Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

СОДЕРЖАНИЕ:

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

Каждому хотелось бы обеспечить свое жилище электричеством, выбирая наиболее экономный и экологический вариант. Поэтому современный хозяин стал уделять больше внимания этому вопросу, рассматривая альтернативные источники энергии. Использование солнечной энергии становится все более популярным среди потребителей. Аккумуляторы для солнечных батарей, которые так необходимы в системе энергоснабжения, являются темой нашей статьи. Вы найдете подробную информацию о том, как создать систему из аккумуляторов, каких типов они бывают и чем следует руководствоваться при выборе такого прибора.

Для снабжения электричеством частного дома сооружается целая система солнечных электростанций, для которых аккумуляторы нужны, чтобы накапливать энергию в пасмурную погоду, ночью или в условиях низких температур, когда нет возможности использовать солнечные батареи. Также эти устройства помогают продлить срок службы всей системы. Объединив их в своеобразный блок, вы увеличите количество накапливаемой энергии. Выбор соответствующих аккумуляторных батарей (АКБ) позволит установить максимальный КПД электростанции.

Создание системы аккумуляторов

Создание системы аккумуляторов способно решить такую проблему как недостаток энергии. Емкость одного аккумулятора может оказаться слишком малой для обслуживания всего дома. Важно учитывать, что это возможно только при наличии достаточного количества солнечных панелей, которые смогут обеспечить вас электроэнергией, необходимой для потребления.

Объединить АКБ в блок можно такими способами:

  • параллельно;
  • последовательно;
  • сочетанием этих способов.

Схема подключения создается в соответствии с необходимыми показателями напряжения и мощности на выходе. Аккумуляторы для солнечных батарей устанавливают с учетом параметров эксплуатации, указанных в инструкции устройств, чтобы добиться максимального КПД и обеспечить наиболее длительный срок службы.

Приборы следует располагать на небольшом расстоянии друг от друга, беря во внимание схему их подключения. При размещении также нужно учитывать немалый вес изделий, который варьируется в зависимости от типа материала и емкости АКБ.

Особенности функционирования

Нужно очень тщательно выбирать схему подключения аккумуляторов. В некоторых случаях неудачно подобранная схема может спровоцировать дисбаланс приборов относительно уровней заряда. Это может значительно снизить их срок эксплуатации. Объединение аккумуляторов требует дополнительных приборов, таких как контроллер и инвертор.

Контроллер следит за уровнем заряда аккумулятора. При создании блока АКБ для выравнивания уровня заряда устанавливаются перемычки. Помимо этих элементов, для равномерных циклов зарядки и разрядки лучше всего использовать одинаковые модели аккумуляторов одного производителя.

Энергия Солнца с помощью панелей проходит процесс преобразования в ток постоянного значения. Электроприборы же потребляют мощность разной величины. Инвертор предназначен переводить постоянное значение тока в меняющуюся величину, чтобы обеспечить полноценное функционирование всех электрических приборов.

Типы аккумуляторов

Существует огромное разнообразие аккумуляторов, которые можно использовать для солнечной батареи. Принцип работы АКБ зависит от материалов изделия и типа его конструкции. Из представленных на рынке вариантов мы остановимся лишь на нескольких и опишем каждый из них.

Список представляем ниже:

Помимо этих основных видов, мы опишем аккумуляторы AGM, OPzS, заливные никель-кадмиевые, а также те, которые предназначены для автомобилей.

Гелевые

Этот вид получил свое название по причине того, что электролит этих аккумуляторов содержится в небольшом объеме и представляет собой вещество гелеобразной консистенции. При этом он не растекается благодаря прослойкам из стекловолокна.

Аккумуляторы этого типа отличаются длительным сроком службы, который обусловлен большим количеством циклов перезарядки. Подобное устройство обладает стойкостью к механическим повреждениям. Незначительные деформации корпуса не повлияют на его работу.

АКБ этого типа может работать в условиях низких температур, доходящих до – 50 °C, сохраняя при этом объем емкости. Свойства прибора полностью сохраняются в отключенном режиме при длительном хранении.

Главное учитывать то, что при долгой работе под воздействием низких температур прибор следует утеплять. Очень важно следить за уровнем заряда. При его максимальном значении существует риск, что прибор может взорваться. Также аккумуляторы на основе геля обладают высокой чувствительностью к колебаниям напряжения.

Щелочные

Электролит устройств этого вида содержится в небольшом объеме. Это объясняется тем, что конечные вещества электрохимических реакций не растворяются в электролите и между собой не взаимодействуют.

Щелочные аккумуляторы, по-другому алкалиновые, характеризуются длительным сроком эксплуатации, а также отсутствием чувствительности к колебаниям напряжений. В отличие от устройств на основе геля, могут использоваться при низких температурах длительное время.

На хранение устройство следует отправлять полностью разряженным, чтобы избежать потери объема емкости при последующей зарядке. Также этот фактор может негативно отразиться на работе всей системы солнечной электростанции.

Литиевые

Принцип действия подобных устройств заключается во взаимодействии ионов лития с молекулами металлов, которые являются дополнительными компонентами.

Литиевые приборы обладают способностью быстро заряжаться, имея при этом большой объем емкости. АКБ этого типа являются малогабаритными устройствами с небольшим весом.

Литиевые аккумуляторы имеют высокую себестоимость. По этой причине их редко используют для оборудования солнечной электростанции. Срок эксплуатации почти вдвое меньше, чем у приборов на основе геля.

Также этот срок в разы снижается, если уровень заряда будет превышать 45%. Именно этот предел является максимально эффективным и не позволяет объему емкости уменьшаться.

Эти аккумуляторные батареи работают с напряжениями узкого диапазона. Одним из основных недостатков устройств является постепенное уменьшение объема емкости, которое не зависит от соблюдения правил эксплуатации.

Свинцово-кислотные

Устройство имеет несколько отсеков с электролитом в состоянии водяного раствора. В это вещество помещаются электроды из свинца с примесью других химических элементов.

Благодаря примеси различных компонентов, прибор становится устойчивым к процессу коррозии.

Следует отметить, что такие аккумуляторы имеют весьма непродолжительный срок службы, что объясняется быстрой разрядкой.

Аккумуляторы AGM

Эти устройства относятся к виду свинцово-кислотных, но они отличаются тем, что внутри находится материал из стекловолокна, пропитанный электролитом.

Так как кислота заполняет поры материалы, это способствует устойчивости к ее утечке с последующим нарушением работы от незначительных механических повреждений. Из этого следует, что размещать аккумулятор можно в любом положении. Помимо вышеописанного, эти АКБ имеют большой объем емкости, отличаются продолжительным сроком эксплуатации и имеют достаточный ресурс циклов «заряда-разряда».

Приборы чувствительны к току большого значения. Несоблюдение правил эксплуатации может привести к вздутию корпуса.

Аккумуляторы OPzS

Аккумуляторы данного типа относятся к свинцово-кислотным, но отличаются особенностью форм электродов. Положительный электрод имеет форму трубки, а отрицательный является утолщенным.

Такое строение позволило увеличить ресурс циклов «заряда-разряда». Благодаря наличию фильтров появилась возможность контролировать расход кислоты. Устройство имеет длительный срок эксплуатации. Не требует особых мер в обслуживании. Особым преимуществом использования является низкий показатель саморазрядов.

По причине высокой цены, которая автоматически увеличивает стоимость и окупаемость всей солнечной электростанции, их используют крайне редко.

Заливные никель-кадмиевые

Эти устройства относятся к аккумуляторам щелочного типа. Название характеризует принцип их обслуживания, то есть, существует необходимость в заливке их корпуса.

В отличие от аккумуляторов на основе геля, они являются более безопасными в использовании. Также следует отметить весьма доступную цену. Батареи этого типа хорошо справляются с высокими показателями мощности. Их основным преимуществом можно выделить большой ресурс циклов «заряда-разряда», который может сравниться с показателем гелевых аккумуляторов.

Среди недостатков стоит отметить короткий срок службы, который определяется большим показателем саморазряда прибора. Помимо этого, период эксплуатации сокращает и максимальный уровень зарядки.

Автомобильные аккумуляторы

Хорошими, в плане затрат, являются аккумуляторы, предназначенные для автомобилей. Их очень часто используют те, кто проектирует систему солнечной электростанции самостоятельно. Цена аккумуляторов автоматически снижает стоимость системы в несколько раз.

Проблема лишь в том, что автомобильные аккумуляторы рассчитаны на немного другой режим работы. Как результат, их приходится очень часто менять в связи с высоким показателем изнашиваемости и последующей поломкой. Поэтому такие устройства можно использовать только под небольшую мощность солнечных панелей и лишь короткий период времени.

Критерии выбора аккумулятора для солнечных батарей

Каждый, кто имеет цель обеспечить дом электроэнергией с помощью солнечных батарей, задается вопросом, какие аккумуляторы являются наилучшим и наиболее подходящим вариантом для создания солнечной электростанции. Мы поможем определить, какой аккумулятор выбрать в этом случае.

При выборе модели батареи необходимо руководствоваться соотношением указанных характеристик к условиям использования. Параметры, на которые следует обращать внимание при покупке, описаны ниже.

  1. Ресурс циклов «заряда-разряда». Эта характеристика позволяет предположить приблизительный срок эксплуатации батареи.
  2. Показатель скорости процесса зарядки и разряда. Этот показатель также влияет на период службы устройства.
  3. Показатель саморазряда устройства. Это также влияет на изнашиваемость аккумулятора.
  4. Объем емкости аккумулятора. Данный параметр помогает определить мощность, с которой может работать прибор.
  5. Максимальное значение тока при заряде и разряде. Значение при заряде определяет, какой ток может принять прибор. Значение при разряде определяет, какой ток может отдать устройство без ущерба для функционирования.
  6. Вес и габариты устройства. Эти параметры необходимы, чтобы составить схему подключения аккумуляторов, а также определить их местоположение.
  7. Условия использования АКБ. Это следует учитывать по причине того, что разные модели работают при разных температурных режимах.
  8. Обслуживание. В инструкции должно быть указано, каких мер по обслуживанию требует каждая конкретная модель. Но это не является основным параметром, который может повлиять на ваш выбор.

Для полноценного функционирования солнечной электростанции следует учитывать технические характеристики всех составляющих этой системы. Надеемся, что вышеизложенная информация поможет вам выбрать подходящий аккумулятор для системы энергоснабжения с помощью солнечной энергии.

Какой аккумулятор для солнечных батарей лучше выбрать

Качественные аккумуляторы для солнечных батарей считаются неотъемлемой составляющей многофункциональных гелиосистем. АКБ заряжается в течение всего светового дня, а вот в ночное время уровень её производительности снижен к минимуму. Собранная за день энергия хранится в специальном отсеке, который в случае надобности поставляет пользователю.

Краткое описание

Активное использование солнечной энергии — это доступная и экономически выгодная альтернатива привычным для всех источникам энергии. Современные технологии позволяют всем желающим использовать солнечные панели для освещения улиц, домов, а также для отопления. В наше время все чаще встречаются такие агрегаты на загородных участках, где они обеспечивают все хозяйство электроэнергией.

Само устройство панели представлено в виде универсальных преобразователей фотоэлектрического типа, которые соединены в единую систему. Для работы такой установки необходимо наличие солнечных лучей, энергия которых постепенно преобразовывается в электричество. Специалисты рекомендуют устанавливать аккумуляторные батареи для солнечных панелей в тех регионах, где чаще всего наблюдаются солнечные дни. Отдельное внимание нужно обратить на тот факт, что на итоговую эффективность солнечных батарей влияют географические данные. Ведь все знают, что чем дальше от полюса, тем жарче.

На сегодняшний день специалисты различают три наиболее востребованные категории АКБ:

  • Профессиональные тонкопленочные.
  • Универсальные поликристаллические.
  • Оригинальные монокристаллические.

Наиболее востребованными считаются именно поликристаллические устройства, так как их кристаллы направлены в разные стороны, что снижает уровень зависимости от прямых солнечных лучей. Универсальность и эффективность таких батарей широко используется для освещения частных домов и больших зданий. Даже в средней полосе России такие устройства используются для снижения количества потребляемой электроэнергии из общей сети, а в летнее время пользователи могут даже зарабатывать на продаже лишней энергии.

Эксплуатационные параметры

Прежде чем приобрести аккумулятор для солнечных панелей, нужно ознакомиться со всеми эксплуатационными нюансами. Это связано с тем, что только правильно подобранная батарея может обеспечить надёжную работу всей системы. Главными показателями считаются:

  • Уровень плотности энергии.
  • Ёмкость АКБ.
  • Тип.
  • Температурный режим.
  • Способность к саморазряду.

Специалисты определяют ёмкость батареи по величине заряда, который замеряют в процессе отдачи энергии конечным потребителям. Международная система единиц широко используется для технических измерений. А вот в странах СНГ уже давно сложилась традиция определять ёмкость аккумулятора в амперах за час. Чтобы максимально точно сравнить имеющиеся конструктивные особенности разных агрегатов, используется плотность энергии. В этом случае обязательно учитывается общее количество энергии, которая распределяется в единице объёма аккумулятора.

Что касается саморазряда, эта функция используется для проведения точного анализа потерь заряда, когда система работает на холостом ходу. Впервые этот термин был введён специалистами для оценки качества работы определённой установки, когда нужно было добиться длительного хранения энергии. Всегда нужно помнить, что если аккумулятор хранится в помещении, где температура воздуха превышает отметку +40 ˚С, то уже через несколько месяцев наступит потеря ёмкости на 40—50%.

Разновидности аккумуляторов

В научном центре были проведены исследования, которые показали, что обычных автомобильных аккумуляторов просто не хватает для большого количества циклов заряд-разряд, так как они отличаются большим процентом саморазряда. Для мощных гелиостанций нужно использовать совершенно другие устройства. Наиболее распространёнными в этом случае считаются:

  • Универсальные OPzS батареи. Эти устройства представлены в виде заливных систем с жидким электролитом, которые не нуждаются в периодическом обслуживании. Они были разработаны для разрядки малыми токами. Их преимущество состоит в том, что они выдерживают огромное количество глубоких циклов разрядки, а это очень важно для элитных солнечных систем. Стоит отметить, что стоят такие установки достаточно дорого.
  • Гелевые батареи для солнечных панелей пользуются большой востребованностью, так как могут эксплуатироваться в любом положении. Гелевый электролит имеет желеобразную консистенцию, содержится он в специальных порах силикагеля, который выполняет функцию разделителя пластин. Главное и неоспоримое преимущество такой установки — электроды совершенно не осыпаются, так как все свободное пространство заполнено гелем. Благодаря этому предотвращается вероятность короткого замыкания. К тому же такие батареи хорошо выдерживают полную разрядку. Стоимость таких установок все ещё остаётся достаточно высокой, но это совершенно не влияет на их востребованность. Такая тенденция связана с тем, что гелевые аккумуляторы для солнечных батарей не нуждаются в обслуживании, более экономичны и могут долго находиться в разряженном состоянии без ущерба для владельца.
  • Универсальные устройства AGM. Их конструкция отличается тем, что между абсорбирующими стекломатами находится электролит в связанном состоянии. Эксплуатировать батарею можно совершенно в любом положении. Эти устройства считаются наиболее доступными из всех существующих, отличаются 80% глубиной заряда и выдерживают до 600 циклов заряд-разряд. Стоит отметить, что срок эксплуатации таких панелей составляет всего 6 лет, а диапазон рабочих температур весьма ограничен (от+15 до +20˚С). Но, они достаточно быстро заряжаются (до 8 часов). Кроме того, они могут быть транспортированы на дальние расстояния в заряженном виде.

Батареи с гелиосистемами

Специалисты всегда акцентируют своё внимание на том, что АКБ для солнечных батарей должна соответствовать нескольким простым требованиям. Но главное — она должна выдерживать множество циклов заряд-разряд. При этом процент саморазряда должен быть минимальным, а объем зарядного тока большим. К тому же важен широкий диапазон рабочих температур.

Современные технологии позволяют производителям выпускать универсальные изделия, которые часто называют «солнечные аккумуляторы».

Правильно укомплектованная солнечная батарея позволяет не только накапливать нужную энергию, но и хранить её с максимальной эффективностью. Использование специального инвертора помогает преобразовывать энергию для подключения бытовых приборов.

Выбор поддержанных АКБ

Многие потребители склонны думать, что своё предпочтение лучше отдать поддержанным панелям, но не новым изделиям. Но, даже в этом случае нужно знать, какой выбрать аккумулятор для солнечных батарей, чтобы он соответствовал всем поставленным требованиям. Особое внимание нужно обратить на щелочные тяговые модели, которые отличаются своей долговечностью и качеством.

В процессе покупки нужно придерживаться основного правила — не нужно покупать свинцовый аккумулятор, который был снят с автомобиля больше года назад и находится в разряженном состоянии. Своре предпочтение лучше отдать тому варианту, когда батарею только вынули из авто.

Избежать неправильной покупки можно в том случае, если внимательно рассмотреть состояние клемм: наличие кристаллообразного налёта белого или же медного цвета свидетельствует о том, что аккумулятор скоро выйдет из строя. Прежде чем подсоединить батарею к солнечной панели, её нужно зарядить через слабый ток (на 50% ниже рекомендуемого производителем).

Для стабильной работы станции нужно учитывать следующие показатели батареи:

  • Низкий процент саморазряда.
  • Большой диапазон температур.
  • Отсутствие необходимости энергоёмкого обслуживания.
  • Большой ток.
  • Оптимальные показатели времени зарядки и разрядки.
  • Хорошая ёмкость.
  • Устойчивость к частому повтору циклов заряд-разряд.
  • Масса, габариты.

Оптимальный температурный режим

Любые батареи крайне негативно переносят резкие перепады температуры, это касается тех случаев, когда температура превышает отметку +45 ˚С или же понижается до -20 ˚С. Из-за того, что панели могут подвергаться внезапному нагреву и даже самовоспламенению, их строго запрещено держать возле открытого огня. Стоит отметить, что попадание каких-либо атмосферных осадков или обычной проточной воды на батарею просто недопустимо, так как могут возникнуть токи саморазряда, которые спровоцированы дополнительными цепями электроэнергии.

Специалисты привыкли различать аккумуляторы для солнечных панелей по типу конструкции корпуса:

  • Герметические модели, использующие замкнутый цикл. Они могут быть малообслуживаемыми (требуют постоянного контроля и доливки дистиллированной воды), а также необслуживаемыми (отличаются высокой чувствительностью к перезаряду и глубокому разряду).
  • Требующие постоянного контроля над уровнем электричества и его постоянного восстановления, когда происходит выкипание паров.

Правила эксплуатации

Производители аккумуляторов всегда отмечают тот факт, что надёжность и долговечность таких устройств зависит от условий эксплуатации. Существует несколько простых рекомендаций, с помощью которых можно существенно продлить срок службы приобретённой батареи:

  1. Вентиляция помещения. Единого правила в этом случае просто нет, так как все зависит от ситуации. Если пользователь использует стандартную батарею, ёмкость которой соответствует аккумулятору солнечной панели, то создавать дополнительные вентиляционные условия просто не нужно. Помимо этого, АКБ выделяет небольшое количество газов, которые уничтожают опасные для человека грибки, плесень и бактерии. Такие газы совершенно безвредны для животных и людей, благодаря чему можно не бояться отравлений.
  2. Оптимальный температурный режим. Те, кто уже не первый год использует АКБ для солнечных батарей, знают, что лучше всего такие устройства работают при температуре от +5 до +15˚С. Главное избегать резких перепадов температуры, которые могут вывести из строя всю систему. В связи с этим аккумуляторы лучше устанавливать в просторных погребах, подвалах.
  3. Ёмкость аккумулятора. Если есть такая возможность, то своё предпочтение лучше отдать устройствам с большой ёмкостью. Это связано с тем, что пользователь сможет подключать мощные электрические приборы, которые потребляют большое количество тока. Из-за этого часто наблюдается серьёзное провисание напряжения в АКБ, что чревато полным отключением батареи. Если же пользователь приобретает аккумулятор с минимальной ёмкостью, этого может быть недостаточно для стабильной работы болгарки и шуруповёрта.
  4. Заряд АКБ для солнечных панелей. В процессе своей работы мощные аккумуляторы вырабатывают довольно большое количество газов, которые нужно эффективно ликвидировать. Стоит отметить, что некоторые производители оснастили свою продукцию специальными отверстиями для вентиляции, которые расположены на торце. В этом случае ситуация существенно упрощается, так как пользователю нужно подключить небольшую силиконовую трубку и вывести её на улицу. При желании можно задействовать обычную трубочку от медицинских капельниц.

Отдельно стоит учесть, что приобретение АКБ большой ёмкости считается более целесообразным, так как в этом случае пользователь получает множество преимуществ: процессы заряда и разряда будут происходить в наиболее щадящем токовом режиме.

При одинаковой силе тока батареи с достаточной или даже избыточной ёмкостью работают в тестовом режиме. А вот что касается аккумуляторов с малой ёмкостью, то они вынуждены работать в форсирующем или сокращённом режиме.

Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

Какой аккумулятор для солнечных батарей выбрать

Аккумуляторы для солнечных батарей — многофункциональные устройства, которые одновременно решают несколько задач. Существует большое количество разнотипных вариантов подобной техники, но чтобы приобрести подходящую АКБ, нужно знать правила выбора.

