Baterie alkaliczne
W przeciwieństwie do kwasowych, baterie alkaliczne doskonale radzą sobie z głębokim rozładowaniem i są w stanie dostarczać prądy przez długi czas przy około 1/10 pojemności akumulatora. Ponadto zdecydowanie zaleca się całkowite rozładowanie baterii alkalicznych, aby nie wystąpił tzw. „Efekt pamięci”, który zmniejsza pojemność baterii o wielkość „niewybranego” ładunku.
W porównaniu z kwasowymi, baterie alkaliczne mają znaczną - 20 lat lub więcej - żywotność, dają stabilne napięcie podczas procesu rozładowania, mogą być również serwisowane (zalewane) i bezobsługowe (szczelne) i wydaje się, że są po prostu stworzone do energia słoneczna. W rzeczywistości nie, ponieważ nie są one w stanie ładować słabymi prądami generowanymi przez panele słoneczne. Słaby prąd przepływa swobodnie przez baterię alkaliczną bez napełniania baterii. Dlatego niestety wiele baterii alkalicznych w autonomicznych układach zasilania ma służyć jako „bank” generatorów dieslowskich, gdzie tego typu magazynowanie jest po prostu niezastąpione.
Typy baterii
Istnieje kilka rodzajów baterii, które można dziś zobaczyć na rynku rosyjskim.
Żel
Jeden z najpopularniejszych typów baterii, aktywnie wykorzystywany do aranżacji autonomicznych systemów zasilania. W swoim składzie chemicznym zawiera ołów i kwas siarkowy o żelowej konsystencji. Kwas siarkowy działa jako elektrolit przewodzący. Fakt, że jest on osadzony w baterii w postaci żelu sprawia, że proces rekombinacji jest wydajniejszy i szybszy. Baterie żelowe mają średnią żywotność 5-8 lat.
Kwas ołowiowy
Ta bateria niewiele różni się od baterii żelowej. Chyba że urządzenie tego typu zawiera kwas o płynnej konsystencji, co nieco osłabia jego działanie. Żywotność akumulatora kwasowo-ołowiowego jest stosunkowo krótka - 2-4 lata. Takie akumulatory są używane w przemyśle samochodowym.
AMG
Akumulator AMG zawiera ten sam ołów i kwas siarkowy. Różnica w stosunku do innych urządzeń polega na produkcji. Na zawartość kwasu siarkowego w baterii tego typu pobierane jest specjalne naczynie absorbujące z najdelikatniejszych nici szklanych. Materiał nazywany jest matą szklaną. Akumulatory AMG mają mniej więcej podobną wydajność do akumulatorów żelowych i działają około 5-8 lat.
Alkaliczny
Baterie alkaliczne zawsze zawierają nikiel. Drugim pierwiastkiem chemicznym może być żelazo lub kadm. Nazywa się je alkalicznymi ze względu na zastosowany elektrolit - alkalia. Akumulatory żelazowo-niklowe i kadmowo-niklowe mają tę zaletę, że są w stanie wytrzymać duże, ciągłe obciążenia i nieprzyzwoitą pracę z imponującą żywotnością 15 lat, a wadą jest konieczność dodatkowej konserwacji (uzupełnianie wody, elektrolitu itp.) . Takie urządzenia mają niskie napięcie - 2 V. Dlatego do zastosowania w autonomicznych systemach zasilania są one kompletowane w kilku częściach w monobloki lub baterię. Podczas pracy takie urządzenia uwalniają alkalia. Ze względów bezpieczeństwa zaleca się umieszczanie baterii alkalicznych w oddzielnym, wentylowanym pomieszczeniu. Urządzenia nadają się do podłączenia do samodzielnych systemów.
Litowo-jonowa
Te baterie zawierają lit. Przy żywotności około 10 lat ma wysoki koszt. Ponieważ systemy autonomiczne są projektowane w celu oszczędzania pieniędzy, rzadko kupuje się dla nich akumulatory litowo-jonowe. Chociaż są to jedne z najpotężniejszych urządzeń.Akumulatory litowo-jonowe wytrzymują duże obciążenia i częste głębokie rozładowania.
Jeśli chcesz kupić baterię w Krasnodarze, możesz wybrać dowolny typ. W naszym magazynie posiadamy duży wybór modeli. W celu uzyskania porady dotyczącej wyboru baterii prosimy o kontakt. Wiedza i bogate doświadczenie naszych specjalistów w zakresie autonomicznych systemów solarnych pozwolą na dokonanie właściwego i opłacalnego zakupu.
Akumulatory litowo-jonowe
Baterie tego typu mają zasadniczo inną „chemię” niż baterie do tabletów i laptopów i wykorzystują reakcję fosforanu litu i żelaza (LiFePo4). Ładują się bardzo szybko, potrafią oddać do 80% ładunku, nie tracą pojemności z powodu niepełnego ładowania lub długiego przechowywania w stanie rozładowanym. Baterie wytrzymują 3000 cykli, mają żywotność do 20 lat i są również produkowane w Rosji. Najdroższe ze wszystkich, ale w porównaniu np. Z kwasowymi mają dwukrotnie większą pojemność na jednostkę wagi, czyli będą potrzebowały o połowę mniej.
Główne parametry techniczne baterii
Charakterystyki i wymagania dotyczące akumulatorów są określane na podstawie charakterystyki działania samej elektrowni słonecznej.
Baterie muszą:
- być zaprojektowane na dużą liczbę cykli ładowania-rozładowania bez znaczącej utraty pojemności;
- mają niskie samorozładowanie;
- utrzymać wydajność w niskich i wysokich temperaturach.
Za kluczowe cechy uznaje się:
- pojemność baterii;
- pełne naładowanie i dopuszczalna szybkość rozładowania;
- warunki i żywotność;
- waga i wymiary.
Jak obliczyć i wybrać odpowiednią baterię
Obliczenia opierają się na prostych wzorach i tolerancjach strat, które powstają w autonomicznym systemie zasilania.
Minimalny zapas energii w akumulatorach powinien zapewniać obciążenie w ciemności. Jeśli od zmierzchu do świtu całkowite zużycie energii wynosi 3 kWh, to bateria akumulatorów musi mieć taką rezerwę.
Optymalne zaopatrzenie w energię powinno pokrywać codzienne potrzeby obiektu. Jeśli obciążenie wynosi 10 kW / h, to bank o takiej wydajności pozwoli bez problemu „przesiedzieć” 1 pochmurny dzień, a przy słonecznej pogodzie nie rozładuje się o więcej niż 20-25%, co jest optymalne do akumulatorów kwasowych i nie prowadzi do ich degradacji.
Tutaj nie bierzemy pod uwagę mocy paneli słonecznych i bierzemy to za to, że są w stanie zapewnić takie ładowanie akumulatorów. Oznacza to, że wykonujemy obliczenia dla potrzeb energetycznych obiektu.
Rezerwę energii w 1 akumulatorze o pojemności 100 Ah przy napięciu 12 V oblicza się według wzoru: pojemność x napięcie, czyli 100 x 12 = 1200 watów lub 1,2 kW * h. Dlatego hipotetyczny obiekt o nocnym zużyciu 3 kW / h i dziennym zużyciu 10 kW / h wymaga minimalnego zestawu 3 akumulatorów i optymalnego 10. Ale to jest idealne, ponieważ trzeba wziąć pod uwagę dodatki na straty i cechy wyposażenia.
Gdzie energia jest tracona:
50% - dopuszczalny poziom rozładowania konwencjonalne akumulatory kwasowe, więc jeśli bank jest na nich zbudowany, to akumulatorów powinno być dwa razy więcej, niż pokazują proste obliczenia matematyczne. Baterie zoptymalizowane pod kątem głębokiego rozładowania można „wyczerpać” o 70–80%, czyli pojemność baterii powinna być większa od obliczonej o 20–30%.
80% - średnia sprawność akumulatora kwasowegoktóry ze względu na swoją specyfikę oddaje o 20% mniej energii niż magazynuje. Im wyższe prądy ładowania i rozładowania, tym niższa sprawność. Przykładowo, jeśli żelazko elektryczne o mocy 2 kW zostanie podłączone do akumulatora 200Ah poprzez falownik, prąd rozładowania wyniesie około 250A, a sprawność spadnie do 40%. Co z kolei prowadzi do konieczności dwukrotnej rezerwy pojemności banku, zbudowanej na akumulatorach kwasowych.
80-90% - średnia sprawność falownika, który przetwarza napięcie stałe na 220 V AC dla sieci domowej.Biorąc pod uwagę straty energii, nawet w najlepszych akumulatorach sumaryczne straty będą wynosić około 40%, czyli nawet przy zastosowaniu OPzS, a tym bardziej AGM, rezerwa pojemności powinna być o 40% większa niż obliczona.
