Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

Как выбрать солнечные батареи?

Чтобы ответить на этот вопрос нужно сориентироваться в огромном количестве фотоэлектрических модулей и их комплектующих. За последние несколько лет производство возросло более, чем в 3 раза, и продолжает расширяться — появляются новые бренды, которые наполняют рынок большим количеством моделей.

Электростанция окупится за несколько лет и в дальнейшем сэкономит большие деньги, особенно с постоянным ростом тарификации.

После установки в частном доме для семьи из 5 человек электросистема окупится через 3-4 года, а при переходе с газа — за 8-9 лет.

Мы собрали основные вопросы тех, кто собирается приобрести частную электросистему, и эксперты нашей компании подготовили ответы и рекомендации — на что стоит обратить внимание при выборе оборудования.

Что нужно для солнечной электростанции (из чего состоит полный комплект солнечной батареи)

Для эффективного функционирования нужно точно рассчитать характеристики всех компонентов, из которых будет состоять система.

Первое, что нужно рассчитать — суммарное потребление. Самое простое — посмотреть расход по счетчику, либо сложить суммарную мощность необходимых электроприборов. Плюс, стоит делать 20% надбавку для менее ясных месяцев, в средней полосе — это зимние месяцы.

Затем при выборе элементов стоит ориентироваться на мощность. Из этого складывается — сколько нужно батарей, чтобы покрыть суточный расход, если происходит полный переход или покрытие необходимой мощности в неполном внедрении автономной энергии.

Основные характеристики для выбора солнечных панелей

  • Среднесуточное потребление электричества.
  • Размер — отметим, что если стоит рассматривать альтернативу между одной большой и несколькими маленькими, более надежным будет установка большой. Материал изготовления.
  • Оптимальная температура: от 40°С до +85°С.
  • Срок эксплуатации — качественные модули бесперебойно функционируют на протяжении 25 лет, с уменьшением эффективности каждые 10 лет на 6-7%.

Важно понимать, что каждая характеристика отражается на оптимальности выбора подходящего оборудования именно под индивидуальные условия: начиная от климатических и заканчивая площадью размещения и нужной мощностью.

Как устроена солнечная панель?

Панель — это генератор постоянного тока. Основным компонентом модулей являются кристаллы кремния, обладающие эффектом полупроводников.

  1. Алюминиевая рамка — стандартный элемент, отвечает за прочность и долговечность конструкции.
  2. Закаленное стекло с антибликовой поверхностью — этот компонент практически не отличается у разных производителей.
  3. Передняя ламинирующая пленка — один из ключевых компонентов, именно от качества этой пленки зависит, насколько мощной и долговечной будет панель. Ламинирующая пленка оберегает от внешних воздействий и препятствует преломлению света, что позволяет накопить больше энергии.
  4. Элементы (полупроводники) — центральный компонент, представляет собой последовательные соединения кремниевых полупроводников. Различают: монокристаллические, поликристаллические и аморфные. Чуть ниже рассмотрим отличия и основные преимущества этих видов.
  5. Задняя ламинирующая пленка — обладает аналогичными свойствами передней ламинирующий пленки.
  6. Задняя защитная пленка — пленка, защищает и создает необходимую герметизацию.
  7. Коробка с защитными диодами и соединительными кабелями — диоды обеспечивают защиту от перегрева и делают фотомодуль более функциональным и стабильным, за счет независимости элементов друг от друга: при отказе одного из них, батарея продолжит функционировать практически не потеряв в мощности.
Каждый электрик должен знать:  Измерительные трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты и автоматики

Какие бывают типы солнечных панелей?

Выделяют 3 основных вида:

Монокристаллические солнечные панели

Внешне они отличаются от остальных квадратными фотоэлементами со скошенными углами. Все компоненты направлены в одну сторону и выглядят так:

+ Самые эффективные из всех видов: КПД 15-25%.

+ Занимают мало места, т.к. размеры минимальны в сравнении со всеми остальными.

Высокая цена.

Плохо работают в условиях низкой освещенности, для лучшей эффективности должны быть повернуты лицевой поверхностью к Солнцу.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические батареи оптимальны для уличной электростанции, так как, к примеру, установка в стеклянной теплице снижает КПД за счет отражения лучей от стекол. Такие модули устанавливают на ровную открытую поверхность.Внешне поликристаллические панели имеют вид темно-синих квадратных пластин:

+ Сочетание эффективности и экономичности — основное преимущество этого вида, за счет которого на сегодняшний день такие батареи являются самыми популярными в мире.

+ Они могут быть продуктивными без прямых лучей, что делает актуальной установку в регионах с высокой облачностью.

Имеют большую площадь в сравнении с монокристаллическими.

КПД чуть ниже монокристаллических: 12-15%.

Аморфные солнечные панели

Каждая аморфная панель имеет вид пленки с синими фотоэлементами:

+ Самые дешевые из всех фотоэлектрических модулей.

+ Хорошее поглощение рассеянного света, оптимальны для установки в регионах с высокой облачностью.

Самые большие по площади в сравнении с другими.

Минимальный КПД: всего 6%.