Электрические параметры таких устройств — наиболее главные критерии. Их соотносят с условиями эксплуатации. Если АКБ подобраны правильно, система солнечных электростанций будет функционировать долго.

При несоответствии параметров рабочим условиям постепенно снижается емкость устройства.

Требования к аккумуляторам

Если стоит задача приобрести АКБ, следует подготовиться к покупке. Для этого изучаются требования к аккумуляторным батареям:

  • прибор должен выдерживать достаточное количество циклов полной зарядки и разрядки;
  • следует подбирать малообслуживаемые или совсем необслуживаемые АКБ, т.к. в процессе их эксплуатации не всегда есть возможность производить регулярный осмотр и проверку работоспособности;
  • рекомендуется устанавливать только те модели аккумуляторов для солнечных батарей, которые характеризуются небольшим током самозаряда;
  • устойчивость к негативным внешним факторам, в частности, к высоким и низким значениям температур.

Есть требования и к эксплуатации аккумуляторов. Например, глубокая разрядка и зарядка от солнечной батареи способствует сокращению срока службы АКБ.

Большая установка АКБ для солнечной батареик содержанию ↑

Типы аккумуляторов

Ассортимент подобных приборов широк. Они имеют разное устройство, что определяет принцип работы. Основной функцией аккумулятора является накопление полученной энергии. Когда это необходимо, данный узел отдает энергию. Подобные устройства могут функционировать в разных режимах:

  • накопление энергии в дневное время и дальнейшая отдача ее ночью или в моменты, когда система эксплуатируется на пике нагрузки;
  • увеличение функциональных возможностей осветительных приборов, когда на улице пасмурная погода, и солнечные панели не могут полноценно реализовывать свою прямую функцию.

Стоит выбирать аккумулятор с учетом тонкостей его работы. Не всегда используется специальная АКБ. Некоторые умельцы задействуют для этой задачи автомобильный аккумулятор. По параметрам для заданных условий он должен быть наилучшим, лучше рассматривать варианты устройств, разработанных специально для солнечных батарей, т.к. они прослужат намного дольше.

Гелевые

Устройство гелиевого аккумулятора

АКБ данного типа отличаются от привычных аналогов тем, что содержат электролит в меньшем объеме.

Кроме того, вещество отличается по структуре: характеризуется желе- или пастообразной консистенцией. С учетом данной особенности появилось и название — гелевые аккумуляторы.

Они содержат стекловолоконные сепараторы — это прослойки, благодаря которым электролит не растекается.

Применяются гелевые аккумуляторы для солнечных батарей, газовых котлов, мото- и квадроциклов, скутеров. Такие устройства можно использовать на протяжении длительного периода, что обусловлено возможностью многократной перезарядки (до 1000 циклов). Еще одним преимуществом является устойчивость к механическим деформациям. Мелкие дефекты корпуса не приводят к поломке аккумулятора.

Рабочая температура подобной техники варьируется в широких пределах. Аккумуляторы гелевого типа используются даже при сильных морозах (до -50°С). При этом не происходит существенная потеря емкости АКБ. Во время хранения в отключенном состоянии такие приборы тоже сохраняют свойства, уровень емкости не снижается. Их можно устанавливать в разных положениях. Недостатки:

  • повышенная чувствительность к изменениям сетевого напряжения;
  • опасно заряжать АКБ до предельного уровня, в таких условиях устройство становится взрывоопасным;
  • аккумулятор не способен функционировать длительный период на морозе, рекомендуется его утеплять;
  • стоимость подобных устройств высока.

Щелочные

К данной группе относится никель-металлогидридный аккумулятор. Долю положительного электрода составляют оксид бария и графит. Эти компоненты способствуют увеличению срока службы и повышению электропроводности активной массы.

Щелочные аккумуляторы содержат сравнительно небольшой объем электролита.

Это обусловлено тем, что в процессе электрохимических реакций и во время эксплуатации АКБ вещества, которые образуются при этом, не растворяются в массе электролита и не взаимодействуют друг с другом.

Аккумуляторы данного типа требуют постоянного контроля: необходимо проверять уровень заряда и объем электролита. Перед тем как отправлять на хранение, такой прибор следует разрядить частично или же полностью.

К преимуществам относят возможность использования аккумуляторов даже в условиях низких температур, причем на протяжении длительного периода. Кроме того, такие приборы характеризуются высокой нагрузочной способностью.

Значит, мощность нагрузки при разряде может быть существенной, что обусловлено подачей большого тока.

Заливные никель-кадмиевые

Это разновидность щелочного аккумулятора. Заливными они называются из-за необходимости заполнения корпуса, содержащего электроды и сепаратор, электролитом.

По принципу действия и свойствам подобные приборы сходны с ранее рассмотренным аналогом — никель-металлогидридной АКБ. Такая техника не является взрыво- и пожароопасной.

По мере эксплуатации аккумулятора увеличивается влияние тока утечки между электродами на саморазряд устройства. Это приводит к уменьшению срока службы.

Для поддержания АКБ в рабочем состоянии рекомендуется производить зарядку в диапазоне температур: +10…+30°С. Срок службы устройства сокращается, если регулярно производится глубокий подзаряд.

К преимуществам подобных приборов относят существенное количество циклов разряда/заряда (1000). АКБ данного типа выдерживают нагрузки большой мощности.

Кроме того, никель-кадмиевые аккумуляторы считаются самыми дешевыми из ряда аналогов.

Устройство и технология AGM

Это разновидность свинцово-кислотных АКБ. Свое название они получили благодаря наличию в конструкции впитывающего стекловидного материала.

В частности, производитель заложил в устройство пористый стекловолоконный сепаратор, который пропитывает электролит, что позволяет сократить объем данного вещества. Жидкая кислота заполняет поры стекловидного материала. В результате снижается вероятность ее утечки.

Благодаря данной особенности риск поломки аккумулятора при повреждении корпуса существенно уменьшается.

Устройства этого вида не переносят воздействия высоких значений тока заряда. Еще на них плохо влияет перезаряд. При таких параметрах аккумуляторы AGM использовать нельзя. В результате нарушения условий зарядки АКБ могут вспучиться.

К плюсам такой техники относят длительный период работы и устойчивость к воздействию вибраций. Однако по ряду параметров AGM уступают гелевым аналогам, которые также представляют группу свинцово-кислотных аккумуляторов.

Перед покупкой следует учесть условия эксплуатации прибора, тогда будет проще сделать выбор.

Свинцово-кислотные

Традиционная конструкция подобных устройств: корпус выполнен из пластика, он разделен на отсеки, в которые заливается водный раствор серной кислоты (электролит). В данное вещество погружаются электроды (положительный, отрицательный). Материал, из которого они изготовлены, — свинец, содержащий добавки в виде сурьмы и мышьяка.

Благодаря вспомогательным компонентам снижается интенсивность образования коррозии. Однако применение сурьмы негативно сказывается на параметрах АКБ. Так, ускоряется расход воды, растет показатель тока отдачи.

Сегодня часто встречается усовершенствованная конструкция аккумуляторов данного вида. При этом вместо сурьмы используется кальций. В результате практически полностью пропала необходимость применения дистиллированной воды для эксплуатации АКБ.

Недостатком конструкций с кальцием является короткий период службы в условиях частого глубокого разряда.

Аккумуляторы OPzS

Устройство аккумулятора OPzS

Это представитель заливных аккумуляторов. Его особенностью является наличие пластин разной формы: положительный электрод представлен в виде трубки, отрицательный — сильнее уплощен. В конструкции есть прозрачные элементы, они выполнены из прочного материала стирол-акрилнитрила. Данная особенность позволяет контролировать уровень электролита.

В конструкцию входят еще и фильтры, в основе которых лежат керамические материалы. Благодаря этому серная кислота исчезает менее интенсивно. Положительные качества аккумуляторов данного типа:

  • длительный период эксплуатации (20 лет);
  • применение пластин высокой прочности;
  • минимальный уровень обслуживания: есть необходимость в добавлении воды, что достаточно делать 1 раз в год;
  • большое количество циклов разряда/заряда — в пределах 1800;
  • низкий показатель саморазряда.

Рекомендуется применять такие аккумуляторы для разрядов средней мощности. В таких условиях устройство будет работать наиболее эффективно.

Литиевые

Особенностью данных АКБ является узкий диапазон значений напряжений: от 3 до 4,1 В. Такие аккумуляторы эффективнее проявляют себя, если максимальный предел заряда составляет 45%. Если это условие не соблюдается, срок службы устройства снижается. В частности, при глубоком разряде или избыточном заряде емкость аккумулятора существенно уменьшается, и вскоре он перестает заряжаться.

Средний срок службы литиевой батареи составляет 500 циклов разряда/заряда. Если интересует временной промежуток, то он существенно варьируется, т.к. зависит от особенностей эксплуатации подключенной техники.

В конструкцию заложен контроллер, который позволяет правильно заряжать устройство.

При этом предусматривается поэтапный процесс: при достижении некоторого значения напряжения происходит увеличение/уменьшение показателя силы тока.

Главным недостатком такого аккумулятора является постоянная и существенная деградация (потеря емкости до 10% ежегодно). Даже правильная эксплуатация не поможет остановить данный процесс. Хранить литиевые аккумуляторы следует при температуре 0…+10°С. Если нет возможности обеспечить такие условия, рекомендуется снизить заряд до 30-50%.

Основные критерии выбора АКБ

Перед покупкой изучаются главные параметры. Причем важно не просто определить наиболее надежный мощный вариант, необходимо соотнести его характеристики с условиями эксплуатации. Главные параметры:

  • Количество циклов разряда/заряда аккумулятором солнечной батареи. Данный показатель позволяет узнать, как долго будет эксплуатироваться АКБ.
  • Скорость заряда.
  • Емкость аккумулятора. Сначала определяют расчетное значение данного параметра. К нему следует добавить 35% на случай глубокого разряда прибора. Чтобы узнать значение требуемой емкости АКБ, проводится расчет солнечной батареи, при этом учитывают значение месячной инсоляции 1 м², КПД передачи электрического тока, номинальную мощность батареи, максимальную мощность инсоляции 1 м² поверхности земли.
  • Габариты, масса. Эти параметры важны при выборе аккумуляторов для обеспечения питанием целых систем, в основе которых лежат солнечные батареи, т.к. в данном случае используется несколько АКБ, и необходимо выделить участок для их размещения.
  • Схема подключения. Если планируется соединять несколько аккумуляторов, принимают во внимание возраст приборов, их емкость, напряжение. При различных схемах получают разные показатели общих параметров.
  • Условия эксплуатации. Обращают внимание на средние значения температур в местности.
  • Обслуживание. Рекомендуется приобретать устройства, которые не требуют регулярного осмотра и наладки функционирования, т.к. не всегда есть прямой доступ к аккумуляторам солнечных панелей.
  • Величина саморазряда при простое.

    Для автономных систем

    В данном случае основной упор делают на соотношение параметров главных узлов солнечных энергосистем: контроллер, аккумулятор, преобразователь, фотоэлектрические панели. Изучаются устройство, схема подключения и параметры всех приборов. С учетом этой информации выбирают АКБ, которая будет обеспечивать питанием объекта без простоев и потерь.

    Обзор моделей

    Примером служат распространенные варианты аккумуляторов разных типов:

  • Delta GX 12-12 — гелевый прибор. Его главные параметры: емкость — 12 А*ч, напряжение — 12 В, средний период эксплуатации — 10 лет.
  • MNB ММ 200-12. Емкость батареи — 200 А*ч, напряжение — 12 В. Это аккумулятор типа AGM. Средний период эксплуатации — 12 лет.
  • Литий-ионный АКБ LT-LYP200. Емкость — 200 А*ч, номинальное напряжение — 3,2 В.

    Обзор цен

    Стоимость формируется на основании ряда параметров: емкость АКБ, напряжение, количество циклов разряда/заряда, величина саморазряда и др. Чем дольше прибор будет находиться в эксплуатации, тем дороже он обойдется. Например, гелевые аккумуляторы емкостью 12 А*ч предлагаются по цене 2000 руб. Вариант типа AGM емкостью 200 А*ч стоит намного дороже — 24000 руб.

    Аккумуляторы для солнечных батарей

    Аккумуляторная батарея является накопителем энергии, вырабатываемой солнечной электростанцией при работе в дневное время и обеспечивает потребителей электроэнергией в ночное время.

    Кроме этого, аккумуляторная батарея при возникновении максимальных нагрузок подпитывает систему электроснабжения, тем самым помогая солнечным батареям справляться с обеспечением потребителей в пиковые моменты и при пасмурной погоде, когда энергии солнца не достаточно для нормального электроснабжения объекта.

    Виды аккумуляторов для солнечных батарей

    В настоящей момент разработаны и выпускаются различные по конструкции, принципу действия и условиям работы аккумуляторные батареи (АКБ), поэтому всегда есть возможность выбрать интересующую модель по предъявляемым к ней требованиям. Рассмотрим существующие виды АКБ, используемые в составе солнечных электростанций.

    Автомобильные аккумуляторы (WET)

    Как правило, аккумуляторы данного вида используют при самостоятельной разработке систем независимого
    автономного электроснабжения, для солнечных батарей небольшой мощности и непродолжительного времени использования.

    Использование АКБ данного вида значительно снижает стоимость всей создаваемой системы электроснабжения.

    Однако, в связи с режимом работы, который отличается от режима при запуске автомобильного двигателя, при работе в данной системе автомобильные аккумуляторы изнашиваются и выходят из строя, часто подлежат замене.

    Аккумуляторы AGM и GEL

    Суть работы аккумуляторов данного вида аналогичен автомобильным аккумуляторам с разницей лишь в том, что электролитное вещество пребывает в связанном состоянии. В AGM устройствах электролит помещён в стекловолокно, оно пропитано электролитным составом. В GEL устройствах электролит (серная кислота) помещается в гелеобразном виде.

    Аккумуляторные батареи представленного вида широко используются в системах электростанций, работающих на энергии солнца, так как режим их работы связан с небольшим разрядным током и в продолжительный период времени, такой режим для устройств этого видане критичен.

    Также АКБ данного типа не боятся глубокого разряда и выдерживают многократное повторение режимов «заряд-разряд». Единственный минус, при использовании подобных аккумуляторов, это их чувствительность к условиям зарядки, перезаряд может вызвать непоправимые последствия в работе АКБ.

    Стоимость AGM и GEL аккумуляторов выше, чем у автомобильных.

    Аккумуляторы OPzS

    Аккумуляторы данного вида работают на том же принципе, что и приведенные выше (свинцово-кислотные), с той лишь разницей, что анод (положительный полюс) выполнен трубчатым и именно эта особенность АКБ, позволяет увеличить количество циклов «заряд-разряд» без нарушения функционирования аккумулятора. OPzS-аккумуляторы не требуют специального обслуживания, они успешно эксплуатируются длительное время. Единственный неприятный момент – сравнительно высокая цена.

    Щелочные аккумуляторы

    Положительным качеством АКБ данного вида является способность переносить глубокий разряд токами разной величины.

    К отрицательным качествам можно отнести большие размеры и наличие эффекта памяти, который обусловлен тем, что в случае неполного разряда при последующей зарядке аккумулятор теряет часть своей ёмкости.

    В случае использования подобных аккумуляторов в системах солнечных электростанций периодически будут возникать ситуации, когда разряд АКБ будет неполным, вследствие чего аккумуляторы потеряют часть своей ёмкости, что в конечном счете неблагоприятно отразится на работе системы в целом.

    Литиевые АКБ

    Литиевые аккумуляторы применяются во многих отраслях и производствах, в том числе в альтернативной энергетике.
    В связи с высокой стоимостью устройств, широкого распространения в системах солнечных электростанцииаккумуляторы данного вида не получили, т. к. это значительно повышает стоимость всей системы и ее окупаемость.

    К положительным свойствам литиевых АКБ можно отнести высокую энергоемкость, небольшие габариты, способность выдерживать глубокий разряд и способность к быстрому заряду.

    Рассмотрим некоторые виды технологий, используемых при изготовлении аккумуляторных батарей.

    Технологии GEL

    В принципе действия аккумуляторной батареи подобного типа заложена суть работы кислотного аккумулятора. Различие наблюдается в том, что посредством добавления химических элементов (двуокиси кремния), электролит переведён в желеобразное (гелевое) состояние.

    К преимуществам этой технологии можно отнести:

    • Не требуется дополнительное обслуживание;
    • При пробое корпуса электролит не вытекает;
    • При зарядке отсутствует выброс ядовитых паров;
    • Значительный циклический ресурс.

    Технологии AGM

    Принцип действия также аналогичен действию обычных кислотных аккумуляторов, отличие в том, что электролит находится в специальных пропитанных материалах (матах из стекловолокна).

    К преимуществам данной технологии можно отнести:

    • Возможность увеличить емкость АКБ;
    • Способность работать в любом положении в пространстве, в любом помещении и с любыми системами;
    • Способность выдерживать значительное количество циклов «заряд-разряд»;
    • Устойчивость к глубокому разряду;
    • Значительный срок службы АКБ, который может достигать 10 лет.

    Технология литий (Li)

    В основу данной технологии положено применение ионов лития, которые взаимодействуют с молекулами дополнительных металлов.

    В качестве дополнительных металлов применяются: Литий кобальт оксид (LiCoO2), Литий оксид марганца (LiMn2O4 LMO), Литий-Никель-Марганец-Кобальт оксид (LiNiMnCoO2 или NMC), Литий-железо-фосфатный (LiFePO4), Литий-Никель-Кобальт-Оксид Алюминия (LiNiCoAlO2), Литий-Титанат (Li4Ti5O12).

    К преимуществам данной технологии можно отнести:

    • АКБ, изготовленные по данной технологии имеют меньший вес;
    • Обладают способностью сохранять продолжительное время накопленный заряд;
    • Обладают способностью выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд».

    Основные технические характеристики и правила выбора

    Для того чтобы правильно выбрать аккумуляторную батарею для солнечных батарей, необходимо вернуться к требованиям, которые к ним предъявляются при работе в такой системе, это:

  • АКБ должны выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд»;
  • АКБ должны быть способны заряжаться большим током заряда;
  • АКБ должны иметь низкий саморазряд;
  • Быть простыми в обслуживании;
  • Быть универсальными в отношении условий окружающей среды (способность работать при низких и высоких температурах).

    При выборе аккумуляторных батарей для гелиосистем обязательно обращают внимание на важные технические параметры, которые служат критериями выбора того либо иного устройства, это:

    • Емкость АКБ;
    • Скорость заряда и разряда;
    • Габаритные размеры и масса АКБ;
    • Условия эксплуатации;
    • Срок эксплуатации.

    Расчёт и выбор аккумулятора

    Для того чтобы рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторной батареи необходимо знать мощность подключаемых потребителей и время предполагаемой работы АКБ, для обеспечения потребителей электроэнергией.

    Это выражается формулой:

    Емкость АКБ = 100 × время × мощность нагрузки

    После того, как определена необходимая мощность АКБ, следует рассчитать количество аккумуляторов дляобеспечения нормальной работы солнечной электростанции. Для этого полученную общую емкость АКБ необходимо разделить на емкость одного аккумулятора.

    Для того чтобы определить время, которое АКБ сможет обеспечивать потребителей электрической энергией, можно воспользоваться следующей формулой:

    Время=суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)

    Когда произведен расчет необходимого количества аккумуляторных батарей, выбран их тип и ёмкость, следует выбрать страну производителя и фирму, выпускающую выбранный тип АКБ.

    На российском рынке аккумуляторные батареи представлены как отечественного, так и зарубежного производства, поэтому в данном вопросе советовать сложно, каждый делает свой выбор индивидуально, в зависимости от места проживания, материального достатка и личных предпочтений.

    Правила эксплуатации

    При эксплуатации аккумуляторных батарей, как впрочем и любого технического устройства, необходимо соблюдать правила. В случае использования АКБ в системах солнечных станций, правила эксплуатации определены характером работы подобных систем и выражены в требованиях предъявляемым к аккумуляторам, о чем написано выше.

    В связи с большой электрической нагрузкой, которую как правило подключают к системам энергоснабжения, приходится включать в работу несколько аккумуляторных батарей, объединённых в единую группу. Делается это для увеличения общей емкости и для увеличения напряжения на выходе либо для достижения обеих задач.

    Используется три схемы включения группы аккумуляторов:

    Последовательно. При таком включении емкость группы будет равна ёмкости одного аккумулятора, а
    напряжение будет отражено в сумме напряжений всех АКБ группы.

    Параллельно. При таком включении напряжение неизменно и равно номинальному напряжению одного аккумулятора, а емкость группы определяется как сумма емкостей включенных АКБ;

    Комбинировано. При данной схеме включения используется последовательное и параллельное включение АКБ.

    При объединении аккумуляторов в группы следует помнить, что в одной группе следует использовать АКБ:

  • Одного вида;
  • Одной емкости;
  • Одного номинального напряжения.

    Желательно, чтобы аккумуляторы были одинакового времени эксплуатации и фирмы производителя.

    Аккумуляторы для солнечных батарей: разновидности, какой выбрать

    Каждому хотелось бы обеспечить свое жилище электричеством, выбирая наиболее экономный и экологический вариант. Поэтому современный хозяин стал уделять больше внимания этому вопросу, рассматривая альтернативные источники энергии.

