во избежание повреждений клемм следует предупреждать короткое замыкание.
  • Хранение батареи должно выполняться в заряженном состоянии, в противном случае существенно снижается ее емкость.
  • Для видов аккумуляторов с эффектом памяти не рекомендованы частичный или неполный заряд, т.к. это снижает емкость устройства в целом.
Читать еще:  Курятник внутри: что необходимо и как сделать

Следует помнить, что отработанные аккумуляторы требуют специальной утилизации. Накопительный элемент содержит агрессивные химические вещества и тяжелые металлы, поэтому при разрушении вызывает значительное загрязнение окружающей среды.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

Солнечные электростанции сейчас набрали серьезную популярность, их начали устанавливать многие люди, ведь с помощью них можно существенно экономить на электричестве. Но, во время их установки и последующего обслуживания многие допускают ошибки, которые в результате могут оказаться существенными. В этой статье мы вам расскажем, как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции, попробуем разобрать основные моменты, покажем несколько советов и проведем обзор возможных вариантов.

Какие аккумуляторы для солнечных батарей использовать нельзя

Некоторые люди пытаются экономить средства и устанавливают обычные аккумуляторы для автомобилей. С этого ничего толкового не выйдет, ведь они способны выдавать минимальную мощность. Могут подойти только аккумуляторы для грузовых авто, их мощность должна составлять 180-250Ач – минимум.

Но, и здесь есть несколько существенных недостатков, хотя с помощью них и можно сделать питание во всем доме. Стоимость грузового аккумулятора равняется 60 долларам, что считается приемлемым. Однако выделим несколько основных недостатков:

  1. 30% заряда для них – это серьезный вред. Как правило, такой показатель опускается постоянно, поэтому они будут регулярно выходить из строя, что уже не выгодно.
  2. Выдают слишком мощные токи в некоторых ситуациях, ведь они должна заводить двигатель.
  3. Постоянный заряд и разряд. Из-за этого аккумуляторы такого типа прослужат около 1 года.

Как видите, автомобильные аккумуляторы для солнечных станций использовать нельзя, хоть есть и некоторые исключения. Узнайте, почему аккумулятор из сахара показывают лучшие показатели.

Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

Вот теперь мы вам расскажем, как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции и попробуем установить самые дешевые варианты. Итак, для правильного выбора емкости для солнечной энергии, стоит всегда брать в учет следующие параметры:

Температура эксплуатации

В зависимости от температуры зависит непосредственно и емкость АКБ. Чтобы долго не вдаваться в подробности просто посмотрите вот такое фото:

Из этой таблица можно понять, что лучше всего АКБ для солнечной батареи хранить в отапливаемом помещении.

Уровень заряда

Такие батареи никогда нельзя заряжать на 100%, ведь они быстрей выйдут из строя. Также очень важно, чтобы остаточный ток составлял не менее 60-70%. Если этот процент выше, тогда солнечная батарея будет служить долгое время. Также узнайте: почему не стоит покупать портативные солнечные батареи для зарядки мобильных.

Что можно подключать

Особое внимание при их выборе вы должны обращать на то, какую мощность они способны выдержать. Приведем простой пример таблицей:

Как вы могли заметить, обычного АКБ не хватит, чтобы полностью включить все приборы. Здесь придется чем-то жертвовать в любом случае. По-другому вряд ли получится, ведь их стоимость существенная.

Как выбрать АКБ для солнечной батареи видео


Если говорить прямо, то именно аккумуляторы являются слабым звеном в альтернативной энергетике, ведь они имеют слишком высокую стоимость и вес. Но, без них обойтись не получится. Существует два основных типа:

Отличаются такие аккумуляторы своей ценной и внутренним строением, соответственно у одного эффективность лучше, у другого немного уступает. Гелевый лучше переносит глубокий разряд и не боится слишком высокой перегрузки. Однако, они не переносят минусовых температур, хотя, для дома использовать их – это лучшее решение.

Как мы уже говорили солнечные аккумуляторы – это самая уязвимая сторона альтернативной энергетики. Чтобы обеспечить питанием самые слабые приборы в доме, необходимо приобрести 8 аккумуляторов с мощностью в 200 Ач. Один стоит 400 долларов, соответственно, придется выложить 3 200 долларов только за них. Кстати, срок службы составляет 15 лет.

Похожие статьи по теме

Сильно напрягает неграмотное использование терминологии и путаница в названиях физических величин. В частности, неправильно используется термин “мощность”. Для которого, кстати, в разных местах статьи указана разная размерность, чаще всего неправильная.
Мощность измеряется в ваттах. Ёмкость аккумулятора, измеряемая в ампер*часах – это не мощность. Энергия, измеряемая в ватт*часах – это не мощность.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector