Батерије за соларне панеле: преглед типова одговарајућих батерија и њихових карактеристика

Алтернативни енергетски системи се све више користе за снабдевање стамбених зграда електричном енергијом.Пошто се начини производње и потрошње електричне енергије разликују, потребно је обезбедити њену акумулацију за каснији излаз. Да ли се слажете?

Да би се енергија користила у временском периоду који захтева власник, у шему су укључене батерије за соларне панеле. Рећи ћемо вам како правилно одабрати уређаје дизајниране да раде у циклусима пуњења и пражњења. Наше препоруке ће вам помоћи да изаберете оптимални модел.

Батерије у систему соларне енергије у домаћинству

Разумевање метода и нијанси коришћења батерија приликом снабдевања објекта електричном енергијом из соларних панела омогућиће вам да направите прави избор уређаја и обезбедите максималну ефикасност система.

Да бисте обавили информисану куповину, потребно је да темељно разумете методе креирања низа батерија (блока) и правила за израчунавање главних карактеристика.

Метода комбиновања уређаја у један низ

Стамбене и индустријске апликације троше електрична оптерећења која премашују капацитет једне батерије. Ако је систем соларне енергије пројектован за велики број електричних уређаја, потребно је направити низ пуњивих батерија по узору на такву комбинацију соларни панели.

Повезивање батерија на једну електричну мрежу за складиштење може се вршити на паралелан, серијски или мешовити начин. Избор зависи од потребне излазне снаге и напона.

У зависности од начина на који су батерије повезане једна са другом, можете постићи различите вредности излазног напона, али не би требало да правите веома сложена кола да бисте избегли формирање струје изједначавања између уређаја у низу

Батерије се постављају у кућу или другу зграду како би се осигурало да температура околине буде у распону од 10 до 25 степени Целзијуса изнад нуле и да би се спречило улазак воде у њих. Ово значајно продужава век трајања уређаја и смањује губитке енергије.

Савремене технологије за производњу пуњивих батерија намењених за смештај у стамбеним зградама омогућавају повећане мере заштите животне средине. Због тога нема потребе за предузимањем посебних мера за интензивну вентилацију просторије. Међутим, не треба их постављати у дневне собе.

Пошто батерије имају значајну тежину (уређај од 12 волти и 200 Ах тежи око 70 кг), морају се поставити на под или на јаке и сигурно причвршћене полице.

Неопходно је спречити могућност пада батерија са висине, јер ће у том случају отказати, а системи са течним електролитом су такође опасни по здравље људи ако постану под притиском.

Како се дужина кабла за напајање повећава, електрични отпор се повећава, што доводи до смањења ефикасности система. Због тога се практикује постављање батерија близу једне друге како би се укупна дужина жица свела на минимум.

Сталак за батерије мора бити у стању да издржи велику тежину. Дакле, блок од осам батерија од 200 ампера тежи више од пола тоне

Карактеристике рада система

Са паралелним и комбинованим серијско-паралелним повезивањем батерија у један низ, уређаји могу постати неуравнотежени у смислу нивоа напуњености. То доводи до чињенице да уређај неће функционисати у пуном циклусу, што значи да ће се његов ресурс брже исцрпљивати.

Систем за производњу електричне енергије од сунца је увек опремљен контролор, који контролише пуњење батерије. У случају стварања низа батерија, потребно је додатно уградити џампере за изједначавање набоја.

Да би се избегли проблеми неравномерног пуњења и пражњења батерија спојених у један низ, потребно је користити уређаје истог модела, или, још боље, из исте серије. Ово правило је релевантно не само за системе соларне енергије.

Сада скоро сва стамбена јединица могу бити опремљена уређајима који раде на мрежи од 12 или 24 волти, укључујући фрижидере, телевизоре итд. Међутим, ожичење са таквим напоном у целој кући нема смисла, јер ће тренутна снага бити веома висока.

То значи да је приликом имплементације такве идеје потребан скуп кабл са великим попречним пресеком језгара и губици од електричног отпора ће бити високи.

За скоро све кућне апарате постоје модели који раде на 12-волтној ДЦ мрежи. Ако електрични кабл није предугачак, може се користити нисконапонски систем

Због тога се уграђују у непосредној близини батерија инвертер – уређај за претварање електричног напона.

Поред тога, стварни излазни напон из батерије може се незнатно разликовати од наведеног напона. Дакле, потпуно напуњени су популарни за употребу шема са соларним панелима гел батерије производе напон од 13-13,5 волти, тако да претварач функционише као стабилизатор.

Прорачун потребног капацитета батерије

Капацитет батерија се израчунава на основу очекиваног периода аутономног рада без допуњавања и укупне потрошње електричне енергије.