    Использование солнечной энергии становится все более популярным среди потребителей. Аккумуляторы для солнечных батарей, которые так необходимы в системе энергоснабжения, являются темой нашей статьи.

    Вы найдете подробную информацию о том, как создать систему из аккумуляторов, каких типов они бывают и чем следует руководствоваться при выборе такого прибора.

    Для снабжения электричеством частного дома сооружается целая система солнечных электростанций, для которых аккумуляторы нужны, чтобы накапливать энергию в пасмурную погоду, ночью или в условиях низких температур, когда нет возможности использовать солнечные батареи. Также эти устройства помогают продлить срок службы всей системы. Объединив их в своеобразный блок, вы увеличите количество накапливаемой энергии. Выбор соответствующих аккумуляторных батарей (АКБ) позволит установить максимальный КПД электростанции.

    Создание системы аккумуляторов

    Создание системы аккумуляторов способно решить такую проблему как недостаток энергии. Емкость одного аккумулятора может оказаться слишком малой для обслуживания всего дома. Важно учитывать, что это возможно только при наличии достаточного количества солнечных панелей, которые смогут обеспечить вас электроэнергией, необходимой для потребления.

    Объединить АКБ в блок можно такими способами:

    • параллельно;
    • последовательно;
    • сочетанием этих способов.

    Схема подключения создается в соответствии с необходимыми показателями напряжения и мощности на выходе. Аккумуляторы для солнечных батарей устанавливают с учетом параметров эксплуатации, указанных в инструкции устройств, чтобы добиться максимального КПД и обеспечить наиболее длительный срок службы.

    Приборы следует располагать на небольшом расстоянии друг от друга, беря во внимание схему их подключения. При размещении также нужно учитывать немалый вес изделий, который варьируется в зависимости от типа материала и емкости АКБ.

    Особенности функционирования

    Нужно очень тщательно выбирать схему подключения аккумуляторов. В некоторых случаях неудачно подобранная схема может спровоцировать дисбаланс приборов относительно уровней заряда. Это может значительно снизить их срок эксплуатации. Объединение аккумуляторов требует дополнительных приборов, таких как контроллер и инвертор.

    Контроллер следит за уровнем заряда аккумулятора. При создании блока АКБ для выравнивания уровня заряда устанавливаются перемычки. Помимо этих элементов, для равномерных циклов зарядки и разрядки лучше всего использовать одинаковые модели аккумуляторов одного производителя.

    Энергия Солнца с помощью панелей проходит процесс преобразования в ток постоянного значения. Электроприборы же потребляют мощность разной величины. Инвертор предназначен переводить постоянное значение тока в меняющуюся величину, чтобы обеспечить полноценное функционирование всех электрических приборов.

    Типы аккумуляторов

    Существует огромное разнообразие аккумуляторов, которые можно использовать для солнечной батареи. Принцип работы АКБ зависит от материалов изделия и типа его конструкции. Из представленных на рынке вариантов мы остановимся лишь на нескольких и опишем каждый из них.

    Список представляем ниже:

  • Гелевые.
  • Щелочные.
  • Литиевые.
  • Свинцово-кислотные.

    Помимо этих основных видов, мы опишем аккумуляторы AGM, OPzS, заливные никель-кадмиевые, а также те, которые предназначены для автомобилей.

    Гелевые

    Этот вид получил свое название по причине того, что электролит этих аккумуляторов содержится в небольшом объеме и представляет собой вещество гелеобразной консистенции. При этом он не растекается благодаря прослойкам из стекловолокна.

    Аккумуляторы этого типа отличаются длительным сроком службы, который обусловлен большим количеством циклов перезарядки. Подобное устройство обладает стойкостью к механическим повреждениям. Незначительные деформации корпуса не повлияют на его работу.

    АКБ этого типа может работать в условиях низких температур, доходящих до – 50 °C, сохраняя при этом объем емкости. Свойства прибора полностью сохраняются в отключенном режиме при длительном хранении.

    Главное учитывать то, что при долгой работе под воздействием низких температур прибор следует утеплять. Очень важно следить за уровнем заряда. При его максимальном значении существует риск, что прибор может взорваться. Также аккумуляторы на основе геля обладают высокой чувствительностью к колебаниям напряжения.

    Щелочные

    Электролит устройств этого вида содержится в небольшом объеме. Это объясняется тем, что конечные вещества электрохимических реакций не растворяются в электролите и между собой не взаимодействуют.

    Щелочные аккумуляторы, по-другому алкалиновые, характеризуются длительным сроком эксплуатации, а также отсутствием чувствительности к колебаниям напряжений. В отличие от устройств на основе геля, могут использоваться при низких температурах длительное время.

    На хранение устройство следует отправлять полностью разряженным, чтобы избежать потери объема емкости при последующей зарядке. Также этот фактор может негативно отразиться на работе всей системы солнечной электростанции.

    Литиевые

    Принцип действия подобных устройств заключается во взаимодействии ионов лития с молекулами металлов, которые являются дополнительными компонентами.

    Литиевые приборы обладают способностью быстро заряжаться, имея при этом большой объем емкости. АКБ этого типа являются малогабаритными устройствами с небольшим весом.

    Литиевые аккумуляторы имеют высокую себестоимость. По этой причине их редко используют для оборудования солнечной электростанции. Срок эксплуатации почти вдвое меньше, чем у приборов на основе геля.

    Также этот срок в разы снижается, если уровень заряда будет превышать 45%. Именно этот предел является максимально эффективным и не позволяет объему емкости уменьшаться.

    Эти аккумуляторные батареи работают с напряжениями узкого диапазона. Одним из основных недостатков устройств является постепенное уменьшение объема емкости, которое не зависит от соблюдения правил эксплуатации.

    Свинцово-кислотные

    Устройство имеет несколько отсеков с электролитом в состоянии водяного раствора. В это вещество помещаются электроды из свинца с примесью других химических элементов.

    Благодаря примеси различных компонентов, прибор становится устойчивым к процессу коррозии.

    Следует отметить, что такие аккумуляторы имеют весьма непродолжительный срок службы, что объясняется быстрой разрядкой.

    Аккумуляторы AGM

    Эти устройства относятся к виду свинцово-кислотных, но они отличаются тем, что внутри находится материал из стекловолокна, пропитанный электролитом.

    Так как кислота заполняет поры материалы, это способствует устойчивости к ее утечке с последующим нарушением работы от незначительных механических повреждений. Из этого следует, что размещать аккумулятор можно в любом положении. Помимо вышеописанного, эти АКБ имеют большой объем емкости, отличаются продолжительным сроком эксплуатации и имеют достаточный ресурс циклов «заряда-разряда».

    Приборы чувствительны к току большого значения. Несоблюдение правил эксплуатации может привести к вздутию корпуса.

    Аккумуляторы OPzS

    Аккумуляторы данного типа относятся к свинцово-кислотным, но отличаются особенностью форм электродов. Положительный электрод имеет форму трубки, а отрицательный является утолщенным.

    Такое строение позволило увеличить ресурс циклов «заряда-разряда». Благодаря наличию фильтров появилась возможность контролировать расход кислоты. Устройство имеет длительный срок эксплуатации. Не требует особых мер в обслуживании. Особым преимуществом использования является низкий показатель саморазрядов.

    По причине высокой цены, которая автоматически увеличивает стоимость и окупаемость всей солнечной электростанции, их используют крайне редко.

    Заливные никель-кадмиевые

    Эти устройства относятся к аккумуляторам щелочного типа. Название характеризует принцип их обслуживания, то есть, существует необходимость в заливке их корпуса.

    В отличие от аккумуляторов на основе геля, они являются более безопасными в использовании. Также следует отметить весьма доступную цену. Батареи этого типа хорошо справляются с высокими показателями мощности. Их основным преимуществом можно выделить большой ресурс циклов «заряда-разряда», который может сравниться с показателем гелевых аккумуляторов.

    Среди недостатков стоит отметить короткий срок службы, который определяется большим показателем саморазряда прибора. Помимо этого, период эксплуатации сокращает и максимальный уровень зарядки.

    Автомобильные аккумуляторы

    Хорошими, в плане затрат, являются аккумуляторы, предназначенные для автомобилей. Их очень часто используют те, кто проектирует систему солнечной электростанции самостоятельно. Цена аккумуляторов автоматически снижает стоимость системы в несколько раз.

    Проблема лишь в том, что автомобильные аккумуляторы рассчитаны на немного другой режим работы. Как результат, их приходится очень часто менять в связи с высоким показателем изнашиваемости и последующей поломкой. Поэтому такие устройства можно использовать только под небольшую мощность солнечных панелей и лишь короткий период времени.

    Критерии выбора аккумулятора для солнечных батарей

    Каждый, кто имеет цель обеспечить дом электроэнергией с помощью солнечных батарей, задается вопросом, какие аккумуляторы являются наилучшим и наиболее подходящим вариантом для создания солнечной электростанции. Мы поможем определить, какой аккумулятор выбрать в этом случае.

    При выборе модели батареи необходимо руководствоваться соотношением указанных характеристик к условиям использования. Параметры, на которые следует обращать внимание при покупке, описаны ниже.

  • Ресурс циклов «заряда-разряда». Эта характеристика позволяет предположить приблизительный срок эксплуатации батареи.
  • Показатель скорости процесса зарядки и разряда. Этот показатель также влияет на период службы устройства.
  • Показатель саморазряда устройства. Это также влияет на изнашиваемость аккумулятора.
  • Объем емкости аккумулятора. Данный параметр помогает определить мощность, с которой может работать прибор.
  • Максимальное значение тока при заряде и разряде. Значение при заряде определяет, какой ток может принять прибор. Значение при разряде определяет, какой ток может отдать устройство без ущерба для функционирования.
  • Вес и габариты устройства. Эти параметры необходимы, чтобы составить схему подключения аккумуляторов, а также определить их местоположение.
  • Условия использования АКБ. Это следует учитывать по причине того, что разные модели работают при разных температурных режимах.
  • Обслуживание. В инструкции должно быть указано, каких мер по обслуживанию требует каждая конкретная модель. Но это не является основным параметром, который может повлиять на ваш выбор.

    Для полноценного функционирования солнечной электростанции следует учитывать технические характеристики всех составляющих этой системы. Надеемся, что вышеизложенная информация поможет вам выбрать подходящий аккумулятор для системы энергоснабжения с помощью солнечной энергии.

    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.

    Полная замена предполагает отключение от централизованной электросети и подключение к собственному источнику электрической энергии.

    Потребление энергии небольшого частного дома площадью 50м2 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.

    Каждый электрик должен знать:  Применение ограничителей перенапряжения (ОПН)

    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 20оС плюс-минус 5оС. 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 30оС до плюс 70оС.

    Это лучшие аккумуляторные батареи для систем альтернативного электроснабжения. В России производятся в Новосибирской области на предприятии “Лиотех”.

    GEL
    AGM
    LiFePO4

    Производитель
    TrojanСША
    TrojanСША
    TrojanСША
    TrojanСША
    TrojanСША
    TrojanСША
    ЛиотехРоссия
    ЛиотехРоссия
    ЛиотехРоссия

    Цена, у,е.
    463
    592
    1450
    406
    476
    1136
    259
    492
    907

    Вернемся к расчету системы электроснабжения дома, о котором было сказано в самом начале. Для упрощения предположим, что солнце светит 10 часов в сутки и заряжает наши аккумуляторы, а остальные 14 часов аккумуляторы отдают энергию в систему электроснабжения дома с КПД равным 100%.

    Поскольку дом расходует 17,3 кВт*часов, необходимо эту энергию запасти, то есть преобразовать солнечную энергию в электрическую и зарядить ею аккумуляторы. Определим ток заряда. Для этого 17,3 кВт*часов разделим на количество часов 10, за которое батарея должна зарядиться и на напряжение батареи 12 В. Получится 144,2 Ампера. Если напряжение батареи будет 3,2 В, то ток заряда будет 540,6 А.

    Теперь надо подобрать аккумулятор, способный принять такой ток. В таблице видно, что по току заряда подходит аккумулятор LT–LYP700, у которого ток заряда может достигать 700 А. Один такой аккумулятор может сохранить 2,37 кВт мощности.

    Теперь определим, сколько аккумуляторов нам нужно, чтобы поместилось 17,3 кВт. Для этого 17,3 разделим на 2,37 и получим 7,3 аккумулятора. Выбираем 8 штук. Умножаем 3,2 В на 8 – получаем напряжение нашей батареи аккумуляторов.

    На этом процесс подбора аккумуляторов закончен.

    Выбор аккумулятора для системы автономного или резервного питания © Солнечные.RU

    Аккумулятор фактически является расходным материалом в солнечной электростанции или в системе автономного или резервного питания. И чем лучше Вы подберете аккумулятор к своей системе, тем дольше он проработает и тем меньше в конечном итоге будет стоимость электроэнергии, вырабатываемой Вашей системой.

    На что обратить внимание при выборе аккумуляторных батарей?

    Попробуем дать несколько советов, следуя которым можно подобрать оптимальную модель:

    В случае, если аккумулятор будет применяться в системе резервного питания и соответственно разряжаться он будет довольно редко (при сбое основного источника электричества), можно рассчитывать необходимую емкость исходя из 100% цикла разряда.

    И хотя 100% разряд вреден для любых свинцовых аккумуляторов, особенно, если нет возможности сразу их зарядить, в случае эксплуатации резервной системы таких разрядов накопится максимум десяток за год. А любой свинцовый аккумулятор (кроме автомобильных) способен выдержать до 200 полных (на 100%) циклов разрядки.

    То есть, при таком режиме теоретический срок службы должен составить 200/10=20 лет, однако максимальный срок службы аккумуляторных батарей равен 10 годам. Поэтому для систем резервного питания не имеет никакого смысла приобретать избыточные емкости исходя из 30% или 50% цикла разряда.

    Саму же ёмкость нужно рассчитывать исходя из количества энергии, которую необходимо запасти.

    Например, поставлена задача обеспечить круглосуточную работу насоса системы отопления и периодическую работу освещения:

    • мощность насоса — 50 Вт (работает 24 часа в сутки),
    • мощность нескольких энергосберегающих ламп — 100 Вт (работают в общей сложности 3 часа в сутки),
    • срок работы резервной системы — 2 суток.

    Необходимо рассчитать емкость аккумуляторной батареи с учетом 100% разрядного цикла.

    Расход электроэнергии за 2 суток составит 50*24*2+100*3*2=3000 Вт*час.

    С учетом потерь в инверторе (возьмем для расчета — 10%), необходим запас энергии 3000+10%=3300 Вт*час.

    При напряжении 12 В, необходимый номинал составит 3300/12=275 А*час, т.е. в этом случае необходимы 2 батареи емкостью по 140 А*ч.

    Данный расчет приведен для случая, когда отсутствует автономный источник энергии, например в виде солнечных батарей. Если же в системе резервного питания предусмотрены солнечные батареи и допустим они выдают 500 Вт*сутки (а столько выдает одна 100 Ваттная панель в солнечную погоду), то необходимо внести соответствующую поправку в расчет, а именно:

    При напряжении 12 В, необходимый номинал составит (3300-500*2)/12=192 А*час, т.е в этом случае будет достаточно 2-х батарей емкостью по 100 А*ч.

    Для автономной системы желательно производить расчет исходя из 30% разрядного цикла, поскольку в этом случае срок службы аккумуляторов будет фактически определяться количеством циклов заряда/разряда, а это количество тем больше, чем меньше глубина разрядки.

    После того, как Вы определились с емкостью, необходимо выбрать конкретную модель/марку аккумулятора.

    При выборе марки нужно обратить внимание на то, для скольки-часового разряда указана емкость.

    Дело в том, что разные производители указывают номинальную емкость для разных условий, например для 10-и часового или для 20-и часового разряда.

    Та марка, у которой указан номинал для 10-и часов, будет обладать большей реальной емкостью, чем 20-и часовая при условии одинакового номинала.

  • Также, при выборе марки стоит сравнить вес аккумуляторных батарей при одинаковой емкости. Дело в том, что фактически емкость свинцовых аккумуляторных батарей определяется весом активной массы свинца, а он занимает большую часть в её весе. Соответственно, батарея с большим весом скорее всего будет обладать лучшими характеристиками (большей реальной емкостью и количеством циклов заряда/разряда).
  • Одним из важных параметров является тип аккумуляторной батареи — AGM, GEL (гелевый) или жидко-кислотный (чаще всего – автомобильный).

    Для систем автономного питания применять автомобильные аккумуляторы не рекомендуется по той причине, что они не предназначены для длительной разрядки малыми токами и имеют минимальное число циклов среди прочих типов (обычно, не более 50). Их основное предназначение — отдать очень большой ток стартеру в течение нескольких секунд при старте двигателя.

    Однако, существует еще один тип жидко-кислотных аккумуляторов, которые специально предназначены для разрядки малыми токами, так называемые OPzS. Этот тип имеет максимальное число циклов заряда/разряда, в большинстве случаев является обслуживаемым (т.е. требующим контроля за параметрами электролита), а кроме того имеет максимальную цену и по этой причине мало распространен.

    Самым распространенным по причине низкой стоимости является AGM тип. Более дорогой, гелевый (GEL) тип также находит свое применение в солнечных электростанциях. О том, какой аккумулятор выбрать, AGM или гелевый, читайте на нашем сайте.

  • При выборе аккумуляторной батареи для автономной системы нужно отдать предпочтение марке с максимальным числом циклов заряда/разряда для требуемой глубины разрядки. О причинах этого уже сказано выше.
  • В свою очередь, для резервных систем нужно выбирать модель с максимальным сроком службы. Соответственно, лучше отдать предпочтение моделям гелевых или AGM аккумуляторов с 10-и летним сроком службы.

    Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор аккумулятора!

    Выбор и эксплуатация аккумуляторов для солнечных батарей

    Выбор аккумуляторов для солнечных батарей зависит от ряда критериев. Кроме того, использовать можно как новые аккумуляторы, так и бывшие в употреблении.

    Разнообразие аккумуляторов для солнечных батарей

    Выбираем новый аккумулятор

    При покупке любого товара приобретатель руководствуется определенными критериями выбора. Существуют они и к аккумуляторам для солнечных батарей. Можно назвать следующие критерии:

    • цена;
    • условия, необходимые для эксплуатации аккумулятора (температура, вентиляция, условия обслуживания, учитывается также отсутствие или наличие специального помещения);
    • желаемый срок функционирования аккумулятора.

    Учитывая критерии отбора, выбирают, как правило, из следующих видов аккумуляторов:

    Стартерные батареи

    Их стоит выбирать в том случае, если имеются возможности для поддержания работы аккумулятора и места, где размещается аккумулятор, имеет хорошую вентиляцию. Следует отметить также, что при использовании обычных стартерных батарей часть энергии будет утрачиваться на саморазряд. Это, конечно, следует учитывать.

    Можно использовать и автомобильные аккумуляторы (об этом подробнее будет сказано ниже). Их используют тогда, когда система солнечной батареи работает в тяжелых условиях, ее аккумуляторы постоянно разряжаются, а возможность зарядить ее на 100% отсутствует.

    Такая ситуация складывается при подключении солнечной батареи к аккумулятору, заряжаемому от жидкотопливного генератора, или в том случае, когда генератор применяется при использовании элементарнейших контроллеров заряда.

    Стартерные батареи на любой вкус

    Гелевые аккумуляторы или аккумуляторы с намазными пластинами;

    Они являются наилучшим вариантом в том случае, если постоянно обслуживать аккумулятор нет возможности. Не обойтись без гелевых аккумуляторов солнечных батарей и в том случае, когда отсутствует хорошо вентилируемое помещение, где предполагается разместить аккумулятор.

    Гелевые аккумуляторы не являются бюджетным вариантом, и их использование обойдется дороже, чем применение автомобильных аккумуляторных батарей. Кроме того, срок их службы менее продолжительный.

    Но это компенсируется, кроме вышеназванных положительных качеств, еще и тем, что благодаря малому самозаряду, теряется меньшее количество энергии.

    Гелевый аккумулятор в разрезе

    AGM батареи;

    Также в резервных системах могут применяться AGM батареи, срок службы которых несколько короче, чем у гелевых аккумуляторов для солнечных батарей. К плюсам данного вида батарей относятся:

    • отсутствие газовыделения, что позволяет установить аккумулятор в любом помещении, пусть оно даже не оснащено вентиляцией;
    • малые размеры аккумулятора позволяют использовать помещения с малой площадью;
    • транспортировать такой аккумулятор можно и в заряженном состоянии;
    • его хватает на 500 циклов при соблюдении условия о 80% глубине заряда;
    • скорость заряда аккумулятора очень хорошая. Так, за 6-9 часов он полностью восстанавливается;
    • при недозаряде аккумулятор работает неплохо или, можно сказать, удовлетворительно;
    • несмотря на то, что температура в помещении, где работает аккумулятор, должна быть не менее 15 градусов, все же и при понижении показателя температуры ниже названного порока аккумулятор работает хорошо. Но этого нельзя сказать о высоких температурах, поскольку работа в таких условиях приводит к значительному сокращению срока службы аккумулятора;
    • средняя цена.