80% - sprawność kontrolera PWM ładowania, to znaczy panele słoneczne nie będą fizycznie w stanie przenieść do akumulatorów więcej niż 80% energii wytworzonej w idealny słoneczny dzień i przy maksymalnej mocy znamionowej. Dlatego lepiej jest zastosować droższe kontrolery MPPT, które zapewniają wydajność paneli słonecznych do prawie 100% lub zwiększyć baterię akumulatorów i odpowiednio powierzchnię paneli słonecznych o kolejne 20%.
W obliczeniach należy wziąć pod uwagę wszystkie te czynniki, w zależności od tego, jakie elementy składowe są używane w systemie wytwarzania energii słonecznej.
Charakterystyka baterii dla systemów autonomicznych
Następnie zajmiemy się głównymi parametrami technicznymi akumulatorów.
Pojemność akumulatora (Ah)
Pojemność to ilość energii, która zapewnia 100% naładowania baterii. Ten parametr jest podstawowy. Jednostką miary są amperogodziny. Nominalna pojemność baterii jest podana z tyłu obudowy. Ale wskaźniki wskazywane przez producenta są często sprzeczne z rzeczywistymi.
Rzeczywista pojemność baterii wynosi plus / minus 10-20% pojemności nominalnej. Rozbieżność między podanymi a rzeczywistymi parametrami wynika z warunków środowiskowych akumulatora.
Wartość rzeczywistej wydajności jest zbliżona do wartości nominalnej, gdy temperatura powietrza wynosi +20 stopni. Niższe lub wyższe temperatury niekorzystnie wpływają na pojemność, a tym samym na żywotność baterii. W temperaturach poniżej + 10-0 stopni wartość maleje, w temperaturach powyżej +20 stopni wartość wzrasta.
Pojemność akumulatora charakteryzuje się stopniowym zmniejszaniem się w miarę jego użytkowania. Jest to spowodowane zużyciem urządzenia. Standardowa pojemność baterii dla systemu słonecznego poza siecią wynosi 100-200 Ah.
Napięcie baterii
Kolejna ważna cecha. Napięcie jest miarą wydajności baterii. Jest to wartość, która wskazuje na jakość energii, jaką urządzenie jest w stanie pobrać i oddać. Mierzone w woltach.
Nominalne napięcie producenta, jak również pojemność, jest wskazane z tyłu obudowy baterii. Ale często wartości napięcia nominalnego i rzeczywistego różnią się. Przy optymalnej temperaturze otoczenia +20 stopni może wynosić od 11,5 V do 14,4 V.
Wartość napięcia zależy od poziomu naładowania akumulatora. 11,5 V jest typowe dla niskiego poziomu naładowania, 14,4 V dla maksymalnego poziomu naładowania. Podczas ładowania / rozładowywania akumulatora obserwuje się wahania wartości.
Aby bateria działała płynnie w systemie autonomicznym, jej napięcie musi odpowiadać wskaźnikom napięcia innych urządzeń. Systemy słoneczne w prywatnych domach i domkach letniskowych są zwykle podłączone do akumulatorów z akumulatorów 12-woltowych. Jedna bateria może zawierać od 1 do 8 ładowarek, a czasem więcej.
Wewnętrzny opór
Ta cecha odgrywa również ważną rolę w wydajności baterii. Parametr mierzony w omach oznacza siłę, która ma na celu ograniczenie odbioru i oddawania energii do wartości deklarowanej mocy.
Wartość rezystancji wewnętrznej zależy od kilku czynników: rodzaju baterii (jej składu chemicznego), pojemności, okresu oraz warunków pracy. Normalny wskaźnik w optymalnych warunkach użytkowania akumulatora wynosi od 0,005-0,01 oma.
Zwiększenie rezystancji może mieć dwa dobre powody - niewygodną temperaturę podczas pracy na baterii lub nieprawidłową pracę.Jeśli warunki otoczenia są normalne, a urządzenie jest używane prawidłowo, wzrost rezystancji może oznaczać tylko jedno - zużycie baterii.
Zwiększona rezystancja akumulatora może służyć jako sygnał do obniżenia rezystancji. Może to uniemożliwić włączenie urządzeń, ponieważ ładowarkę można rozpoznać jako rozładowaną.
Samorozładowanie
Jest to parametr określający ilość traconej energii w czasie w całkowicie naładowanym akumulatorze. Wysokiej jakości i prawidłowo używane urządzenie powinno mieć mały wskaźnik samorozładowania miesięcznie. Średnio jest to 3-5% całkowitego zaopatrzenia w energię.
Zwróć uwagę na spadek odsetka samorozładowania w chłodnych warunkach. Wzrost temperatury niekorzystnie wpływa na poziom naładowania akumulatora.
Zasady działania baterii
Serwisowane akumulatory podczas pracy wydzielają gazy, dlatego zabrania się ich umieszczania w pomieszczeniach mieszkalnych i konieczne jest wyposażenie oddzielnego pomieszczenia w aktywną wentylację.
Poziom elektrolitu i głębokość ładowania muszą być stale monitorowane, aby uniknąć uszkodzenia akumulatora.
Przy całorocznej eksploatacji, aby uniknąć głębokiego rozładowania akumulatorów w pochmurne dni, konieczne jest zapewnienie możliwości ich doładowania ze źródeł zewnętrznych - sieci lub generatora. Wiele modeli falowników ma możliwość automatycznego przełączania.
Krótkie podsumowanie
Aby poprawnie obliczyć pojemność baterii akumulatorów, należy określić dzienne zużycie energii, dodać 40% strat śmiertelnych w akumulatorze i falowniku, a następnie zwiększyć obliczoną moc w zależności od rodzaju akumulatorów i sterownika.
Jeśli generacja słoneczna będzie wykorzystywana zimą, to łączna pojemność banku musi zostać zwiększona o kolejne 50% i możliwość doładowania akumulatorów ze źródeł zewnętrznych - sieci lub generatora, czyli o dużych prądach - należy zapewnić. Wpłynie to również na dobór akumulatorów o określonych właściwościach.
Jeśli masz trudności z samodzielnym obliczeniem lub chcesz się upewnić, że są poprawne, skontaktuj się ze specjalistami Energetichesky Center LLC - można to zrobić za pośrednictwem czatu online na stronie Slight lub telefonicznie. Posiadamy bogate doświadczenie w montażu i instalacji systemów solarnych na różnych obiektach - od domków jednorodzinnych i wiejskich po obiekty przemysłowe i rolnicze.
Producenci oferują tak szeroką gamę urządzeń, że montaż elektrowni słonecznej zgodnie z własnymi wymaganiami i możliwościami finansowymi nie będzie trudny.
Wybór falownika
Nie ma sensu wymieniać wszystkich typów falowników w sprzedaży. Aby wybrać falownik, ważne są:
- Napięcie i prąd wejściowy;
- Liczba faz (1 lub 3) i napięcie wyjściowe z możliwymi odchyleniami (stabilizacja napięcia wyjściowego ± 2% jest dobra);
- Zniekształcenie harmoniczne (nieliniowe) napięcia wyjściowego.
Ważne jest we współczynniku:
- 5% jest dopuszczalne dla „czystej fali sinusoidalnej”
- mniej niż 5% jest dobre
- lepiej nie przyjmować więcej niż 5%, jeśli naprawdę potrzebujesz czystej fali sinusoidalnej.
Wynik
Jeśli w Twoim domu występują problemy z zasilaniem, jeśli korzystasz z energii słonecznej lub instalujesz bezprzerwowy system zasilania, będziesz musiał kupić falowniki napięcia dla swojego domu. Nawiasem mówiąc, aby zwiększyć moc, działają równolegle do 10 szt.
Więcej artykułów
- 26 Przepisów o zaopatrzeniu w energię elektryczną i okablowaniu domu drewnianego. część 1, zasady 1-7
- 26 Przepisów o zaopatrzeniu w energię elektryczną i okablowaniu domu drewnianego. część 2, zasady 8-13
- 26 przepisów o zaopatrzeniu w energię elektryczną i okablowaniu domu drewnianego. część 3, zasady 14-26
- Zaciski i wsporniki kotwiące
- Okucia do samonośnego drutu izolowanego 2
- Wejście kablowe z wykopu do domu
- Urządzenie wejściowe. VU do prywatnego domu
- KŁAMSTWO. Urządzenie do dystrybucji danych wejściowych w domu
- GZSH. Główna szyna uziemiająca
- Głębokie uziemienie