Просечна снага електричног уређаја у временском интервалу може се израчунати на следећи начин:

П = П₁ *(Т₁ /Т₂),

Где:

• П₁ – називна снага уређаја;
• Т₁ – време рада уређаја;
• Т₂ – укупно процењено време.

Скоро на целој територији Русије постоје дуги периоди када соларни панели неће радити због лошег времена.

Није исплативо инсталирати велике низове батерија да бисте их потпуно напунили само неколико пута годишње. Дакле, избору временског интервала током којег ће уређаји радити само на пражњењу мора се приступити на основу просечне статистичке вредности.

Количина енергије коју генеришу соларни панели зависи од густине облака. Ако облачно време није неуобичајено у региону, онда се недостатак долазног напајања мора узети у обзир приликом израчунавања запремине батерије

Ако планирате да искористите акумулирану енергију током дана, на пример, у соларно грејање, онда је боље узети у обзир нешто већи интервал, на пример 30 сати.

У случају дужег периода када није могуће користити соларне панеле, потребно је користити други систем за производњу електричне енергије, заснован на, на пример, дизел или гас генератор.

100% напуњена батерија може произвести снагу пре него што се потпуно испразни, што се може израчунати помоћу формуле:

П = У к И

Где:

• У – напон;
• И – јачина струје.

Дакле, једна батерија напона од 12 волти и струје од 200 ампера може да генерише 2400 вати (2,4 кВ). Да бисте израчунали укупну снагу неколико батерија, потребно је да саберете вредности добијене за сваку од њих.

У продаји постоје батерије високе снаге, али су скупе. Понекад је много јефтиније купити неколико обичних уређаја заједно са прикључним кабловима

Добијени резултат мора се помножити са неколико фактора смањења:

• Ефикасност претварача. Са одговарајућим усклађивањем напона и снаге на улазу у инвертер, постићи ће се максимална вредност од 0,92 до 0,96.
• Ефикасност енергетских каблова. Минимизирање дужине жица које повезују батерије и растојања до претварача је неопходно да би се смањио електрични отпор. У пракси, вредност индикатора је од 0,98 до 0,99.
• Минимално дозвољено пражњење батерије. За сваку батерију постоји доња граница пуњења, преко које се животни век уређаја значајно смањује. Типично, контролери постављају минималну вредност пуњења на 15%, тако да је коефицијент око 0,85.
• Максимални дозвољени губитак капацитета пре замене батерија. Временом, уређаји старе и њихов унутрашњи отпор се повећава, што доводи до неповратног смањења њиховог капацитета. Неисплативо је користити уређаје чији је преостали капацитет мањи од 70%, тако да вредност индикатора треба узети као 0,7.

Супротно популарном веровању, ефикасност батерије – однос примљене и испоручене електричне енергије – не треба укључивати у прорачун. Капацитет батерије наведен у техничкој документацији узима у обзир могући повратни волумен.

Као резултат тога, вредност интегралног коефицијента при израчунавању потребног капацитета за нове батерије биће приближно 0,8, а за старе, пре него што буду отписане, биће 0,55.

Да би се дом обезбедио струјом током циклуса пуњења-пражњења од 1 дана, биће потребно 12 батерија. Када један блок од 6 уређаја ради за пражњење, други блок ће се пунити

Максималне дозвољене струје

За сваку батерију, техничка документација наводи максималну дозвољену струју пуњења. Прекорачење ове вредности доводи до прегревања уређаја, оштрог и неповратног смањења његових перформанси.

Стога, приликом избора батерија за склоп акумулаторског система морате бити сигурни да они могу да поднесу електричну енергију коју производе соларни панели.

Још један важан индикатор је дозвољена струја пражњења:

• Стандардна струја пражњења, чија је вредност (или мања вредност) батерија предвиђена да ради. Рад све електричне опреме прикључене на систем мора бити осигуран овим индикатором.
• Максимална струја пражњења коју уређај може да обезбеди за кратко време под вршним оптерећењима. Таква оптерећења могу настати када је нека опрема укључена, на пример она која садржи компресоре фрижидера или клима уређаја.

Прекорачење првог индикатора на дуже време или другог за кратко време доводи до превременог трошења батерије. Како уређаји стари, ове бројке се смањују за 20-30%, што такође треба узети у обзир.

Карактеристике уређаја и главни параметри

Аутомобилске батерије нису дизајниране да издрже многе циклусе пуњења и пражњења. За алтернативну и резервну енергију користе се уређаји другачијег типа. Пошто је њихова цена висока, потребно је пажљиво проучити све параметре пре куповине.

Начини рада батерије у аутомобилу иу алтернативном енергетском систему су толико различити да је његова намена назначена чак и на самом уређају

Врсте које се користе за алтернативну енергију

Готово све батерије које се користе у алтернативној енергији и уграђују се у зграде су типа без одржавања. Корисник није у могућности да са њима обавља физичке операције које утичу на њихову структуру.

Ово се ради како би се смањио ризик од физичког или хемијског излагања батерија људима, ваздуху и њиховој околини. Због тога нема потребе за детаљним проучавањем структуре и физичких и хемијских нијанси рада различитих типова батерија. Више пажње треба посветити разликама у основним техничким карактеристикама уређаја.

ОПзС батерије су дизајниране као једноставни уређаји са оловном киселином. Промена облика позитивне плоче омогућава знатно већи број циклуса пуњења и пражњења у односу на аутомобилске еквиваленте.

Недостатак је присуство течног електролита, који може бити опасан ако се смањи притисак. Ниша просечне цене.

Алкалне (никл) батерије се ретко користе због њихове неосетљивости на ниске струје приликом пуњења и потребе да прођу кроз пун циклус од напуњеног до испражњеног стања. У супротном, капацитет батерије ће се смањити.

Такође, ови уређаји имају већу тежину и димензије у односу на конкуренте истог капацитета. Опасно ако је под притиском. Ниша цена.

Спуштање притиска батерије је могуће због унутрашњег квара, превелике струје пуњења, пада са висине или рада у неодговарајућим условима. Највеће проблеме у овом случају ствараће уређаји који садрже течности које су опасне због испаравања.

У АГМ батеријама, електролит је везан у структуру од фибергласа. Могу се пунити малим струјама.Они су практично сигурни и заузимају нишу просечне цене међу конкурентима.

У ГЕ (гел) батеријама, силицијум оксид се додаје у електролит, што резултира стањем попут гела. Уређаји имају висок степен сигурности и добре перформансе. Ниша високе цене.

Батерије за алтернативну енергију се не продају у продавницама аутомобила. Можете их купити од компанија које продају соларне панеле, ветроелектране или путем интернета.

Батерије на бази литијума (на пример, модели са литијум гвожђе фосфатом) имају веома добре перформансе, компактне су, имају знатно мању тежину и практично су безбедне. Међутим, њихова цена је знатно већа од цене уређаја конкурената, чак и оних са гелом.

Са становишта односа цене и техничких карактеристика, најатрактивније су гел и литијумске батерије. Али једнократно почетно улагање у њих је прилично велико, па су и друге врсте уређаја распрострањене на тржишту батерија за алтернативну енергију.

Следећи брендови батерија су у активној потражњи на домаћем тржишту:

Представљене батерије одликују се одличним перформансама и приступачном ценом.

Избор модела батерије

Главни параметри соларних батерија на које морате обратити пажњу приликом куповине су следећи:

• напон и капацитет који одређују снагу батерије;
• дубина безбедног максималног пражњења, под условом да батерија може да ради у временским оквирима које је навео произвођач;
• гарантовани број циклуса пуњења и пражњења у складу са свим техничким условима;
• вредност самопражњења, која карактерише интензитет губитка електричне енергије у напуњеној батерији током времена мировања;
• максимална струја пуњења, која одређује количину електричне енергије по јединици времена коју батерија може да прихвати без угрожавања даљег рада;
• стандардна струја пражњења, која одређује количину електричне енергије по јединици времена коју је батерија способна да испоручи дуго времена без угрожавања даљег рада;
• максимална струја пражњења, која одређује количину електричне енергије по јединици времена коју је батерија способна да испоручи за кратко време без угрожавања даљег рада;
• оптимална температура за рад уређаја;
• величина и тежина батерије, чије је познавање неопходно за одабир њихове локације и начина уградње.

Сви ови параметри су описани у техничкој документацији, која је електронски постављена на сајту свих већих произвођача.

Закључци и користан видео на тему

Преглед нијанси функционисања различитих типова батерија за соларне системе:

Поређења различитих типова стартер батерија. За и против алтернативне енергије:

Искуство у коришћењу литијумских (ЛиФеПо4) батерија. Прави блок аутомобилских уређаја, нијансе његовог рада:

Правилан избор батерија према њиховим параметрима обезбедиће поуздан рад система алтернативне енергије.Нема потребе да се превише штеди на складишту електричне енергије - почетна почетна инвестиција ће се надокнадити непрекидним радом система у наредним годинама.

Оставите коментаре у блоку испод, постављајте питања, постављајте фотографије на тему чланка. Реците нам како сте изабрали батерије за своју мини-електрану од соларних панела. Делите информације које ће бити корисне посетиоцима сајта.