    Строение AGM батареи

    Если говорить об уровне заряда тока, то у данного аккумулятора он довольно высокий. В отличие от гелевых трубчатых аккумуляторов влияние перезаряда плохо сказывается на функциональных способностях аккумулятора.

    Перезаряд приводит к выведению батареи из строя. В то же время при недозаряде батарея работает удовлетворительно, хотя это и приводит к сокращению срока службы аккумулятора.

    Тепловой перебой у данных аккумуляторах встречается редко, но он возможен.

    Заливные (OPzS) и герметичные (OPzV)

    Такие солнечные батареи следует выбирать тогда, когда мощность работающей системы составляет более 500 Вт, а также, если требуется, чтобы система функционировала длительное время без перебоев.

    Срок службы заливных и герметичных батарей является наиболее продолжительным. Только данные виды батарей могут обеспечить циклическую работу солнечных батарей, даже если циклы работы являются тяжелыми.

    Типичный герметичный аккумулятор

    Подведем итог

    Если имеется постоянная возможность поддерживать работу аккумулятора и циклы работы не являются тяжелыми, то можно выбрать простые стартерные батареи.

    Отдать предпочтение гелевым аккумуляторам следует тогда, когда нет возможности их обслуживать, и при этом они применяются не для мощной системы.

    Обеспечить длительное время работы системы с высокой мощностью могут только заливные или герметичные аккумуляторы. Для резервных систем предусмотрены AGM батареи.

    Как выбрать бывший в употреблении аккумулятор?

    Существует точка зрения, что желательно использовать бывшие в употреблении, а не новые аккумуляторы для солнечных батарей.

    В таком случае тоже следует узнать о том, какие конкретно батареи можно использовать, а также, как правильно подобрать аккумулятор, восстановить его, если в этом возникает необходимость и, конечно, эксплуатировать. Лучше всего приобретать щелочные тяговые аккумуляторы. Их плюсы в следующем:

    • можно сильно разряжать и глубоко перезаряжать без ущерба для аккумулятора;
    • длительный срок эксплуатации.

    Надо сказать, что у щелочных батарей есть не то что бы минус, но все же и не плюс. Дело в том, что щелочные аккумуляторы используются гораздо реже, а значит, бывший в употреблении щелочной аккумулятор будет найти гораздо сложнее.

    Тем не менее, это возможно. Можно остановить выбор и на свинцовых стартерных кислотных аккумуляторах. Их плюс в том, что они весьма активно используются в области эксплуатации транспортных средств, то есть купить их будет просто.

    Если денег на новый аккумулятор нет, можно приобрести бывший в использовании

    При покупке стоит знать следующее: нельзя выбирать тот свинцовый аккумулятор, который снят с автомобиля, уже более года не используется и, соответственно, находится в разряженном состоянии. Дело в том, что аккумуляторам вредно долгое время находиться в разряженном состоянии. Лучшим вариантом свинцового аккумулятора будет тот, который совсем недавно удален из машины и заменен на новый. Если имеется собственный автомобиль, то можно использовать аккумулятор с него.

    Внешними признаками того, что в скором времени аккумулятор больше не сможет выполнять свои функции является то, что на его клеммах образуется кристаллообразный налет медного или белого цвета.

    После того, как аккумулятор снят с автомобиля, его нужно зарядить, используя при этом слабый ток.

    Что значит слабый ток? Ток должен быть меньше на 25-50% того, что рекомендовался производителем аккумулятора, предназначенного первоначально для использования в автотранспортном средстве. Заряжать аккумулятор необходимо в течение 24 и более часов.

    Эксплуатация б/у аккумулятора

    Если применяется стандартная батарея и отвечающая аккумулятору солнечной батареи емкость, то вентиляция не требуется. Кроме того, некоторое количество газов, что выделяются аккумулятором, устранят грибки и плесень или предотвратят их появление. Может возникнуть вполне закономерный вопрос: а не отразятся ли пагубно такие газы на здоровье человека? Ответ: нет, опасаться отравления не стоит.

    Концентрация газов незначительна, они быстро нейтрализуются и, что самое важное, солнечные батареи не могут заряжаться ночью.
    Заряд аккумулятора для солнечной батареи.

    Солнечная батарея, имеющая более мощную систему заряда аккумулятора и функционирующая в довольно герметичных местах, вырабатывает газы в довольно серьезных количествах, а потому возникает необходимость в удалении взрывоопасных газах. Как это сделать? Отдельные модели аккумуляторов солнечных батарей имеют на торце специальные вентиляционные отверстия.

    В таком случае нужно только вставить в это предусмотренное отверстие силиконовую трубку и вывести ее наружу. Можно использовать простую трубку от медицинской капельницы.

    В последующем, когда аккумулятор будет систематически заряжаться и перезаряжаться слабым током в течение определенного времени, то сульфатация пластин будет сниматься на 70-80% с восстановлением емкости аккумулятора солнечной батареи. Это, в свою очередь, также предотвратить образование опасных газов.Правильная эксплуатация продлит срок службы батареи
    Емкость аккумулятора.

    Наилучший вариант – это большая и даже избыточная емкость аккумулятора.

    Чем это оправдано? А тем, что в случае, если будут подключаться достаточно мощные электрические приборы, которые нуждаются в значительных количествах тока, происходит серьезное провисание напряжения аккумулятора, часто даже минимального рабочего напряжения инвертора (преобразователя постоянного тока в переменный), из-за чего срабатывает защитная система и аккумулятор отключается.

    В силу названной причины даже максимально заряженный аккумулятор, но при этом имеющий минимальную емкость, может не позволить работать болгарке или другому электроприбору, имеющую высокие пусковые точки. Конечно, можно возразить и сказать, что подобное утверждение несостоятельно, ведь можно применить устройства плавного пуска. Но контраргументом будет то, что подобные устройства предотвратят отключение аккумулятора только на определенное количество циклов срабатывания. А затем снова все вернется на прежние места.

    Есть и другие преимущества большой емкости аккумулятора солнечных батарей, а именно: процессы разряда и заряда будут происходить в щадящем токовом режиме. При одинаковой силе тока аккумуляторы с достаточной или избыточной емкостью работают в тренировочном режиме, а аккумуляторы с малой емкостью в сокращенном или форсирующем режиме.

    Таким образом, стало очевидным, что не всегда приобретение нового аккумулятора является панацеей. Можно запастись и бывшим в употреблении продуктом, если уметь правильно с ним обращаться.

    Кроме того, нельзя сказать о явном преимуществе одного конкретного типа аккумуляторов над другими. Большую роль играют условия, при которых солнечная батарея эксплуатируется, и, конечно же, стоимость, которую потребитель готов оплатить.

    Но с основными меритериями мы ознакомились, так что окончательный выбор уже за вами.

    Особенности выбора аккумулятора для солнечных батарей

    Современные производители выпускают солнечные батареи для отопления, внутреннего и уличного освещения, а также для других бытовых и производственных потребностей (нужд). Каждое устройство оснащено определенным аккумулятором, предназначенным для накопления энергии, которую вырабатывают солнечные батареи. Благодаря этому пользоваться их энергией можно даже ночью. При больших нагрузках и в пасмурную погоду аккумулятор подпитывает систему, тем самым обеспечивая электроснабжение дома и прилегающего к нему участка.

    Разновидности

    Современные производители выпускают различные конфигурации АКБ. Между собой они отличаются принципом действия и условиями работы. Перейдя по адресу, покупатели могут приобрести качественные накопители от известных фирм-изготовителей.

    1. GEL и AGM

    Гелевые (GEL) накопители для солнечной электростанции наделены положительными характеристиками. Их резервуары наполнены гелевым электролитом, находящимся в желеобразном состоянии. При повреждении корпуса электролитное вещество не вытекает. Во время зарядки накопители не выделяют ядовитых паров.

    Аккумулятор для солнечных батарей AGM оснащен абсорбирующими стеклопакетами, в которых находится в связанном состоянии электролитное вещество. Его можно устанавливать в любом положении. Глубина разряда устройства составляет около 80%.

    Они способны выдержать до 500 циклов. Отличаются высоким уровнем заряда. Температурный диапазон использования варьируется от 15 до 25°С. На зарядку аппаратов не требуется много времени.

    Срок их эксплуатации не превышает 5 лет. При транспортировке они не утрачивают накопленного заряда. Хорошо работают при недостаточной вентиляции помещений. Перезаряд приводит к выходу из строя источников AGM. Недозаряд не оказывает на них негативного воздействия.

    2. Щелочные

    Данные накопители без негативных последствий переносят глубокие разряды различных величин. Источники обладают большими размерами и эффектом памяти. При неполном разряде АКБ в последующей подзарядке утрачивает определенную часть своей емкости.

    3. Литиевые

    Накопители, относящиеся к этой категории, имеют небольшие размеры. Их отличительной особенностью является способность без потери емкости выдерживать глубокие разряды. Заряд устройства происходит относительно быстро.

    4. OPzS

    Принцип работы аппаратов аналогичен свинцово-кислотным конструкциям. Благодаря трубчатому аноду, они обладают увеличенным количеством циклов «заряд-разряд», что повышает надежность работы системы.

    5. Автомобильные

    Солнечная электростанция, оснащенная автомобильным АКБ, будет функционировать нестабильно. Автомобильные аккумуляторы не могут обеспечить ее длительную работу. Поэтому, их используют редко.

    Процесс подключения

    В солнечных системах применяется по несколько аккумуляторов. Подключают их последовательно, параллельно и комбинировано. Во всех вариантах необходимы накопители, изготовленные одним производителем, относящиеся к одной серии и имеющие одинаковые характеристики. Чтобы контролировать процесс распределения напряжения, понадобится установка контроллера.

    Рекомендации по выбору

    Отдавайте предпочтение ударопрочным конструкциям.

    Желательно, чтобы изделие обладало следующими техническими параметрами:

    • возможность к самозаряду;
    • широкий температурный диапазон;
    • большой ток;
    • хорошая емкость;
    • длительный срок эксплуатации.

    Номинальную емкость производитель указывает в характеристиках к устройству. Необходимую емкость для каждой системы можно рассчитать исходя из показателей запланированного энергопотребления.

    Чтобы аккумулятор для солнечных батарей не разряжался полностью, оставляйте 50% запаса. Обращайте внимание на габариты, массу, а также время заряда и разряда накопителя.

    Желательно, чтобы непроизвольная потеря энергии в АКБ была минимальной. Для уменьшения показателей саморазряда наименьшая температура использования должна быть более 20°С.

    Подсчитав количество циклов заряда и разряда, можно узнать срок службы накопителя. Если емкость установки составит 60-70% от номинальных показателей, она может стать непригодной для дальнейшего использования.

    Обратите внимание на КПД инвертора. Качественные преобразователи постоянного тока обладают высокой производительностью.

    Правила использования аккумуляторов

    При больших нагрузках солнечную электростанцию оснащайте несколькими АКБ, объединив их в одну группу. Несколько накопителей обеспечат большую емкость (только при последовательном соединении).

    Заряжайте их, следуя инструкции, прилагаемой производителем. Защищайте накопители от воздействия прямых солнечных лучей. Периодически проверяйте плотность электролита.

    Выбор типа аккумулятора для солнечной электростанции

    При построении системы альтернативного электроснабжения необходимо выбрать режим ее эксплуатации:

    • полная замена электросети;
    • частичная замена электросети;
    • аварийное электроснабжение.

    Полная замена предполагает отсутствие централизованной электросети и подключение к собственному источнику электрической энергии.

    При расчете системы автономного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи. Она рассчитывается исходя из количества электроэнергии в Вт*ч, потребляемой нагрузкой от АКБ в режиме разряда. Однако, следует помнить, что нельзя допускать полного разряда аккумулятора, иначе он выйдет из строя. Поэтому необходимо оставлять 30% емкости АКБ в запасе.

    Таким образом, необходимо накопить в аккумуляторах необходимое количество суточного запаса энергии 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. Отсюда можно сформулировать следующие критерии выбора аккумуляторной батареи:

    • минимальное время заряда;
    • небольшой ток саморазряда;
    • большое количество циклов заряда – разряда;
    • большая пиковая мощность.

    Для организации электроснабжения обычно используют четыре основных типа аккумуляторов:

    Свинцово-кислотная (тяговая) АКБ обладает самой низкой плотностью энергии. Время полной зарядки превышает продолжительность светового дня, т.е. этот аккумулятор 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 из-за низкого тока саморазряда. Срок службы при оптимальных условиях эксплуатации составляет 3-5 лет.

    К недостаткам можно отнести необходимость периодического обслуживания для проверки уровня электролита и добавлении дистиллированной воды, и использования отдельного проветриваемого помещения, поскольку они негерметичны.

    Гелевый аккумулятор (GEL) обладает более высокой плотностью энергии. Его ток зарядки не должен превышать 0,2 от емкости. Значит, минимальное время заряда аккумулятора составит 5 часов, что вполне достаточно для полного заряда в зимнее время. Количество рабочих циклов при 80% разряде и оптимальных условиях эксплуатации этого типа АКБ больше 1000, он полностью восстанавливается после глубокого разряда.

    Срок службы гелевых АКБ достигает 12 лет. Они хорошо переносят высокие и низкие температуры, имеют минимальное соотношение цена / количество циклов и не нуждаются в обслуживании, т.к. являются герметичными. Недостатком гелевых аккумуляторов является их критичность даже к кратковременным коротким замыканиям, поэтому их можно использовать при условии наличия системы защиты от короткого замыкания.

    Эти АКБ подходят 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.

    Аккумуляторная батарея AGM 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 составляет 3,5 часа. Этого с запасом хватит для зарядки аккумулятора даже зимой.

    Ток разряда стандартных аккумуляторов AGM также больше чем у гелевых, а срок их службы при 80% глубине разряда составляет 500 циклов. Причём, использование новейших разработок в производстве АКБ AGM позволили увеличить их количество циклов свыше тысячи.

    Аккумуляторы AGM удовлетворительно переносят работу при низких (до -20ºC) и высоких температурах. Обычно рекомендуется эксплуатировать их при температуре 20ºС ±5ºС. Цена АКБ AGM ниже, чем у гелевых аккумуляторов, ток заряда выше. Они 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 литий-железо-фосфатных аккумуляторов большие и, соответственно, время заряда маленькое, обычно 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 литий-железо-фосфатных АКБ 15 лет, либо количество циклов до 3000 при разрядах на 80%, до 5000 при 50% разрядах и при 30-35% разрядах — до 10000 циклов! Эти аккумуляторы обладают широким диапазоном рабочей температуры от минус 30ºС до плюс 70ºС и являются лучшими аккумуляторными батареями для систем альтернативного электроснабжения.

    Аккумуляторы, особенности эксплуатации с солнечными электростанциями, критерии выбора

    Содержание:

    От чего зависит срок службы АКБ
    Виды аккумуляторов
    Автомобильные свинцово-кислотные стартерные аккумуляторы
    Что делать чтобы автомобильный аккумулятор проработал как можно дольше
    Тяговые аккумуляторы
    Никель-кадмиевые щелочные аккумуляторы
    Литий-железо-фосфатные аккумуляторы
    AGM-аккумуляторы
    Гелевые аккумуляторы
    Заливные (OPzS) аккумуляторы
    Критерии выбора АКБ для солнечной электростанции
    Важная информация!
    Температурный режим эксплуатации АКБ
    Что говорят производители
    Полезные ссылки

    Для того чтобы сделать правильный выбор из всего многообразия АКБ имеющихся на рынке нужно понимать особенности эксплуатации, представлять режим работы солнечной электростанции.

    В этом нет ничего сложного, в условиях близких к идеальным, то есть когда мощности солнечных панелей (в светлое время суток конечно) достаточно для питания всей необходимой нагрузки (всех электроприборов) работающих днём, а так же достаточно энергии для полного заряда батареи аккумуляторов.

    Плюс к этому ёмкость АКБ подобрана так, что её достаточно для питания электроприборов работающих в тёмное время суток происходит следующее:

    В течении светового дня АКБ зарядились до 100% своей ёмкости, но тут пришел вечер, а за вечером пришла ночь, это то время когда аккумуляторы отдают энергию для питания на пример холодильника, освещения, системы вентиляции, компьютера… Батарея разряжается, а утром снова начинает заряжаться, и этот цикл происходит изо дня в день, цикл заряда-разряда аккумулятора.

    От чего зависит срок службы АКБ

    Солнечные электростанции способны работать не одно поколение, но есть одно но, аккумуляторная батарея, это самое слабое звено в системе и по этому к выбору АКБ нужно подходить максимально осознано.

    Срок службы аккумуляторной батареи напрямую зависит от количества этих самых циклов заряда-разряда, происходящие химические процессы с каждым циклом изнашивают аккумулятор.

    Следующий фактор это глубина разряда АКБ не влияющая (не значительно влияющая) на снижение срока эксплуатации, то есть на сколько разряжается батарея за ночь, понятно что это зависит и от ёмкости батареи и от нагрузки. По этому при проектировании своей домашней солнечной электростанции нужно учитывать конструктивные особенности АКБ, в общем то нам достаточно знать ряд параметров:

    • ёмкость АКБ
    • количество циклов заряда-разряда
    • рекомендуемую производителем максимальную глубину разряда

    Эти параметры зависят от типа аккумулятора, от его конструкции, поговорим об этом подробнее.

    Виды аккумуляторов

    Автомобильные свинцово-кислотные стартерные аккумуляторы

    Для многих этот вариант кажется самым доступным с точки зрения цены, это верно в том случае если бюджет очень сильно ограничен, нет времени ждать, нужно продержаться хотя бы сезон, Вам удалось приобрести аккумулятор от Камаза очень за дешево, или ваш любимый дядя работает на аккумуляторном заводе и шлет вам аккумуляторы к каждому празднику, в остальных случаях использование автомобильного стартерного аккумулятора не сможет сберечь деньги и доставит больше проблем чем удовольствия от работы солнечной электростанции.

    Автомобильные АКБ не предназначены для использования в циклическом режиме, да еще с глубокими разрядами. В автомобиле аккумулятор даже на 20% редко разряжается, и после запуска двигателя сразу заряжается, и остается заряженным полностью даже когда автомобиль стоит в гараже.

    В реальной автономной солнечной электростанции полный каждодневный заряд возможен только летом – когда солнце каждый день. А зимой в отсутствии солнца АКБ бывает что неделями прибывает в полу-разряженном состоянии (при проектировании электростанции нужно учитывать возможное количество и продолжительность пасмурных дней).

    Самое губительное для стартерных аккумуляторов это глубокие разряды. У автомобильных АКБ тонкие пластины предназначенные для обеспечения большого пускового тока, но в циклическом режиме из-за расширения пластин намазка постепенно отходит от решеток и АКБ теряет емкость.

    Самые дешевые АКБ даже одного полного цикла не выдерживают без потери емкости. Автомобилисты знают, что стоит забыть про включенные фары на ночь и даже после полной зарядки АКБ начинает плохо крутить стартер, а через неделю и вовсе уже не может завести двигатель и его приходится менять.

    Сейчас производители в активную массу (намазку решёток) добавляют разные добавки позволяющие снизить разрушение при расширении, поэтому появились аккумуляторы устойчивые к глубокому разряду. Но всё равно обычно аккумулятор служит 2-3 года, иногда до пяти лет, и это при условии не допущения глубоких разрядов. Нормальные условия это разряд не более 10% от ёмкости и сразу же полный заряд от генератора.

    Что же происходит если поставить автомобильной аккумулятор в состав солнечной электростанции? К примеру вы поставили один аккумулятор на 60а/ч, и заряжает его одна солнечная батарея на 100 ватт. Днём при солнце аккумулятор полностью заряжается, а вечером и ночью от него питается ночное освещение с потреблением 5а/ч (это 60 ватт/ч).

    Так вот за ночь с 10-ти часов вечера до 6-ти часов утра освещение потребит из АКБ 40 ампер часов. То есть аккумулятор разряжается очень глубоко на 66%, и каждые сутки активная масса то расширяется (разряд) то сужается (заряд) очень сильно. Но если например на улице пасмурный день, и аккумулятор не успел за день зарядится, а ночью снова включится освещение , то в итоге аккумулятор разряжается полностью и контроллер отключает нагрузку при 10 вольт, и тогда до утра аккумулятор полностью разряжен.

    Именно этот всего один раз резко снижает емкость аккумулятора. А дальше появляется солнце и аккумулятор полностью заряжается, но он уже потерял часть ёмкости из-за расширения активной массы, и ночью питая освещение он полностью разряжается так как ёмкость потеряна, и снова активная масса пластин расширятся по максимуму. Это приводит к ещё большей потери ёмкости, масса расширяется, разбухает, теряет контакт и осыпается, в итоге всего несколько циклов и аккумулятор заряжается за пять минут и не держит заряд, сам разряжается и его только на утилизацию.
    Таким образом стоит один раз забрать всю ёмкость или даже половину и процесс деградации запущен.

    Что делать чтобы автомобильный аккумулятор проработал как можно дольше

    Во-первых не допускать сильного разряда, максимум до 50% ёмкости, а лучше чтобы не больше 10-20% как в автомобиле. Получается что с аккумулятора нельзя брать всю ёмкость и если аккумулятор на 60а/ч, то брать не более 30а/ч, значит разряжать до напряжения не 10вольт, как установлено на контроллерах, а до 11,7вольта. Для этого нужен контроллер с возможностью ручной установки напряжения отключения нагрузки. И не разряжать аккумулятор до отключения инвертора.