Кремниевое напыление постепенно прогорает под прямыми лучами.

Выбор производителя солнечных панелей

С увеличением объемов производства стоимость оборудования для электростанций становится меньше, и за счет переноса выпуска продукции из Европы и Америки в страны Азии, стоимость производства также снижается. Практически все крупные западные производители уже имеют филиал или полностью производят свои товары в Азии.

Китай занимает лидирующее место по объемам производства и реализации продукции. Оборудование, произведенное в Китае большими корпорациями с многолетним опытом, обладает долговечностью и эффективностью в сочетании с привлекательной стоимостью.

Японская и Российская продукция может соперничать с Китаем, но значительно уступает в стоимости. Большинство реализуемых батарей в России импортируются как раз из Китая.

Как ухаживать за солнечными панелями?

Для эффективной работы электростанции необходимо, чтобы поверхность была чистой. Загрязненные панели можно очистить из шланга при плюсовой температуре или шваброй с резиновой насадкой в зимнее время.

При установке лучше выбрать места без высоких зелёных насаждений, но если это невозможно, надо своевременно обрезать ветки деревьев, чтобы избежать тени и возможных повреждений из-за падения веток и плодов на модули.

Два раза в год нужно проверять состояние крепежей модулей. При своевременных заменах частей оборудования система прослужит дольше и более эффективно.

Как выбрать аккумулятор для солнечных батарей?

Аккумулятор необходим для накапливания и сохранения, он обеспечивает доступ к электричеству как днем, так и ночью.

Первым параметром является количество накапливаемой электроэнергии (емкость), это значение всегда указывается в характеристиках товара и требует учета дополнительных 10% на потери при преобразовании.

Вторым важным свойством является срок службы, так как, по факту, это — “сменная батарейка” для автоматической электроустановки.

Правильно подобранный накопитель прослужит дольше и, в конечном итоге, это значительно снизит затраты.

Какие бывают типы аккумуляторов?

Автомобильные аккумуляторы (кислотные/стартерные)

+ Самые дешевые из всех.

+ Большая емкость.

Каждый электрик должен знать:  Как выбрать паяльную станцию

Автомобильные АКБ ориентированы на короткий разряд и быструю подзарядку до полной емкости, что не соотносится с циклом электростанции и глубокой разрядкой.

Недолговечность: срок службы 2-3 года.

Щелочные аккумуляторы

+ Предназначены для циклической модели, что оптимально для электростанции.

+ Могут раздавать всю электроэнергию до полного разряда.

+ В начале использования нужно несколько раз полностью зарядить и полностью разрядить АКБ, а для обеспечения максимальной эффективности надо продолжать заряжать и разряжать устройство до конца.

+ Срок службы щелочных АКБ около 20 лет.

Когда такое устройство получает небольшой ток, оно может плохо заряжаться, что решается при помощи контроллера и правильных расчётах мощностей.

Высокая стоимость.

Гелевые аккумуляторы (свинцово-кислотные)

+ Хорошая эффективность.

+ Срок службы около 10 лет.

+ Практически не требуют обслуживания.

Высокая стоимость.

Литий-ионные аккумуляторы (литий-железо-фосфатные)

+ Этот тип является хорошим решением для электростанций.

+ Срок службы около 15 лет.

+ Отличаются от других стабильностью напряжения.

+ Безопасность использования.

+ Морозостойкие и выдерживают такие температуры как -30°C для работы и -60°C для хранения.

Высокая стоимость.

Литий-титанатные аккумуляторы (LTO)

+ Самый компактный из всех.

+ Большая емкость.

+ Быстрая зарядка: пары минут хватает, чтобы литий-титанатный накопитель зарядился на 80%.

+ Морозостойкий — эффективно функционирует до -40°C, что превосходит литий-ионные.

Высокая стоимость.

Как заряжать аккумулятор от солнечной электростанции?

Часто в современных автономных системах одного АКБ бывает недостаточно, поэтому нужно подключать дополнительные.

Подключения в группе из нескольких накопителей бывают:

Последовательные — емкость всех будет аналогична емкости одного, а напряжение складывается из напряжений всех.

Параллельные — емкость накопителей будет равна сумме всех, а напряжение является номинальным напряжением одного.

Комбинированные — в этом подключении задействуются последовательные и параллельные подключения.

Важно учитывать, что лучше всего использовать накопители одинакового типа, емкости и напряжения, а также, рекомендуется использовать устройства одинакового времени эксплуатации и фирмы производителя.

За уровнем заряда следит контроллер, который не позволяет превысить необходимый для полноценной работы заряд и разряд. Наличие контроллера значительно увеличивает срок службы АКБ, а также позволяет настроить бесперебойную работу фотомодулей.

Как правило, при работе электроустановок накопитель самостоятельно заряжается по ходу ежедневного цикла.

Как защитить аккумулятор для СБ? (техника безопасности)

  1. При перемещении или падении на поверхности может выделиться электролит, который создает большой саморазряд, что отрицательно сказывается на правильной работе. Избежать эту проблему возможно протиранием поверхности слабым раствором мыла или соды.
  2. Также на функционирование оборудования отрицательно влияет высокая температура, что ведет к увеличению напряжения. Эта проблема решается контролем необходимого уровня воды.
  3. Низкие температуры могут быстро истощить оборудование. Чтобы избежать этого, при подборе нужно обращать внимание на диапазон температур, рекомендуемый для использования конкретного прибора и учитывать статистику колебания температуры воздуха в том регионе, где планируется использовать АКБ.
  4. Важно обслуживать АКБ специализированными компонентами — очищенной кислотой и дистиллированной водой, так как примеси при попадании в систему могут снизить эффективность.

Как выбрать инвертор?

Инвертор необходим для преобразования постоянного тока в переменный. Ключевой характеристикой является мощность, потому что инвертор напрямую подключается к панелям. Важно отметить, что лучше брать инвертор с запасом мощности 15-20% для полноценной работы в случае перегрузок.

Характеристики, которые стоит учитывать при выборе:

  • Форма тока. В основном, устройства производят модифицированный синус, что подходит для всех бытовых приборов.
  • Максимальное КПД позволяет минимизировать потери электричества. Как правило, КПД всех производимых в настоящее время аппаратов около 95%.
  • Инвертор должен соответствовать требованиям АКБ.
  • Рекомендуем подбирать инвертор с максимальным набором индикаторов, так как важно контролировать все компоненты.
Каждый электрик должен знать:  Диммер сильно греется и перестает работать

Какие бывают инверторы?

Автономные инверторы

Применяются в автономных системах, когда возможно параллельное использование и накопление.

Сетевые инверторы

Этот тип подсоединяется к центральной сети и использует ее как источник. Такие аппараты не могут работать совместно с накопительными приборами.

Комбинированные инверторы

Наиболее оптимальны, особенно при не полном переходе на автономную энергию, так как такие устройства могут выполнять функции сетевых и автономных инверторов, а также позволяют выбирать ведущий источник электроэнергии.

Как выбрать контроллер?

Контроллер обеспечивает оптимальный уровень напряжения в сети и сохранность аккумулятора. Ключевой характеристикой при выборе является пропускная мощность — тот объем мощности, который проходит через контроллер.

Основные функции контроллера:

  1. Автоматический заряд АКБ, когда он полностью или частично разряжен, и отключение от модулей, когда он полностью заряжен, для предотвращения перезаряда. Что, в свою очередь, продлевает срок службы.
  2. Контроль напряжения в сети — произойдет отключение электроприборов, если уровень заряда будет меньше порогового значения.
  3. Включение и выключение подачи энергии в накопитель происходит по заданным параметрам.

Виды контроллеров

Контроллеры типа on-off

Это самый простой вид, который работает только на включение и отключение панелей от накопителя при полном разряде и заряде. В настоящее время используются более сложные устройства для обеспечения более продуктивной работы.

Контроллеры ШИМ

Приборы этого типа автоматически устанавливают показатели напряжения и силы тока, а также отличаются четырех стадийным циклом для максимальной сохранности электроэнергии:

  1. При разряженном аккумуляторе на первом этапе используется вся возможная мощность батарей.
  2. Второй этап — зарядка с поддержанием и медленным ростом постоянного напряжения.
  3. Третий этап — при значениях заряда, близких к максимальным, контроллер уменьшает силу тока, а напряжение продолжает быть стабильным, что позволяет довести заряд до 100%.
  4. Сохранение максимального заряда путем перехода на четвертом этапе в режим уравновешивания.

Контроллеры МРРТ

Этот вид устройств наиболее оптимально подходит для электростанций и помогает повысить эффективность на 25-35%.

МРРТ в реальном времени определяет напряжение и силу тока и подает нужное соотношение с учетом уровня заряда.

За счет своих свойств МРРТ делают возможным сочетание в одной системе высокомощных панелей и среднего по мощности аккумулятора, что позволяет рационально использовать и распределять электричество в облачную погоду (работа на полную мощность) и при активном Солнце (контроллер будет понижать напряжение до оптимального).

Основные критерии, на которых стоит строить выбор контроллер заряда:

  1. Параметр максимального напряжения стоит подбирать с учетом дополнительных 20-25% для полноценной работы в условиях, отклоняющихся от нормы.
  2. Общая мощность элементов должна быть меньше произведения силы тока и напряжения, с учетом дополнительного запаса в 15-20%.
  3. Чем больше показателей может учитывать контроллер, тем меньший процент электроэнергии будет потерян при использовании системы.

Подведем итоги

Технологии не стоят на месте, и оборудование для электростанций становится меньше по площади и мощнее.

Мы советуем выбирать только качественное оборудование, чтобы батареи работали долго и эффективно.

Наши специалисты всегда помогут подобрать и рассчитать подходящий комплект, основываясь на характеристиках оборудования и желании заказчика.

При правильном подборе оборудования и грамотной установке и подключении, электростанция будет обеспечивать вас электричеством от 15 до 30 лет без замены оборудования! А при профессиональном и своевременном профилактическом обслуживании срок службы установок достигает 50 лет!

Статью подготовили эксперты компании solarworks.ru

При цитировании ссылка на первоисточник обязательна.

Добавить комментарий