    Многие жалуются что именно инверторы 12/220вольт портят аккумуляторы, и это не удивительно так-как они отключаются при 10 вольт, а это 100% разряда аккумулятора.

    Нужно рассчитывать аккумулятор с двух-кратным запасом ёмкости чтобы они проработали хотя-бы гарантийный срок. Например если энергии тратится за тёмное время суток скажем 50а/ч, то аккумулятор нужен емкостью как минимум 100а/ч, и контроллер чтобы выключал потребителей при падении напряжения до 11,8 вольт. Вся дешевизна автомобильных аккумуляторов перекрывается потребностями ставить АКБ в два раза большей емкости чем нужно, поэтому это совсем не экономия. А если учесть что они служат 2-3 года, то это пустая трата денег и облегчение на короткое время, а потом снова менять аккумуляторы.

    К тому же автомобильные АКБ не герметичны, во время работы выделяют в атмосферу пары серной кислоты, из-за этого очень не рекомендуется ставить их в помещениях где находятся люди, а помещение между прочим должно быть теплым, все модели АКБ любят плюсовую температуру.

    Тяговые аккумуляторы

    Тяговые аккумулятор это более разумный подход и более дешевый в итоге. Тяговые аккумуляторы специально предназначены для долгой отдачи энергии и глубокого разряда. Благодаря более толстым и массивным пластинам с мелкими клетками активная масса не так сильно расширяется, плюс там идут добавки способствующие лучшему контакту и меньшей деградации активной массы. В итоге аккумулятор получается примерно на треть тяжелее чем автомобильный, и дороже раза в три, но он при разряде не более чем 80% отрабатывает 800-1500 циклов разряда-заряда и 100-350 полного разряда 100%. Если аккумулятор разряжать не более чем 80%, то можно пользоваться до десяти лет, а то и белее. Но не стоит забывать про сульфатацию и не оставлять незаряженным на долгое время.

    Тяговые аккумуляторы сейчас сильно шагнули вперёд, новейшие технологии типа панцирной надёжно предотвращают осыпание активной массы, и добавки предотвращают деградацию активной массы. Поэтому тяговые аккумуляторы лучших производителей могут служить до 20-ти лет по заявлению производителей, но и стоят такие АКБ больших денег. В принципе нет разницы что использовать самые дешевые автомобильные или самые дорогие тяговые. В итоге деньги теже, если правильно эксплуатировать, просто автомобильные менять чаще, но угробить автомобильный аккумулятор гораздо проще.

    В любом случае нужно неукоснительно соблюдать эксплуатационные инструкции, которые пишут не просто так. Типов свинцовых аккумуляторов более десятка, и различаются они по состоянию электролита, обслуживаемые или нет, и по конструкции свинцовых пластин, сепараторов и прочего. (с)

    Никель-кадмиевые щелочные аккумуляторы.

    Еще вариант это никель-кадмиевые щелочные аккумуляторы. Эти аккумуляторы служат по долгу даже 20 лет для них не предел, но опять но. Оказывается щелочные аккумуляторы не принимают заряд малым током, поэтому если например пасмурный день и от СБ всего 1-2А, то в аккумуляторы вообще ничего не придет. Так-же из-за большого внутреннего сопротивления КПД щелочных аккумуляторов 55-60%, то-есть при зарядке 40% энергии будет тратится впустую – на разогрев и кипение щелочи. Долголетие и большое количество циклов заряд-разряд этих аккумуляторов большое преимущество, но вот такие потери при заряде сводят на нет их преимущество.

    Литий-железо-фосфатные аккумуляторы.

    Самый оптимальный выход это литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Сейчас этот тип аккумуляторов набирает широкую популярность, сначала у электровелосипедистов и электромобилистов, а теперь в связи с тем что значительно подешевел и у альтернативщиков

    Преимущество lifepo4 аккумуляторов это, во-первых, то что им наоборот только в пользу для долголетия постоянный недозаряд и недоразряд. Так-же производители обещают как минимум 1500 полных циклов заряд-разряд с потерей емкости не более 20%, а в общем до 10000 циклов в зависимости от типа аккумуляторов и производителя. Так-же и срок эксплуатации свыше 20 лет. Еще эти аккумуляторы не нуждаются в обслуживании, и весят при той-же емкости в два раза меньше свинцово-кислотных. И из-за малого внутреннего сопротивления КПД этих аккумуляторов при заряде и разряде до 99%.

    Вот некоторые цифры для сравнения. Самый дешевый свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор емкостью 1Кв стоит около 5000рублей и умирает через 3 года в ветро-солнечных системах. Специальные аккумуляторы стоят в три раза дороже, и служат 5-8 лет, качественные чуть подольше при бережной эксплуатации. Lifapo4 стоят в среднем 10000-15000рублей за 1Кв емкости, но служат гораздо дольше и в ходе эксплуатации от них можно выбирать всю емкость и делать это всегда.

    Ведь в электромобилях так и делают, да и к тому-же там условия жесточайшие, огромные токи отдачи, зарядка мощными зарядными, и у них аккумуляторы служат годами. Из реальных фактов есть электромобилисты отъездившие по 6 лет и более и за это время их аккумуляторы потеряли всего 2-3% емкости, а даже специальные свинцово-кислотные теряют половину и более емкости из-за сульфатации пластин.

    Производители же советуют заряжать и разряжать lifepo4 аккумуляторы небольшими токами, а так-же чем меньше цикл разряд-заряд тем больше циклов отработают аккумуляторы без существенной потери емкости. Иными словами если не высаживать аккумулятор до конца и не заряжать до конца то он отработает гораздо больше своих минимальных 1500 циклов. Так-же аккумуляторы этого типа оснащены обязательными контроллерами что можно сказать исключает быстрый выход из строя этих аккумуляторов из-за неправильной эксплуатации, или короткого замыкания.

    AGM-аккумуляторы.

    Основу этих аккумуляторов составляют абсорбирующие стекломаты, между которыми находится электролит в связанном состоянии. Эксплуатироваться они могут в любом положении (допустим, на боку). Такие аккумуляторы очень дешевы и отличаются довольно высоким уровнем заряда. Средний срок функционирования составляет 5лет.

    Кроме того, внешний аккумулятор AGM-типа имеет такие особенности, как:

    • компактность;
    • возможность транспортировки в заряженном состоянии;
    • способность выдерживать до 800 циклов при глубине разряда 30% и до 500 при глубине разрядки до 80%;
    • возможность использования в плохо вентилируемом помещении;
    • быстрая зарядка (порядка 7,5ч на полное восстановление);
    • оптимальные рабочие температуры 15-25°С. Однако такие аккумуляторы неплохо работают и при более низких температурах.

    Данные АКБ удовлетворительно переносят недозаряд, перезаряд же быстро приводит к их выходу из строя. Но оставлять их в разряженном состоянии крайне не рекомендуется.

    Гелевые аккумуляторы.

    Благодаря особой желеобразной консистенции электролита такие устройства также могут работать в любом положении. Роль разделителя свинцовых пластин играет силикагель, в порах которого и удерживается гелевый электролит. Поскольку силикагель полностью заполняет все пространство между электродами, их осыпание практически полностью исключено. А значит, невозможно и закорачивание.

    Более того, за счет такой конструкции гелевые АКБ гораздо устойчивее к глубоким, 100%-ным, разрядкам и выдерживают значительное число циклов. В среднем рабочая цикличность данных АКБ на 50% больше AGM-батарей с аналогичными параметрами. Соответственно, и цена их несколько выше.

    Таким образом, гелевые аккумуляторы дороже, но экономичнее и рациональнее в эксплуатации, а кроме того, они не нуждаются в регулярном обслуживании и могут оставаться 100%-разряженными на протяжении нескольких дней. А за счет малого саморазряда в них теряется минимум энергии.

    Заливные (OPzS) аккумуляторы.

    В этих АКБ используется жидкий электролит. Они практически не требуют обслуживания (уровень электролита контролируется, как правило, лишь раз в год). Такие устройства специально разработаны для разрядки небольшими токами и способны выдерживать очень большое количество глубоких циклов разрядки/зарядки. Однако они довольно дороги. Использовать их лучше в мощных солнечных системах.

    Аккумуляторные батареи размещают в доме или ином строении для обеспечения значения температуры окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и предотвращения попадания на них воды. Это значительно продлевает срок службы устройств и уменьшает потери электроэнергии.

    Далее три живых видео на тему выбора АКБ для автономных систем.

    Критерии выбора АКБ для солнечной электростанции.

    • Емкость. Это один из самых важных параметров, поскольку АКБ должна держать энергию около 4-х суток. Параметр этот определяется исходя из требуемого энергопотребления. Причем к нужной расчетной емкости необходимо прибавить порядка 35% (для некоторых моделей – до 50%) «запаса прочности». Это необходимо, чтобы избежать полной разрядки аккумулятора.
    • Способность выдерживать большое количество циклов заряд-разряд
    • Рекомендуемая производителем глубина разряда
    • Максимальная глубина разряда
    • Рекомендуемые производителем токи заряда/разряда
    • Диапазон рабочей температуры
    • Необходимость вентилировать помещение
    • Необходимость обслуживания, его периодичность

    На основании этих критериев таблица…. Таблицу пока создать не удалось, у многих производителей в документации не указаны нужные параметры, но по мере добычи информации все таки таблицу сделаю.

    Важная информация:

    Ни когда не оставляйте АКБ долгое время разряженным, даже если это гелевый аккумулятор, при нахождении аккумулятора разряженным длительное время начинается процесс необратимой сульфатации (покрытие свинцовых пластин аккумулятора неразрушаемыми кристаллами PbS04 ) что приводит к значительному снижению ёмкости аккумулятора.

    При эксплуатации аккумулятора берегите его от повышенной окружающей температуры (более 35ºC) и прямых солнечных лучей, несоблюдение этих правил приведёт к потере через предохранительные клапана молекул кислорода и высыханию электролита внутри аккумулятора. Высыхание электролита ниже предельной нормы приведёт к полной потере ёмкости аккумулятора.

    Хранение аккумулятора: если Вы планируете сезонную эксплуатацию АКБ, то после окончания сезона необходимо зарядить аккумулятор на 100% , после этого аккумулятор может храниться без вреда для его эксплуатационных характеристик до 8-ми месяцев. Хранение разряженного аккумулятора более 1 недели – приводит к потери ёмкости на 30%-40%. Хранение разряженного аккумулятора более 1 месяца – приводит к потери ёмкости на 80%-100% (выходу из строя).

    Температурный режим эксплуатации АКБ

    Часто производители в характеристиках указывают что АКБ может эксплуатироваться при температурах от -20 до +60 градусов, нужно понимать, что это предельные условия, аккумуляторная батарея работает за счет химических реакций протекающих между пластинами и электролитом.

    Если вспомнить школьный курс химии то упрощенно можно сказать, что при высокой температуре скорость реакций увеличивается. Применительно к АКБ увеличится емкость, но резко снизится срок службы за счет ускорения химических процессов, при понижении температуры емкость снижается, и к тому же есть вероятность замерзания электролита, повреждения конструкции элементов, повреждение корпуса АКБ.

    В любом случае, при выборе АКБ для своей системы нужно помнить или обращать внимание на то, что в характеристиках производитель указывает параметры при температуре 20-25 градусов С, в общем то это и есть оптимальный температурный режим для практически всех типов АКБ.

    Что говорят производители:

    Батареи следует устанавливать таким образом что бы разница температур между отдельными блоками/банками не была больше 4 градусов Цельсия.

    Рекомендованный температурный диапазон эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 22 градуса Цельсия, плюс-минус 1 градус.

    Высокие температуры (более 30 градусов Цельсия) значительно сокращают срок службы АКБ. Более низкие температуры сокращают значения номинальных характеристик (емкость, ток, время разряда…).

    Повышение температуры до +60 является недопустимым. Это многократно сокращает срок службы. Желательно избегать эксплуатации аккумуляторов при температуре выше 45 градусов С.

    Хранение АКБ ниже температуры замерзания электролита приводит повреждению АКБ. Температура замерзания электролита у полностью заряженного АКБ составляет около -60 градусов С. По мере разряда АКБ, температура замерзания электролита повышается, при 70% уровне заряда температура замерзания составит около -25 градусов. Пребывание АКБ в разряженном состоянии при отрицательных температурах ведет к повреждению батареи.

    При разряде АКБ серная кислота расходуется, в результате плотность электролита уменьшается. Любое снижение плотности электролита при отрицательных температурах может привести к образованию центров кристаллизации воды (кристаллов льда).
    (с) DELTA

    Аккумуляторы, большой скачок. Научно-популярно-социальный видеоролик о применении современных АКБ (в основном lifepo4) в народном хозяйстве и транспорте.

    Полезные ссылки:

    Основные характеристики аккумуляторов. Очень подробная статья

    СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ДЛЯ СТАЦИОНАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СВЯЗИ. Очень подробная статья

    О. Чекстер, И. Джосан

    Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов?

    Если у Вас есть вопросы, пишите их в комментариях, если сможем, ответим, так же интересен Ваш опыт в этом плане, будем рады если поделитесь.

    Your browser doesn’t support canvas.

    Комментарии (5)

    Доброго дня ребята!

    Почитав материалы Вашего сайта, о работе солнечных элементов, накопителей к ним, позволю себе задать Вам несколько вопросов, на которые, без специального оборудования для более глубокого исследования, у меня нет ответов. А вопросы мои – чисто практические, связанные с тем, что часть времени года, преимущественно в зимний период, прибор контроля заряда на 63 Ампера, и сами аккумуляторы, находятся в нетопленом доме при температуре, от 0° до -25° по Цельсию. Но, вопросы разные!

    Первый такой: Как измерить электроёмкость аккумулятора? Со временем она падает у аккумуляторов, а как узнать, насколько она уменьшилась, и сколько осталось ещё, – затруднительно.
    Можно конечно старым проверенным дедовским способом, – нагрузочной вилкой. Но, не хочется подвергать аккумулятор, хоть и кратковременному, но режиму короткого замыкания. Данный режим очень не желателен для многих видов аккумуляторов, так как сокращает срок эксплуатации аккумулятора. Хотелось бы узнать о более простом способе определения данной величины.

    Исходные данные для второго вопроса: У меня солнечная панель состоит из 36 солнечных фотоэлементов, каждый фотоэлемент выдаёт 0,5 Вольта и 2 Вата активной мощности, следовательно, вся панель получается, – 18 Вольт и 60 Ватт. Аккумуляторы, – гелевые, герметичные, 12 Вольт, по 100 Ампер/часов каждый. Контролер заряда на 63 Ампера. Данная система эксплуатируется с весны 2012 года. Территориально, – южная часть Владимирской области, в 130 км от города Мурома.

    Второй вопрос такой: Существует ли порог чувствительности для зарядки аккумуляторов в пасмурную погоду.
    Иногда создаётся впечатление, что даже днём, когда солнце за облаками, но дневная освещённость достаточная, не происходит дозарядка аккумуляторов при постоянной нагрузке от системы. И аккумуляторы постепенно разряжаются не получая подзарядку от солнечных элементов. Так вот, может есть какой-то порог по напряжению, может в 1,5 вольта, может в 2 вольта, при разнице которых между напряжением, на аккумуляторах (холостого хода), и приходящих от солнечных панелей, зарядка аккумуляторов не происходит. Мною точно отмечено, что когда разница от солнечных панелей на 3 Вольта и выше, больше чем на аккумуляторах, то дозарядка происходит.
    Во всех рассматриваемых случаях, мною конечно же имелось ввиду, что нагрузка одинаковая, и примерно равна 300 – 350 Ватт.

    Третий вопрос такой: Когда аккумуляторы находятся в помещении с отрицательной температурой, насколько медленнее, или, на сколько меньше происходит дозарядка аккумуляторов чем при нормальной ( + 20° ).
    То, что зарядка происходит медленнее, это точный факт, а вот на сколько, всегда непонятно. Например, при, -5, -10°, -15°, -20° по цельсию, даже при нормальной, средней солнечной освещённости. Может существует какой-то график, где, показывается зависимость времени зарядки аккумулятора от температуры окружающей среды, при постоянной солнечной освещённости.
    А если при отрицательной температуре происходит нагрузка на систему, даже совсем незначительная, порядка 100 – 150 Ватт, то, по системе чувствуется, что происходит наоборот разрядка аккумуляторов, совершенно не подзаряжаясь. Далее, когда наступает вечернее, не освещённое время, и мы отключаем систему от солнечных панелей, и снимается нагрузка 100 – 150 Ватт, оставляется только нагрузка освещения, от светодиодных лент, общей мощностью около 20 – 30 Ватт. То, неоднократно замечалось, аккумуляторы как будто – самовосстанавливаются. Явно чувствуется процесс, как бы просадки аккумуляторов днём … , а затем медленно восстанавливается их ЭДС до какого то номинала в ночное время.
    Хотелось бы прочесть результаты Ваших исследований работы гелевых аккумуляторных систем, при температурах ниже нуля. Если конечно такое возможно вообще?
    Допускаю конечно, что Вы, как и многие другие, будете рекомендовать эксплуатацию аккумуляторной системы только при положительной температуре, при чём выше +15° по Цельсию, но, жизненные ситуации разные, поэтому и информация нужна разная. Если Вы ею обладаете, – то, поделитесь!
    Заранее благодарен.

    Александр, спасибо за комментарий, что бы развернуто ответить на Ваши вопросы нужно время. Какой тип контроллера Вы используете?

    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:

    • Кислотные.
    • Гелевые.

    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.

    Статья по теме: Солнечный гриль: миф или реальность.

    Каждый электрик должен знать:  Можно ли ставить УЗМ-51м 63А на группу потребителей с 25А

    Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

    Какой аккумулятор для солнечных батарей выбрать

    Аккумуляторы для солнечных батарей — многофункциональные устройства, которые одновременно решают несколько задач. Существует большое количество разнотипных вариантов подобной техники, но чтобы приобрести подходящую АКБ, нужно знать правила выбора.

    Электрические параметры таких устройств — наиболее главные критерии. Их соотносят с условиями эксплуатации. Если АКБ подобраны правильно, система солнечных электростанций будет функционировать долго.

    При несоответствии параметров рабочим условиям постепенно снижается емкость устройства.

    Требования к аккумуляторам

    Если стоит задача приобрести АКБ, следует подготовиться к покупке. Для этого изучаются требования к аккумуляторным батареям:

    • прибор должен выдерживать достаточное количество циклов полной зарядки и разрядки;
    • следует подбирать малообслуживаемые или совсем необслуживаемые АКБ, т.к. в процессе их эксплуатации не всегда есть возможность производить регулярный осмотр и проверку работоспособности;
    • рекомендуется устанавливать только те модели аккумуляторов для солнечных батарей, которые характеризуются небольшим током самозаряда;
    • устойчивость к негативным внешним факторам, в частности, к высоким и низким значениям температур.

    Есть требования и к эксплуатации аккумуляторов. Например, глубокая разрядка и зарядка от солнечной батареи способствует сокращению срока службы АКБ.

    Большая установка АКБ для солнечной батареик содержанию ↑

    Типы аккумуляторов

    Ассортимент подобных приборов широк. Они имеют разное устройство, что определяет принцип работы. Основной функцией аккумулятора является накопление полученной энергии. Когда это необходимо, данный узел отдает энергию. Подобные устройства могут функционировать в разных режимах:

    • накопление энергии в дневное время и дальнейшая отдача ее ночью или в моменты, когда система эксплуатируется на пике нагрузки;
    • увеличение функциональных возможностей осветительных приборов, когда на улице пасмурная погода, и солнечные панели не могут полноценно реализовывать свою прямую функцию.

    Стоит выбирать аккумулятор с учетом тонкостей его работы. Не всегда используется специальная АКБ. Некоторые умельцы задействуют для этой задачи автомобильный аккумулятор. По параметрам для заданных условий он должен быть наилучшим, лучше рассматривать варианты устройств, разработанных специально для солнечных батарей, т.к. они прослужат намного дольше.

    Гелевые

    Устройство гелиевого аккумулятора

    АКБ данного типа отличаются от привычных аналогов тем, что содержат электролит в меньшем объеме.

    Кроме того, вещество отличается по структуре: характеризуется желе- или пастообразной консистенцией. С учетом данной особенности появилось и название — гелевые аккумуляторы.

    Они содержат стекловолоконные сепараторы — это прослойки, благодаря которым электролит не растекается.

    Применяются гелевые аккумуляторы для солнечных батарей, газовых котлов, мото- и квадроциклов, скутеров. Такие устройства можно использовать на протяжении длительного периода, что обусловлено возможностью многократной перезарядки (до 1000 циклов). Еще одним преимуществом является устойчивость к механическим деформациям. Мелкие дефекты корпуса не приводят к поломке аккумулятора.

    Рабочая температура подобной техники варьируется в широких пределах. Аккумуляторы гелевого типа используются даже при сильных морозах (до -50°С). При этом не происходит существенная потеря емкости АКБ. Во время хранения в отключенном состоянии такие приборы тоже сохраняют свойства, уровень емкости не снижается. Их можно устанавливать в разных положениях. Недостатки:

    • повышенная чувствительность к изменениям сетевого напряжения;
    • опасно заряжать АКБ до предельного уровня, в таких условиях устройство становится взрывоопасным;
    • аккумулятор не способен функционировать длительный период на морозе, рекомендуется его утеплять;
    • стоимость подобных устройств высока.

    Щелочные

    К данной группе относится никель-металлогидридный аккумулятор. Долю положительного электрода составляют оксид бария и графит. Эти компоненты способствуют увеличению срока службы и повышению электропроводности активной массы.

    Щелочные аккумуляторы содержат сравнительно небольшой объем электролита.

    Это обусловлено тем, что в процессе электрохимических реакций и во время эксплуатации АКБ вещества, которые образуются при этом, не растворяются в массе электролита и не взаимодействуют друг с другом.

    Аккумуляторы данного типа требуют постоянного контроля: необходимо проверять уровень заряда и объем электролита. Перед тем как отправлять на хранение, такой прибор следует разрядить частично или же полностью.

    К преимуществам относят возможность использования аккумуляторов даже в условиях низких температур, причем на протяжении длительного периода. Кроме того, такие приборы характеризуются высокой нагрузочной способностью.

    Значит, мощность нагрузки при разряде может быть существенной, что обусловлено подачей большого тока.

    Заливные никель-кадмиевые

    Это разновидность щелочного аккумулятора. Заливными они называются из-за необходимости заполнения корпуса, содержащего электроды и сепаратор, электролитом.

    По принципу действия и свойствам подобные приборы сходны с ранее рассмотренным аналогом — никель-металлогидридной АКБ. Такая техника не является взрыво- и пожароопасной.

    По мере эксплуатации аккумулятора увеличивается влияние тока утечки между электродами на саморазряд устройства. Это приводит к уменьшению срока службы.

    Для поддержания АКБ в рабочем состоянии рекомендуется производить зарядку в диапазоне температур: +10…+30°С. Срок службы устройства сокращается, если регулярно производится глубокий подзаряд.

    К преимуществам подобных приборов относят существенное количество циклов разряда/заряда (1000). АКБ данного типа выдерживают нагрузки большой мощности.

    Кроме того, никель-кадмиевые аккумуляторы считаются самыми дешевыми из ряда аналогов.

    Устройство и технология AGM

    Это разновидность свинцово-кислотных АКБ. Свое название они получили благодаря наличию в конструкции впитывающего стекловидного материала.

    В частности, производитель заложил в устройство пористый стекловолоконный сепаратор, который пропитывает электролит, что позволяет сократить объем данного вещества. Жидкая кислота заполняет поры стекловидного материала. В результате снижается вероятность ее утечки.

    Благодаря данной особенности риск поломки аккумулятора при повреждении корпуса существенно уменьшается.

    Устройства этого вида не переносят воздействия высоких значений тока заряда. Еще на них плохо влияет перезаряд. При таких параметрах аккумуляторы AGM использовать нельзя. В результате нарушения условий зарядки АКБ могут вспучиться.

    К плюсам такой техники относят длительный период работы и устойчивость к воздействию вибраций. Однако по ряду параметров AGM уступают гелевым аналогам, которые также представляют группу свинцово-кислотных аккумуляторов.

    Перед покупкой следует учесть условия эксплуатации прибора, тогда будет проще сделать выбор.

    Свинцово-кислотные

    Традиционная конструкция подобных устройств: корпус выполнен из пластика, он разделен на отсеки, в которые заливается водный раствор серной кислоты (электролит). В данное вещество погружаются электроды (положительный, отрицательный). Материал, из которого они изготовлены, — свинец, содержащий добавки в виде сурьмы и мышьяка.

    Благодаря вспомогательным компонентам снижается интенсивность образования коррозии. Однако применение сурьмы негативно сказывается на параметрах АКБ. Так, ускоряется расход воды, растет показатель тока отдачи.

    Сегодня часто встречается усовершенствованная конструкция аккумуляторов данного вида. При этом вместо сурьмы используется кальций. В результате практически полностью пропала необходимость применения дистиллированной воды для эксплуатации АКБ.

    Недостатком конструкций с кальцием является короткий период службы в условиях частого глубокого разряда.

    Аккумуляторы OPzS

    Устройство аккумулятора OPzS

    Это представитель заливных аккумуляторов. Его особенностью является наличие пластин разной формы: положительный электрод представлен в виде трубки, отрицательный — сильнее уплощен. В конструкции есть прозрачные элементы, они выполнены из прочного материала стирол-акрилнитрила. Данная особенность позволяет контролировать уровень электролита.

    В конструкцию входят еще и фильтры, в основе которых лежат керамические материалы. Благодаря этому серная кислота исчезает менее интенсивно. Положительные качества аккумуляторов данного типа:

    • длительный период эксплуатации (20 лет);
    • применение пластин высокой прочности;
    • минимальный уровень обслуживания: есть необходимость в добавлении воды, что достаточно делать 1 раз в год;
    • большое количество циклов разряда/заряда — в пределах 1800;
    • низкий показатель саморазряда.

    Рекомендуется применять такие аккумуляторы для разрядов средней мощности. В таких условиях устройство будет работать наиболее эффективно.

    Литиевые

    Особенностью данных АКБ является узкий диапазон значений напряжений: от 3 до 4,1 В. Такие аккумуляторы эффективнее проявляют себя, если максимальный предел заряда составляет 45%. Если это условие не соблюдается, срок службы устройства снижается. В частности, при глубоком разряде или избыточном заряде емкость аккумулятора существенно уменьшается, и вскоре он перестает заряжаться.

    Средний срок службы литиевой батареи составляет 500 циклов разряда/заряда. Если интересует временной промежуток, то он существенно варьируется, т.к. зависит от особенностей эксплуатации подключенной техники.

    В конструкцию заложен контроллер, который позволяет правильно заряжать устройство.

    При этом предусматривается поэтапный процесс: при достижении некоторого значения напряжения происходит увеличение/уменьшение показателя силы тока.

    Главным недостатком такого аккумулятора является постоянная и существенная деградация (потеря емкости до 10% ежегодно). Даже правильная эксплуатация не поможет остановить данный процесс. Хранить литиевые аккумуляторы следует при температуре 0…+10°С. Если нет возможности обеспечить такие условия, рекомендуется снизить заряд до 30-50%.

    Основные критерии выбора АКБ

    Перед покупкой изучаются главные параметры. Причем важно не просто определить наиболее надежный мощный вариант, необходимо соотнести его характеристики с условиями эксплуатации. Главные параметры:

    1. Количество циклов разряда/заряда аккумулятором солнечной батареи. Данный показатель позволяет узнать, как долго будет эксплуатироваться АКБ.
    2. Скорость заряда.
    3. Емкость аккумулятора. Сначала определяют расчетное значение данного параметра. К нему следует добавить 35% на случай глубокого разряда прибора. Чтобы узнать значение требуемой емкости АКБ, проводится расчет солнечной батареи, при этом учитывают значение месячной инсоляции 1 м², КПД передачи электрического тока, номинальную мощность батареи, максимальную мощность инсоляции 1 м² поверхности земли.
    4. Габариты, масса. Эти параметры важны при выборе аккумуляторов для обеспечения питанием целых систем, в основе которых лежат солнечные батареи, т.к. в данном случае используется несколько АКБ, и необходимо выделить участок для их размещения.
    5. Схема подключения. Если планируется соединять несколько аккумуляторов, принимают во внимание возраст приборов, их емкость, напряжение. При различных схемах получают разные показатели общих параметров.
    6. Условия эксплуатации. Обращают внимание на средние значения температур в местности.
    7. Обслуживание. Рекомендуется приобретать устройства, которые не требуют регулярного осмотра и наладки функционирования, т.к. не всегда есть прямой доступ к аккумуляторам солнечных панелей.
    8. Величина саморазряда при простое.

    Для автономных систем

    В данном случае основной упор делают на соотношение параметров главных узлов солнечных энергосистем: контроллер, аккумулятор, преобразователь, фотоэлектрические панели. Изучаются устройство, схема подключения и параметры всех приборов. С учетом этой информации выбирают АКБ, которая будет обеспечивать питанием объекта без простоев и потерь.

    Обзор моделей

    Примером служат распространенные варианты аккумуляторов разных типов:

    1. Delta GX 12-12 — гелевый прибор. Его главные параметры: емкость — 12 А*ч, напряжение — 12 В, средний период эксплуатации — 10 лет.
    2. MNB ММ 200-12. Емкость батареи — 200 А*ч, напряжение — 12 В. Это аккумулятор типа AGM. Средний период эксплуатации — 12 лет.
    3. Литий-ионный АКБ LT-LYP200. Емкость — 200 А*ч, номинальное напряжение — 3,2 В.

    Обзор цен

    Стоимость формируется на основании ряда параметров: емкость АКБ, напряжение, количество циклов разряда/заряда, величина саморазряда и др. Чем дольше прибор будет находиться в эксплуатации, тем дороже он обойдется. Например, гелевые аккумуляторы емкостью 12 А*ч предлагаются по цене 2000 руб. Вариант типа AGM емкостью 200 А*ч стоит намного дороже — 24000 руб.

    Аккумуляторы для солнечных батарей

    Аккумуляторная батарея является накопителем энергии, вырабатываемой солнечной электростанцией при работе в дневное время и обеспечивает потребителей электроэнергией в ночное время.

    Кроме этого, аккумуляторная батарея при возникновении максимальных нагрузок подпитывает систему электроснабжения, тем самым помогая солнечным батареям справляться с обеспечением потребителей в пиковые моменты и при пасмурной погоде, когда энергии солнца не достаточно для нормального электроснабжения объекта.

    Виды аккумуляторов для солнечных батарей

    В настоящей момент разработаны и выпускаются различные по конструкции, принципу действия и условиям работы аккумуляторные батареи (АКБ), поэтому всегда есть возможность выбрать интересующую модель по предъявляемым к ней требованиям. Рассмотрим существующие виды АКБ, используемые в составе солнечных электростанций.

    Автомобильные аккумуляторы (WET)

    Как правило, аккумуляторы данного вида используют при самостоятельной разработке систем независимого
    автономного электроснабжения, для солнечных батарей небольшой мощности и непродолжительного времени использования.

    Использование АКБ данного вида значительно снижает стоимость всей создаваемой системы электроснабжения.

    Однако, в связи с режимом работы, который отличается от режима при запуске автомобильного двигателя, при работе в данной системе автомобильные аккумуляторы изнашиваются и выходят из строя, часто подлежат замене.

    Аккумуляторы AGM и GEL

    Суть работы аккумуляторов данного вида аналогичен автомобильным аккумуляторам с разницей лишь в том, что электролитное вещество пребывает в связанном состоянии. В AGM устройствах электролит помещён в стекловолокно, оно пропитано электролитным составом. В GEL устройствах электролит (серная кислота) помещается в гелеобразном виде.

    Аккумуляторные батареи представленного вида широко используются в системах электростанций, работающих на энергии солнца, так как режим их работы связан с небольшим разрядным током и в продолжительный период времени, такой режим для устройств этого видане критичен.

    Также АКБ данного типа не боятся глубокого разряда и выдерживают многократное повторение режимов «заряд-разряд». Единственный минус, при использовании подобных аккумуляторов, это их чувствительность к условиям зарядки, перезаряд может вызвать непоправимые последствия в работе АКБ.

    Стоимость AGM и GEL аккумуляторов выше, чем у автомобильных.

    Аккумуляторы OPzS

    Аккумуляторы данного вида работают на том же принципе, что и приведенные выше (свинцово-кислотные), с той лишь разницей, что анод (положительный полюс) выполнен трубчатым и именно эта особенность АКБ, позволяет увеличить количество циклов «заряд-разряд» без нарушения функционирования аккумулятора. OPzS-аккумуляторы не требуют специального обслуживания, они успешно эксплуатируются длительное время. Единственный неприятный момент – сравнительно высокая цена.

    Щелочные аккумуляторы

    Положительным качеством АКБ данного вида является способность переносить глубокий разряд токами разной величины.

    К отрицательным качествам можно отнести большие размеры и наличие эффекта памяти, который обусловлен тем, что в случае неполного разряда при последующей зарядке аккумулятор теряет часть своей ёмкости.

    В случае использования подобных аккумуляторов в системах солнечных электростанций периодически будут возникать ситуации, когда разряд АКБ будет неполным, вследствие чего аккумуляторы потеряют часть своей ёмкости, что в конечном счете неблагоприятно отразится на работе системы в целом.

    Литиевые АКБ

    Литиевые аккумуляторы применяются во многих отраслях и производствах, в том числе в альтернативной энергетике.
    В связи с высокой стоимостью устройств, широкого распространения в системах солнечных электростанцииаккумуляторы данного вида не получили, т. к. это значительно повышает стоимость всей системы и ее окупаемость.

    К положительным свойствам литиевых АКБ можно отнести высокую энергоемкость, небольшие габариты, способность выдерживать глубокий разряд и способность к быстрому заряду.

    Рассмотрим некоторые виды технологий, используемых при изготовлении аккумуляторных батарей.

    Технологии GEL

    В принципе действия аккумуляторной батареи подобного типа заложена суть работы кислотного аккумулятора. Различие наблюдается в том, что посредством добавления химических элементов (двуокиси кремния), электролит переведён в желеобразное (гелевое) состояние.

    К преимуществам этой технологии можно отнести:

    • Не требуется дополнительное обслуживание;
    • При пробое корпуса электролит не вытекает;
    • При зарядке отсутствует выброс ядовитых паров;
    • Значительный циклический ресурс.

    Технологии AGM

    Принцип действия также аналогичен действию обычных кислотных аккумуляторов, отличие в том, что электролит находится в специальных пропитанных материалах (матах из стекловолокна).

    К преимуществам данной технологии можно отнести:

    • Возможность увеличить емкость АКБ;
    • Способность работать в любом положении в пространстве, в любом помещении и с любыми системами;
    • Способность выдерживать значительное количество циклов «заряд-разряд»;
    • Устойчивость к глубокому разряду;
    • Значительный срок службы АКБ, который может достигать 10 лет.

    Технология литий (Li)

    В основу данной технологии положено применение ионов лития, которые взаимодействуют с молекулами дополнительных металлов.

    В качестве дополнительных металлов применяются: Литий кобальт оксид (LiCoO2), Литий оксид марганца (LiMn2O4 LMO), Литий-Никель-Марганец-Кобальт оксид (LiNiMnCoO2 или NMC), Литий-железо-фосфатный (LiFePO4), Литий-Никель-Кобальт-Оксид Алюминия (LiNiCoAlO2), Литий-Титанат (Li4Ti5O12).

    К преимуществам данной технологии можно отнести:

    • АКБ, изготовленные по данной технологии имеют меньший вес;
    • Обладают способностью сохранять продолжительное время накопленный заряд;
    • Обладают способностью выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд».

    Основные технические характеристики и правила выбора

    Для того чтобы правильно выбрать аккумуляторную батарею для солнечных батарей, необходимо вернуться к требованиям, которые к ним предъявляются при работе в такой системе, это:

    1. АКБ должны выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд»;
    2. АКБ должны быть способны заряжаться большим током заряда;
    3. АКБ должны иметь низкий саморазряд;
    4. Быть простыми в обслуживании;
    5. Быть универсальными в отношении условий окружающей среды (способность работать при низких и высоких температурах).

    При выборе аккумуляторных батарей для гелиосистем обязательно обращают внимание на важные технические параметры, которые служат критериями выбора того либо иного устройства, это:

    • Емкость АКБ;
    • Скорость заряда и разряда;
    • Габаритные размеры и масса АКБ;
    • Условия эксплуатации;
    • Срок эксплуатации.

    Расчёт и выбор аккумулятора

    Для того чтобы рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторной батареи необходимо знать мощность подключаемых потребителей и время предполагаемой работы АКБ, для обеспечения потребителей электроэнергией.

    Это выражается формулой:

    Емкость АКБ = 100 × время × мощность нагрузки

    После того, как определена необходимая мощность АКБ, следует рассчитать количество аккумуляторов дляобеспечения нормальной работы солнечной электростанции. Для этого полученную общую емкость АКБ необходимо разделить на емкость одного аккумулятора.

    Для того чтобы определить время, которое АКБ сможет обеспечивать потребителей электрической энергией, можно воспользоваться следующей формулой:

    Время=суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)

    Когда произведен расчет необходимого количества аккумуляторных батарей, выбран их тип и ёмкость, следует выбрать страну производителя и фирму, выпускающую выбранный тип АКБ.

    На российском рынке аккумуляторные батареи представлены как отечественного, так и зарубежного производства, поэтому в данном вопросе советовать сложно, каждый делает свой выбор индивидуально, в зависимости от места проживания, материального достатка и личных предпочтений.

    Правила эксплуатации

    При эксплуатации аккумуляторных батарей, как впрочем и любого технического устройства, необходимо соблюдать правила. В случае использования АКБ в системах солнечных станций, правила эксплуатации определены характером работы подобных систем и выражены в требованиях предъявляемым к аккумуляторам, о чем написано выше.

    В связи с большой электрической нагрузкой, которую как правило подключают к системам энергоснабжения, приходится включать в работу несколько аккумуляторных батарей, объединённых в единую группу. Делается это для увеличения общей емкости и для увеличения напряжения на выходе либо для достижения обеих задач.

    Используется три схемы включения группы аккумуляторов:

    Последовательно. При таком включении емкость группы будет равна ёмкости одного аккумулятора, а
    напряжение будет отражено в сумме напряжений всех АКБ группы.

    Параллельно. При таком включении напряжение неизменно и равно номинальному напряжению одного аккумулятора, а емкость группы определяется как сумма емкостей включенных АКБ;

    Комбинировано. При данной схеме включения используется последовательное и параллельное включение АКБ.

    При объединении аккумуляторов в группы следует помнить, что в одной группе следует использовать АКБ:

    1. Одного вида;
    2. Одной емкости;
    3. Одного номинального напряжения.

    Желательно, чтобы аккумуляторы были одинакового времени эксплуатации и фирмы производителя.

    Аккумуляторы для солнечных батарей: разновидности, какой выбрать

    Каждому хотелось бы обеспечить свое жилище электричеством, выбирая наиболее экономный и экологический вариант. Поэтому современный хозяин стал уделять больше внимания этому вопросу, рассматривая альтернативные источники энергии.

    Использование солнечной энергии становится все более популярным среди потребителей. Аккумуляторы для солнечных батарей, которые так необходимы в системе энергоснабжения, являются темой нашей статьи.

    Вы найдете подробную информацию о том, как создать систему из аккумуляторов, каких типов они бывают и чем следует руководствоваться при выборе такого прибора.

    Для снабжения электричеством частного дома сооружается целая система солнечных электростанций, для которых аккумуляторы нужны, чтобы накапливать энергию в пасмурную погоду, ночью или в условиях низких температур, когда нет возможности использовать солнечные батареи. Также эти устройства помогают продлить срок службы всей системы. Объединив их в своеобразный блок, вы увеличите количество накапливаемой энергии. Выбор соответствующих аккумуляторных батарей (АКБ) позволит установить максимальный КПД электростанции.

    Создание системы аккумуляторов

    Создание системы аккумуляторов способно решить такую проблему как недостаток энергии. Емкость одного аккумулятора может оказаться слишком малой для обслуживания всего дома. Важно учитывать, что это возможно только при наличии достаточного количества солнечных панелей, которые смогут обеспечить вас электроэнергией, необходимой для потребления.

    Объединить АКБ в блок можно такими способами:

    • параллельно;
    • последовательно;
    • сочетанием этих способов.

    Схема подключения создается в соответствии с необходимыми показателями напряжения и мощности на выходе. Аккумуляторы для солнечных батарей устанавливают с учетом параметров эксплуатации, указанных в инструкции устройств, чтобы добиться максимального КПД и обеспечить наиболее длительный срок службы.

    Приборы следует располагать на небольшом расстоянии друг от друга, беря во внимание схему их подключения. При размещении также нужно учитывать немалый вес изделий, который варьируется в зависимости от типа материала и емкости АКБ.

    Особенности функционирования

    Нужно очень тщательно выбирать схему подключения аккумуляторов. В некоторых случаях неудачно подобранная схема может спровоцировать дисбаланс приборов относительно уровней заряда. Это может значительно снизить их срок эксплуатации. Объединение аккумуляторов требует дополнительных приборов, таких как контроллер и инвертор.

    Контроллер следит за уровнем заряда аккумулятора. При создании блока АКБ для выравнивания уровня заряда устанавливаются перемычки. Помимо этих элементов, для равномерных циклов зарядки и разрядки лучше всего использовать одинаковые модели аккумуляторов одного производителя.

    Энергия Солнца с помощью панелей проходит процесс преобразования в ток постоянного значения. Электроприборы же потребляют мощность разной величины. Инвертор предназначен переводить постоянное значение тока в меняющуюся величину, чтобы обеспечить полноценное функционирование всех электрических приборов.

    Типы аккумуляторов

    Существует огромное разнообразие аккумуляторов, которые можно использовать для солнечной батареи. Принцип работы АКБ зависит от материалов изделия и типа его конструкции. Из представленных на рынке вариантов мы остановимся лишь на нескольких и опишем каждый из них.

    Список представляем ниже:

    1. Гелевые.
    2. Щелочные.
    3. Литиевые.
    4. Свинцово-кислотные.

    Помимо этих основных видов, мы опишем аккумуляторы AGM, OPzS, заливные никель-кадмиевые, а также те, которые предназначены для автомобилей.

    Гелевые

    Этот вид получил свое название по причине того, что электролит этих аккумуляторов содержится в небольшом объеме и представляет собой вещество гелеобразной консистенции. При этом он не растекается благодаря прослойкам из стекловолокна.

    Аккумуляторы этого типа отличаются длительным сроком службы, который обусловлен большим количеством циклов перезарядки. Подобное устройство обладает стойкостью к механическим повреждениям. Незначительные деформации корпуса не повлияют на его работу.

    АКБ этого типа может работать в условиях низких температур, доходящих до – 50 °C, сохраняя при этом объем емкости. Свойства прибора полностью сохраняются в отключенном режиме при длительном хранении.

    Главное учитывать то, что при долгой работе под воздействием низких температур прибор следует утеплять. Очень важно следить за уровнем заряда. При его максимальном значении существует риск, что прибор может взорваться. Также аккумуляторы на основе геля обладают высокой чувствительностью к колебаниям напряжения.

    Щелочные

    Электролит устройств этого вида содержится в небольшом объеме. Это объясняется тем, что конечные вещества электрохимических реакций не растворяются в электролите и между собой не взаимодействуют.

    Щелочные аккумуляторы, по-другому алкалиновые, характеризуются длительным сроком эксплуатации, а также отсутствием чувствительности к колебаниям напряжений. В отличие от устройств на основе геля, могут использоваться при низких температурах длительное время.

    На хранение устройство следует отправлять полностью разряженным, чтобы избежать потери объема емкости при последующей зарядке. Также этот фактор может негативно отразиться на работе всей системы солнечной электростанции.

    Литиевые

    Принцип действия подобных устройств заключается во взаимодействии ионов лития с молекулами металлов, которые являются дополнительными компонентами.

    Литиевые приборы обладают способностью быстро заряжаться, имея при этом большой объем емкости. АКБ этого типа являются малогабаритными устройствами с небольшим весом.

    Литиевые аккумуляторы имеют высокую себестоимость. По этой причине их редко используют для оборудования солнечной электростанции. Срок эксплуатации почти вдвое меньше, чем у приборов на основе геля.

    Также этот срок в разы снижается, если уровень заряда будет превышать 45%. Именно этот предел является максимально эффективным и не позволяет объему емкости уменьшаться.

    Эти аккумуляторные батареи работают с напряжениями узкого диапазона. Одним из основных недостатков устройств является постепенное уменьшение объема емкости, которое не зависит от соблюдения правил эксплуатации.

    Свинцово-кислотные

    Устройство имеет несколько отсеков с электролитом в состоянии водяного раствора. В это вещество помещаются электроды из свинца с примесью других химических элементов.

    Благодаря примеси различных компонентов, прибор становится устойчивым к процессу коррозии.

    Следует отметить, что такие аккумуляторы имеют весьма непродолжительный срок службы, что объясняется быстрой разрядкой.

    Аккумуляторы AGM

    Эти устройства относятся к виду свинцово-кислотных, но они отличаются тем, что внутри находится материал из стекловолокна, пропитанный электролитом.

    Так как кислота заполняет поры материалы, это способствует устойчивости к ее утечке с последующим нарушением работы от незначительных механических повреждений. Из этого следует, что размещать аккумулятор можно в любом положении. Помимо вышеописанного, эти АКБ имеют большой объем емкости, отличаются продолжительным сроком эксплуатации и имеют достаточный ресурс циклов «заряда-разряда».

    Приборы чувствительны к току большого значения. Несоблюдение правил эксплуатации может привести к вздутию корпуса.

    Аккумуляторы OPzS

    Аккумуляторы данного типа относятся к свинцово-кислотным, но отличаются особенностью форм электродов. Положительный электрод имеет форму трубки, а отрицательный является утолщенным.

    Такое строение позволило увеличить ресурс циклов «заряда-разряда». Благодаря наличию фильтров появилась возможность контролировать расход кислоты. Устройство имеет длительный срок эксплуатации. Не требует особых мер в обслуживании. Особым преимуществом использования является низкий показатель саморазрядов.

    По причине высокой цены, которая автоматически увеличивает стоимость и окупаемость всей солнечной электростанции, их используют крайне редко.

    Заливные никель-кадмиевые

    Эти устройства относятся к аккумуляторам щелочного типа. Название характеризует принцип их обслуживания, то есть, существует необходимость в заливке их корпуса.

    В отличие от аккумуляторов на основе геля, они являются более безопасными в использовании. Также следует отметить весьма доступную цену. Батареи этого типа хорошо справляются с высокими показателями мощности. Их основным преимуществом можно выделить большой ресурс циклов «заряда-разряда», который может сравниться с показателем гелевых аккумуляторов.

    Среди недостатков стоит отметить короткий срок службы, который определяется большим показателем саморазряда прибора. Помимо этого, период эксплуатации сокращает и максимальный уровень зарядки.

    Автомобильные аккумуляторы

    Хорошими, в плане затрат, являются аккумуляторы, предназначенные для автомобилей. Их очень часто используют те, кто проектирует систему солнечной электростанции самостоятельно. Цена аккумуляторов автоматически снижает стоимость системы в несколько раз.

    Проблема лишь в том, что автомобильные аккумуляторы рассчитаны на немного другой режим работы. Как результат, их приходится очень часто менять в связи с высоким показателем изнашиваемости и последующей поломкой. Поэтому такие устройства можно использовать только под небольшую мощность солнечных панелей и лишь короткий период времени.

    Критерии выбора аккумулятора для солнечных батарей

    Каждый, кто имеет цель обеспечить дом электроэнергией с помощью солнечных батарей, задается вопросом, какие аккумуляторы являются наилучшим и наиболее подходящим вариантом для создания солнечной электростанции. Мы поможем определить, какой аккумулятор выбрать в этом случае.

    При выборе модели батареи необходимо руководствоваться соотношением указанных характеристик к условиям использования. Параметры, на которые следует обращать внимание при покупке, описаны ниже.

    1. Ресурс циклов «заряда-разряда». Эта характеристика позволяет предположить приблизительный срок эксплуатации батареи.
    2. Показатель скорости процесса зарядки и разряда. Этот показатель также влияет на период службы устройства.
    3. Показатель саморазряда устройства. Это также влияет на изнашиваемость аккумулятора.
    4. Объем емкости аккумулятора. Данный параметр помогает определить мощность, с которой может работать прибор.
    5. Максимальное значение тока при заряде и разряде. Значение при заряде определяет, какой ток может принять прибор. Значение при разряде определяет, какой ток может отдать устройство без ущерба для функционирования.
    6. Вес и габариты устройства. Эти параметры необходимы, чтобы составить схему подключения аккумуляторов, а также определить их местоположение.
    7. Условия использования АКБ. Это следует учитывать по причине того, что разные модели работают при разных температурных режимах.
    8. Обслуживание. В инструкции должно быть указано, каких мер по обслуживанию требует каждая конкретная модель. Но это не является основным параметром, который может повлиять на ваш выбор.

    Для полноценного функционирования солнечной электростанции следует учитывать технические характеристики всех составляющих этой системы. Надеемся, что вышеизложенная информация поможет вам выбрать подходящий аккумулятор для системы энергоснабжения с помощью солнечной энергии.

    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.

    Полная замена предполагает отключение от централизованной электросети и подключение к собственному источнику электрической энергии.

    Потребление энергии небольшого частного дома площадью 50м2 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 20оС плюс-минус 5оС. 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 30оС до плюс 70оС.

    Это лучшие аккумуляторные батареи для систем альтернативного электроснабжения. В России производятся в Новосибирской области на предприятии “Лиотех”.

    GEL AGM LiFePO4
    Напряжение,В 12 12 12 12 12 12 3,2 3,2 3,2
    Емкость,Ач 77 102 225 76 100 230 200 380 700
    Мощность, кВт 1,02 1,30 3,18 1,01 1,33 3,05 0,68 1,28 2,37
    Вес,кг 24 32 71 24 31 76 9,95 14,8 26,5
    Производитель TrojanСША TrojanСША TrojanСША TrojanСША TrojanСША TrojanСША ЛиотехРоссия ЛиотехРоссия ЛиотехРоссия
    Цена, у,е. 463 592 1450 406 476 1136 259 492 907

    Вернемся к расчету системы электроснабжения дома, о котором было сказано в самом начале. Для упрощения предположим, что солнце светит 10 часов в сутки и заряжает наши аккумуляторы, а остальные 14 часов аккумуляторы отдают энергию в систему электроснабжения дома с КПД равным 100%.

    Поскольку дом расходует 17,3 кВт*часов, необходимо эту энергию запасти, то есть преобразовать солнечную энергию в электрическую и зарядить ею аккумуляторы. Определим ток заряда. Для этого 17,3 кВт*часов разделим на количество часов 10, за которое батарея должна зарядиться и на напряжение батареи 12 В. Получится 144,2 Ампера. Если напряжение батареи будет 3,2 В, то ток заряда будет 540,6 А.

    Теперь надо подобрать аккумулятор, способный принять такой ток. В таблице видно, что по току заряда подходит аккумулятор LT–LYP700, у которого ток заряда может достигать 700 А. Один такой аккумулятор может сохранить 2,37 кВт мощности.

    Теперь определим, сколько аккумуляторов нам нужно, чтобы поместилось 17,3 кВт. Для этого 17,3 разделим на 2,37 и получим 7,3 аккумулятора. Выбираем 8 штук. Умножаем 3,2 В на 8 – получаем напряжение нашей батареи аккумуляторов.

    На этом процесс подбора аккумуляторов закончен.

    Выбор аккумулятора для системы автономного или резервного питания © Солнечные.RU

    Аккумулятор фактически является расходным материалом в солнечной электростанции или в системе автономного или резервного питания. И чем лучше Вы подберете аккумулятор к своей системе, тем дольше он проработает и тем меньше в конечном итоге будет стоимость электроэнергии, вырабатываемой Вашей системой.

    На что обратить внимание при выборе аккумуляторных батарей?

    Попробуем дать несколько советов, следуя которым можно подобрать оптимальную модель:

    1. Основным параметром любого аккумулятора является его емкость. В зависимости от того, в какой системе он будет применяться, нужно выбирать необходимый номинал.

    В случае, если аккумулятор будет применяться в системе резервного питания и соответственно разряжаться он будет довольно редко (при сбое основного источника электричества), можно рассчитывать необходимую емкость исходя из 100% цикла разряда.

    И хотя 100% разряд вреден для любых свинцовых аккумуляторов, особенно, если нет возможности сразу их зарядить, в случае эксплуатации резервной системы таких разрядов накопится максимум десяток за год. А любой свинцовый аккумулятор (кроме автомобильных) способен выдержать до 200 полных (на 100%) циклов разрядки.

    То есть, при таком режиме теоретический срок службы должен составить 200/10=20 лет, однако максимальный срок службы аккумуляторных батарей равен 10 годам. Поэтому для систем резервного питания не имеет никакого смысла приобретать избыточные емкости исходя из 30% или 50% цикла разряда.

    Саму же ёмкость нужно рассчитывать исходя из количества энергии, которую необходимо запасти.

    Например, поставлена задача обеспечить круглосуточную работу насоса системы отопления и периодическую работу освещения:

    • мощность насоса — 50 Вт (работает 24 часа в сутки),
    • мощность нескольких энергосберегающих ламп — 100 Вт (работают в общей сложности 3 часа в сутки),
    • срок работы резервной системы — 2 суток.

    Необходимо рассчитать емкость аккумуляторной батареи с учетом 100% разрядного цикла.

    Расход электроэнергии за 2 суток составит 50*24*2+100*3*2=3000 Вт*час.

    С учетом потерь в инверторе (возьмем для расчета — 10%), необходим запас энергии 3000+10%=3300 Вт*час.

    При напряжении 12 В, необходимый номинал составит 3300/12=275 А*час, т.е. в этом случае необходимы 2 батареи емкостью по 140 А*ч.

    Данный расчет приведен для случая, когда отсутствует автономный источник энергии, например в виде солнечных батарей. Если же в системе резервного питания предусмотрены солнечные батареи и допустим они выдают 500 Вт*сутки (а столько выдает одна 100 Ваттная панель в солнечную погоду), то необходимо внести соответствующую поправку в расчет, а именно:

    При напряжении 12 В, необходимый номинал составит (3300-500*2)/12=192 А*час, т.е в этом случае будет достаточно 2-х батарей емкостью по 100 А*ч.

    Для автономной системы желательно производить расчет исходя из 30% разрядного цикла, поскольку в этом случае срок службы аккумуляторов будет фактически определяться количеством циклов заряда/разряда, а это количество тем больше, чем меньше глубина разрядки.

    После того, как Вы определились с емкостью, необходимо выбрать конкретную модель/марку аккумулятора.

    При выборе марки нужно обратить внимание на то, для скольки-часового разряда указана емкость.

    Дело в том, что разные производители указывают номинальную емкость для разных условий, например для 10-и часового или для 20-и часового разряда.

    Та марка, у которой указан номинал для 10-и часов, будет обладать большей реальной емкостью, чем 20-и часовая при условии одинакового номинала.

  • Также, при выборе марки стоит сравнить вес аккумуляторных батарей при одинаковой емкости. Дело в том, что фактически емкость свинцовых аккумуляторных батарей определяется весом активной массы свинца, а он занимает большую часть в её весе. Соответственно, батарея с большим весом скорее всего будет обладать лучшими характеристиками (большей реальной емкостью и количеством циклов заряда/разряда).
  • Одним из важных параметров является тип аккумуляторной батареи — AGM, GEL (гелевый) или жидко-кислотный (чаще всего – автомобильный).

    Для систем автономного питания применять автомобильные аккумуляторы не рекомендуется по той причине, что они не предназначены для длительной разрядки малыми токами и имеют минимальное число циклов среди прочих типов (обычно, не более 50). Их основное предназначение — отдать очень большой ток стартеру в течение нескольких секунд при старте двигателя.

    Однако, существует еще один тип жидко-кислотных аккумуляторов, которые специально предназначены для разрядки малыми токами, так называемые OPzS. Этот тип имеет максимальное число циклов заряда/разряда, в большинстве случаев является обслуживаемым (т.е. требующим контроля за параметрами электролита), а кроме того имеет максимальную цену и по этой причине мало распространен.

    Самым распространенным по причине низкой стоимости является AGM тип. Более дорогой, гелевый (GEL) тип также находит свое применение в солнечных электростанциях. О том, какой аккумулятор выбрать, AGM или гелевый, читайте на нашем сайте.

  • При выборе аккумуляторной батареи для автономной системы нужно отдать предпочтение марке с максимальным числом циклов заряда/разряда для требуемой глубины разрядки. О причинах этого уже сказано выше.
  • В свою очередь, для резервных систем нужно выбирать модель с максимальным сроком службы. Соответственно, лучше отдать предпочтение моделям гелевых или AGM аккумуляторов с 10-и летним сроком службы.
  • Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор аккумулятора!

    Выбор и эксплуатация аккумуляторов для солнечных батарей

    Выбор аккумуляторов для солнечных батарей зависит от ряда критериев. Кроме того, использовать можно как новые аккумуляторы, так и бывшие в употреблении.

    Разнообразие аккумуляторов для солнечных батарей

    Выбираем новый аккумулятор

    При покупке любого товара приобретатель руководствуется определенными критериями выбора. Существуют они и к аккумуляторам для солнечных батарей. Можно назвать следующие критерии:

    • цена;
    • условия, необходимые для эксплуатации аккумулятора (температура, вентиляция, условия обслуживания, учитывается также отсутствие или наличие специального помещения);
    • желаемый срок функционирования аккумулятора.

    Учитывая критерии отбора, выбирают, как правило, из следующих видов аккумуляторов:

    Стартерные батареи

    Их стоит выбирать в том случае, если имеются возможности для поддержания работы аккумулятора и места, где размещается аккумулятор, имеет хорошую вентиляцию. Следует отметить также, что при использовании обычных стартерных батарей часть энергии будет утрачиваться на саморазряд. Это, конечно, следует учитывать.

    Можно использовать и автомобильные аккумуляторы (об этом подробнее будет сказано ниже). Их используют тогда, когда система солнечной батареи работает в тяжелых условиях, ее аккумуляторы постоянно разряжаются, а возможность зарядить ее на 100% отсутствует.

    Такая ситуация складывается при подключении солнечной батареи к аккумулятору, заряжаемому от жидкотопливного генератора, или в том случае, когда генератор применяется при использовании элементарнейших контроллеров заряда.

    Стартерные батареи на любой вкус

    Гелевые аккумуляторы или аккумуляторы с намазными пластинами;

    Они являются наилучшим вариантом в том случае, если постоянно обслуживать аккумулятор нет возможности. Не обойтись без гелевых аккумуляторов солнечных батарей и в том случае, когда отсутствует хорошо вентилируемое помещение, где предполагается разместить аккумулятор.

    Гелевые аккумуляторы не являются бюджетным вариантом, и их использование обойдется дороже, чем применение автомобильных аккумуляторных батарей. Кроме того, срок их службы менее продолжительный.

    Но это компенсируется, кроме вышеназванных положительных качеств, еще и тем, что благодаря малому самозаряду, теряется меньшее количество энергии.

    Гелевый аккумулятор в разрезе

    AGM батареи;

    Также в резервных системах могут применяться AGM батареи, срок службы которых несколько короче, чем у гелевых аккумуляторов для солнечных батарей. К плюсам данного вида батарей относятся:

    • отсутствие газовыделения, что позволяет установить аккумулятор в любом помещении, пусть оно даже не оснащено вентиляцией;
    • малые размеры аккумулятора позволяют использовать помещения с малой площадью;
    • транспортировать такой аккумулятор можно и в заряженном состоянии;
    • его хватает на 500 циклов при соблюдении условия о 80% глубине заряда;
    • скорость заряда аккумулятора очень хорошая. Так, за 6-9 часов он полностью восстанавливается;
    • при недозаряде аккумулятор работает неплохо или, можно сказать, удовлетворительно;
    • несмотря на то, что температура в помещении, где работает аккумулятор, должна быть не менее 15 градусов, все же и при понижении показателя температуры ниже названного порока аккумулятор работает хорошо. Но этого нельзя сказать о высоких температурах, поскольку работа в таких условиях приводит к значительному сокращению срока службы аккумулятора;
    • средняя цена.

    Строение AGM батареи

    Если говорить об уровне заряда тока, то у данного аккумулятора он довольно высокий. В отличие от гелевых трубчатых аккумуляторов влияние перезаряда плохо сказывается на функциональных способностях аккумулятора.

    Перезаряд приводит к выведению батареи из строя. В то же время при недозаряде батарея работает удовлетворительно, хотя это и приводит к сокращению срока службы аккумулятора.

    Тепловой перебой у данных аккумуляторах встречается редко, но он возможен.

    Заливные (OPzS) и герметичные (OPzV)

    Такие солнечные батареи следует выбирать тогда, когда мощность работающей системы составляет более 500 Вт, а также, если требуется, чтобы система функционировала длительное время без перебоев.

    Срок службы заливных и герметичных батарей является наиболее продолжительным. Только данные виды батарей могут обеспечить циклическую работу солнечных батарей, даже если циклы работы являются тяжелыми.

    Типичный герметичный аккумулятор

    Подведем итог

    Если имеется постоянная возможность поддерживать работу аккумулятора и циклы работы не являются тяжелыми, то можно выбрать простые стартерные батареи.

    Отдать предпочтение гелевым аккумуляторам следует тогда, когда нет возможности их обслуживать, и при этом они применяются не для мощной системы.

    Обеспечить длительное время работы системы с высокой мощностью могут только заливные или герметичные аккумуляторы. Для резервных систем предусмотрены AGM батареи.

    Как выбрать бывший в употреблении аккумулятор?

    Существует точка зрения, что желательно использовать бывшие в употреблении, а не новые аккумуляторы для солнечных батарей.

    В таком случае тоже следует узнать о том, какие конкретно батареи можно использовать, а также, как правильно подобрать аккумулятор, восстановить его, если в этом возникает необходимость и, конечно, эксплуатировать. Лучше всего приобретать щелочные тяговые аккумуляторы. Их плюсы в следующем:

    • можно сильно разряжать и глубоко перезаряжать без ущерба для аккумулятора;
    • длительный срок эксплуатации.

    Надо сказать, что у щелочных батарей есть не то что бы минус, но все же и не плюс. Дело в том, что щелочные аккумуляторы используются гораздо реже, а значит, бывший в употреблении щелочной аккумулятор будет найти гораздо сложнее.

    Тем не менее, это возможно. Можно остановить выбор и на свинцовых стартерных кислотных аккумуляторах. Их плюс в том, что они весьма активно используются в области эксплуатации транспортных средств, то есть купить их будет просто.

    Если денег на новый аккумулятор нет, можно приобрести бывший в использовании

    При покупке стоит знать следующее: нельзя выбирать тот свинцовый аккумулятор, который снят с автомобиля, уже более года не используется и, соответственно, находится в разряженном состоянии. Дело в том, что аккумуляторам вредно долгое время находиться в разряженном состоянии. Лучшим вариантом свинцового аккумулятора будет тот, который совсем недавно удален из машины и заменен на новый. Если имеется собственный автомобиль, то можно использовать аккумулятор с него.

    Внешними признаками того, что в скором времени аккумулятор больше не сможет выполнять свои функции является то, что на его клеммах образуется кристаллообразный налет медного или белого цвета.

    После того, как аккумулятор снят с автомобиля, его нужно зарядить, используя при этом слабый ток.

    Что значит слабый ток? Ток должен быть меньше на 25-50% того, что рекомендовался производителем аккумулятора, предназначенного первоначально для использования в автотранспортном средстве. Заряжать аккумулятор необходимо в течение 24 и более часов.

    Эксплуатация б/у аккумулятора

    1. Температурный режим. Наиболее оптимальной температурой эксплуатации аккумулятора является 5-10 градусов. При этом противопоказаны перепады температур, особенно резкие. Отсюда можно сказать, что обеспечить надлежащий температурный режим могут погреба, подвалы и другие подобные территории.
    2. Вентиляция. Она может понадобиться, а может и нет, то есть единого правила не существует.

    Если применяется стандартная батарея и отвечающая аккумулятору солнечной батареи емкость, то вентиляция не требуется. Кроме того, некоторое количество газов, что выделяются аккумулятором, устранят грибки и плесень или предотвратят их появление. Может возникнуть вполне закономерный вопрос: а не отразятся ли пагубно такие газы на здоровье человека? Ответ: нет, опасаться отравления не стоит.

    Концентрация газов незначительна, они быстро нейтрализуются и, что самое важное, солнечные батареи не могут заряжаться ночью.
    Заряд аккумулятора для солнечной батареи.

    Солнечная батарея, имеющая более мощную систему заряда аккумулятора и функционирующая в довольно герметичных местах, вырабатывает газы в довольно серьезных количествах, а потому возникает необходимость в удалении взрывоопасных газах. Как это сделать? Отдельные модели аккумуляторов солнечных батарей имеют на торце специальные вентиляционные отверстия.

    В таком случае нужно только вставить в это предусмотренное отверстие силиконовую трубку и вывести ее наружу. Можно использовать простую трубку от медицинской капельницы.

    В последующем, когда аккумулятор будет систематически заряжаться и перезаряжаться слабым током в течение определенного времени, то сульфатация пластин будет сниматься на 70-80% с восстановлением емкости аккумулятора солнечной батареи. Это, в свою очередь, также предотвратить образование опасных газов.Правильная эксплуатация продлит срок службы батареи
    Емкость аккумулятора.

    Наилучший вариант – это большая и даже избыточная емкость аккумулятора.

    Чем это оправдано? А тем, что в случае, если будут подключаться достаточно мощные электрические приборы, которые нуждаются в значительных количествах тока, происходит серьезное провисание напряжения аккумулятора, часто даже минимального рабочего напряжения инвертора (преобразователя постоянного тока в переменный), из-за чего срабатывает защитная система и аккумулятор отключается.

    В силу названной причины даже максимально заряженный аккумулятор, но при этом имеющий минимальную емкость, может не позволить работать болгарке или другому электроприбору, имеющую высокие пусковые точки. Конечно, можно возразить и сказать, что подобное утверждение несостоятельно, ведь можно применить устройства плавного пуска. Но контраргументом будет то, что подобные устройства предотвратят отключение аккумулятора только на определенное количество циклов срабатывания. А затем снова все вернется на прежние места.

    Есть и другие преимущества большой емкости аккумулятора солнечных батарей, а именно: процессы разряда и заряда будут происходить в щадящем токовом режиме. При одинаковой силе тока аккумуляторы с достаточной или избыточной емкостью работают в тренировочном режиме, а аккумуляторы с малой емкостью в сокращенном или форсирующем режиме.

    Таким образом, стало очевидным, что не всегда приобретение нового аккумулятора является панацеей. Можно запастись и бывшим в употреблении продуктом, если уметь правильно с ним обращаться.

    Кроме того, нельзя сказать о явном преимуществе одного конкретного типа аккумуляторов над другими. Большую роль играют условия, при которых солнечная батарея эксплуатируется, и, конечно же, стоимость, которую потребитель готов оплатить.

    Но с основными меритериями мы ознакомились, так что окончательный выбор уже за вами.

    Как выбрать 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.

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

    1. Солнечные панели – основной компонент, который генерирует энергию Солнца в электрическую.
    2. Аккумулятор – является компонентом, накапливающим и распределяющим электричество, например, когда элементы отключены или ночью.
    3. Контроллер – обеспечивает режимы зарядки: силу тока и уровень напряжения
    4. Инвертор – трансформирует постоянный ток в переменный, с необходимым напряжением и частотой.

    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.

    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).
    Каждый электрик должен знать:  Почему отсутствует маркировка метража на кабеле ВВГнг

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

    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.

    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.

    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.

    Расчёт и выбор аккумулятора

    Для того чтобы рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторной батареи необходимо знать мощность подключаемых потребителей и время предполагаемой работы АКБ, для обеспечения потребителей электроэнергией.

    Это выражается формулой:

    Емкость АКБ = 100 × время × мощность нагрузки

    После того, как определена необходимая мощность АКБ, следует рассчитать количество аккумуляторов для обеспечения нормальной работы солнечной электростанции. Для этого полученную общую емкость АКБ необходимо разделить на емкость одного аккумулятора.

    Для того чтобы определить время, которое АКБ сможет обеспечивать потребителей электрической энергией, можно воспользоваться следующей формулой:

    Время=суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)

    Когда произведен расчет необходимого количества аккумуляторных батарей, выбран их тип и ёмкость, следует выбрать страну производителя и фирму, выпускающую выбранный тип АКБ.

    На российском рынке аккумуляторные батареи представлены как отечественного, так и зарубежного производства, поэтому в данном вопросе советовать сложно, каждый делает свой выбор индивидуально, в зависимости от места проживания, материального достатка и личных предпочтений.

    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.

    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.

    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.

    Видео. Как выбирать аккумулятор

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

    Бестопливный генератор — способ заработать на безграмотности Фотомануал: солнечная батарея своими руками шаг за шагом Плюсы и минусы вертикальных ветрогенераторов, их виды и особенности Виды контроллеров для солнечных батарей и как выбирать

    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.

    Подбор аккумуляторов для солнечных батарей

    Аккумулятор – обязательная часть электростанции, занимающейся преобразованием солнечной энергии в электрическую. Основной функцией аккумулятора является накопление энергии и ее последующая отдача. Дело в том, что солнечная батарея может функционировать только при поступлении солнечного света, то есть в светлое время суток.

    Другими словами, энергия не будет вырабатываться в пасмурную погоду и в темное время суток. Именно в это время аккумулятор будет отдавать энергию. Срок автономной работы солнечной батареи определяется энергетической емкостью аккумулятора.

    Обзор аккумуляторов для солнечных батарей

    Помимо емкости, еще одним существенным параметром данного элемента солнечной электростанции является наибольшее количество циклов полного заряда и полного разряда аккумулятора, а также возможная продолжительность его эксплуатации.

    С учетом некоторых особенностей работы солнечной электростанции к ее аккумуляторам предъявляются следующие требования:

    1. Большой зарядный срок, то есть время, за которое аккумулятор заряжается полностью.
    2. Значение саморазряда, чем оно меньше, тем лучше. Саморазряд представляет собой потери энергии, допускаемые самим аккумулятором.
    3. Способность выдерживать большое количество циклов полного заряда и разряда.
    4. Диапазон температур, при которых аккумулятор может функционировать без проблем. Чем выше данный показатель, тем лучше.
    5. Обслуживание аккумулятора. Чем меньше мероприятий необходимо проводить при обслуживании данного элемента солнечной электростанции, тем лучше.

    На сегодняшний день выпускаются специальные аккумуляторы, предназначенные именно для солнечных батарей. Подобные аккумуляторы соответствуют всем приведенным выше требованиям.

    В отличие от прочих аккумуляторов они отличаются низким показателем саморазряда, а также низкой чувствительностью к зарядкам и разрядкам, соответственно эффективность их работы, а также продолжительность службы высокая.

    Виды аккумуляторов и их характеристики

    Стартерные аккумуляторы

    Выбирать эту разновидность стоит только в том случае, если место, где будет установлен аккумулятор, будет иметь хорошую вентиляцию.

    Подобная разновидность аккумуляторов, предназначенных для работы в составе солнечной электрической станции, отличается довольно высоким показателем саморазряда.

    Их используют в тех случаях, когда солнечная батарея вынуждена функционировать в тяжелых условиях.

    Аккумуляторы с намазными пластинами

    Подобные устройства можно назвать наилучшим вариантом в таких случаях, когда осуществлять постоянное обслуживание системы невозможно. Помимо этого гелевые аккумуляторы незаменимы в случае установки в плохо вентилируемом помещении.

    Однако подобные накопители электрической энергии нельзя назвать бюджетным вариантом. К тому же продолжительность эксплуатации подобных аккумуляторов относительно невелика.

    Положительными качествами подобных элементов можно назвать малые потери электрической энергии, что значительно продлит работу станции в ночные часы и пасмурную погоду.

    AGM-аккумуляторы

    Основой работы данных накопителей электрической энергии являются абсорбирующие стекломаты. Между стекломатами располагается электролит в связанном состоянии. Использовать по назначению аккумулятор можно в абсолютно любом положении. Стоимость подобных аккумуляторов относительно невелика, а уровень заряда достаточно высокий.

    Срок продолжительности эксплуатации данного аккумулятора составляет около пяти лет. Помимо этого отличительными особенностями аккумулятора AGM-типа, являются: возможность перемещения в полностью заряженном состоянии, способность выдерживать до восьми сотен циклов полного заряда и разряда, относительно небольшие размеры, быстрая зарядка (около семи с половиной часов).

    Данный аккумулятор работает в диапазоне температур от пятнадцати до двадцати пяти градусов. Однако подобные аккумуляторы плохо переносят неполный заряд.

    Гелевые аккумуляторы

    Электролит в данном аккумуляторе имеет консистенцию желе. Конструкция подобных аккумуляторов отличается высокой устойчивостью к заряду и разряду. Они не нуждаются в многочисленных мероприятиях по их обслуживанию. Стоимость подобного элемента относительно невысокая. Потери энергии также не существенны.

    Заливные (OPzS) аккумуляторы

    Электролит в данных аккумуляторах находится в жидком состоянии. Они не нуждаются в постоянном обслуживании. В большинстве случаев необходимо контролировать уровень электролита примерно раз в год.

    Подобные устройства, предназначенные для аккумулирования электрической энергии, разработаны для разрядки небольшими токами, а также могут выдерживать большое количество циклов полной зарядки и разрядки.

    Однако стоимость подобных устройств довольно высокая, так что их целесообразно использовать в мощных электростанциях, занимающихся преобразованием солнечной энергии в электрическую.

    Критерии, влияющие на выбор

    При выборе аккумулятора для электрических станций, занимающихся преобразованием солнечной энергии необходимо принимать во внимание следующие критерии:

    1. Значение емкости аккумулятора, которое является одним из наиболее важных параметров устройства. Дело в том, что аккумулятор должен держать энергию около четырех суток. Данный параметр определяется из требуемого энергопотребления.
    2. Продолжительность зарядки и последующей разрядки. Производители устанавливают номинальные значения емкости и скорости зарядки и разрядки аккумулятора, однако далеко не всегда эти значения соответствуют реальным.
    3. Габаритные размеры и вес аккумулятора. При этом стоит отметить, что аккумуляторы одного типа могут иметь разный вес. Значение емкости, как правило, выше у того устройства, которое весит больше.
    4. Условия эксплуатации. Под условиями подразумевается температура, при которой устройство может работать без нарушений, периодичность проведения мероприятий по обслуживанию аккумуляторов и необходимость вентиляции помещения.
    5. Срок эксплуатации и количеством циклов полной зарядки и разрядки. При этом стоит помнить, что чем меньше глубина разрядки при работе аккумулятора, тем больше циклов разрядки и зарядки он способен выдержать.

    Выбирая аккумулятор для солнечных батарей и рассчитывая параметры данного устройства, обязательно нужно помнить, что при аккумулировании и в процессе преобразования, устройства теряют часть электрической энергии. Как правило, эффективность современных моделей для солнечных электрических станций составляет восемьдесят пять процентов.

    Расчёт и выбор аккумулятора

    Для начала необходимо рассчитать мощность ожидаемой выработки энергии. Расчеты производятся на основе мощности излучения солнца, составленных с учетом погоды в разное время года.

    Помимо этого при получении результата необходимо в обязательном порядке учесть углы наклона панели солнечной батареи, причем неважно — горизонтально или вертикально она сориентирована.

    Угол наклона крайне важен, поэтому его нужно выбирать правильно.

    • Если планируется эксплуатировать систему в течение всего года, то лучше всего сориентировать панель под угол на пятнадцать градусов больше, чем значение географической широты расположения объекта, где находится система.
    • Помимо всего этого необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации на панели солнечной батареи будет скапливаться пыль, наледь и снег. Для московского региона угол наклона панели составляет семьдесят процентов с ориентацией на южную сторону.
    • Если планируется использовать фотоэлектрическую батарею, то её можно установить на фасаде дома или на крыше, при этом угол наклона должен быть сориентированным в восточном или западном направлении.
    • После выбора угла наклона панели солнечной батареи нужно провести расчет возможной производительности солнечной электростанции, требуемого числа солнечных модулей, необходимых для функционирования системы в определенном режиме.

    Все расчеты осуществляются на примере самого худшего месяца, чаще всего этим месяцем является январь, и самого лучшего для солнечной электростанции — июль, а также для большей части года, периода с последнего месяца зимы, февраля, по последний месяц осени, ноябрь.

    Именно в этот период солнце наиболее активно. Стандартный показатель инсоляции рассчитывается для площади в один квадратный метр, при этом номинальное значение мощности определяется при температуре в двадцать пять градусов стандартного потока света в один киловатт на один квадратный метр.

    Принимая максимальное значение инсоляции (мощность излучения солнца, падающего на поверхность), расчет показывает, что значение вырабатываемой батареей электрической энергии относится к значению показателя инсоляции одного квадратного метра, точно также, как и вырабатываемая энергия к значению мощности солнечного излучения на поверхности земли при ясной погоде, которая приходится на один квадратный метр, то есть тысячи ватт.

    Умножая значение месячной инсоляции на значение вырабатываемой мощности солнечной батареи, поделенное на максимальное значение инсоляции, можно более точно узнать возможную месячную выработку энергии солнечной батарей.

    Расчет выработки солнечной панели проводится при помощи перемножения значения месячной инсоляции, выработки электрической энергии и соотношения КПД солнечной батареи и номинального значения мощности батареи.

    В свою очередь, значение номинальной мощности устройства рассчитывается при помощи перемножения максимального значения мощности инсоляции и выработки электрической энергии, получаемой от солнечной электростанции, поделенных на произведение месячной инсоляции и КПД.

    Обзор моделей

    Выпуском аккумуляторов для солнечных электрических станций занимаются такие компании, как:

    1. Немецкая фирма Bosh, занимающаяся выпуском техники бытового и промышленного назначения.
    2. Немецкая фирма Sonnenschein, занимающаяся разработкой и выпуском техники.
    3. Английская компания YUASA (Великобритания).
    4. Американская фирма C&D Technoloqies.
    5. Китайский производитель техники Delta.
    6. Китайская компания Haza (Китай).
    7. Тайваньская фирма APS.

    Все представленные выше компании, успевшие с самой лучшей стороны зарекомендовать себя на рынке, занимаются выпуском аккумуляторов для солнечных батарей. Продукция каждой из компаний отличается своими особенностями. Например, аккумуляторы, выпускаемые фирмой Haza изготовлены с использованием технологий AGM и HZY.

    Для автономных систем лучше всего подходят аккумуляторы, изготовленные с использованием технологии Gel «глубокого разряда» или аккумуляторы технологии OPzV. Таким характеристикам соответствуют аккумуляторы, выпущенные фирмой Delta.

    Обзор цен на разные виды

    Стоимость аккумуляторов для солнечных батарей во многом зависит от показателя емкости устройства.

    Разберем стоимость аккумуляторов для батарей на примере гелевых аккумуляторов, выпускаемых компанией Delta:

    GX12-12

    Является самой дешевой моделью, который имеет емкость двенадцать ампер часов.

    Стоимость 1900 рублей.

    HRL12-100

    Имеет емкость сто ампер часов.

    Стоимость 13200 рублей.

    HRL12-890W (HRL12-200)

    Является одной из самых дорогих моделей аккумуляторов для солнечных батарей, емкость которого равняется двумстам ампер часам.

    Стоимость 29430 рублей.

    Какой аккумулятор выбрать для солнечных батарей

    Аккумуляторы для солнечных батарей — многофункциональные устройства, которые одновременно решают несколько задач. Существует большое количество разнотипных вариантов подобной техники, но чтобы приобрести подходящую АКБ, нужно знать правила выбора.

    Электрические параметры таких устройств — наиболее главные критерии. Их соотносят с условиями эксплуатации. Если АКБ подобраны правильно, система солнечных электростанций будет функционировать долго.

    При несоответствии параметров рабочим условиям постепенно снижается емкость устройства.

    Требования к аккумуляторам

    Если стоит задача приобрести АКБ, следует подготовиться к покупке. Для этого изучаются требования к аккумуляторным батареям:

    • прибор должен выдерживать достаточное количество циклов полной зарядки и разрядки;
    • следует подбирать малообслуживаемые или совсем необслуживаемые АКБ, т.к. в процессе их эксплуатации не всегда есть возможность производить регулярный осмотр и проверку работоспособности;
    • рекомендуется устанавливать только те модели аккумуляторов для солнечных батарей, которые характеризуются небольшим током самозаряда;
    • устойчивость к негативным внешним факторам, в частности, к высоким и низким значениям температур.

    Есть требования и к эксплуатации аккумуляторов. Например, глубокая разрядка и зарядка от солнечной батареи способствует сокращению срока службы АКБ.

    Типы аккумуляторов

    Ассортимент подобных приборов широк. Они имеют разное устройство, что определяет принцип работы. Основной функцией аккумулятора является накопление полученной энергии. Когда это необходимо, данный узел отдает энергию. Подобные устройства могут функционировать в разных режимах:

    • накопление энергии в дневное время и дальнейшая отдача ее ночью или в моменты, когда система эксплуатируется на пике нагрузки;
    • увеличение функциональных возможностей осветительных приборов, когда на улице пасмурная погода, и солнечные панели не могут полноценно реализовывать свою прямую функцию.

    Стоит выбирать аккумулятор с учетом тонкостей его работы. Не всегда используется специальная АКБ. Некоторые умельцы задействуют для этой задачи автомобильный аккумулятор. По параметрам для заданных условий он должен быть наилучшим, лучше рассматривать варианты устройств, разработанных специально для солнечных батарей, т.к. они прослужат намного дольше.

    Гелевые

    Устройство гелиевого аккумулятора

    АКБ данного типа отличаются от привычных аналогов тем, что содержат электролит в меньшем объеме.

    Кроме того, вещество отличается по структуре: характеризуется желе- или пастообразной консистенцией. С учетом данной особенности появилось и название — гелевые аккумуляторы.

    Они содержат стекловолоконные сепараторы — это прослойки, благодаря которым электролит не растекается.

    Применяются гелевые аккумуляторы для солнечных батарей, газовых котлов, мото- и квадроциклов, скутеров. Такие устройства можно использовать на протяжении длительного периода, что обусловлено возможностью многократной перезарядки (до 1000 циклов). Еще одним преимуществом является устойчивость к механическим деформациям. Мелкие дефекты корпуса не приводят к поломке аккумулятора.

    Рабочая температура подобной техники варьируется в широких пределах. Аккумуляторы гелевого типа используются даже при сильных морозах (до -50°С). При этом не происходит существенная потеря емкости АКБ. Во время хранения в отключенном состоянии такие приборы тоже сохраняют свойства, уровень емкости не снижается. Их можно устанавливать в разных положениях. Недостатки:

    • повышенная чувствительность к изменениям сетевого напряжения;
    • опасно заряжать АКБ до предельного уровня, в таких условиях устройство становится взрывоопасным;
    • аккумулятор не способен функционировать длительный период на морозе, рекомендуется его утеплять;
    • стоимость подобных устройств высока.

    Щелочные

    К данной группе относится никель-металлогидридный аккумулятор. Долю положительного электрода составляют оксид бария и графит. Эти компоненты способствуют увеличению срока службы и повышению электропроводности активной массы.

    Щелочные аккумуляторы содержат сравнительно небольшой объем электролита.

    Это обусловлено тем, что в процессе электрохимических реакций и во время эксплуатации АКБ вещества, которые образуются при этом, не растворяются в массе электролита и не взаимодействуют друг с другом.

    Аккумуляторы данного типа требуют постоянного контроля: необходимо проверять уровень заряда и объем электролита. Перед тем как отправлять на хранение, такой прибор следует разрядить частично или же полностью.

    К преимуществам относят возможность использования аккумуляторов даже в условиях низких температур, причем на протяжении длительного периода. Кроме того, такие приборы характеризуются высокой нагрузочной способностью.

    Значит, мощность нагрузки при разряде может быть существенной, что обусловлено подачей большого тока.

    Заливные никель-кадмиевые

    Это разновидность щелочного аккумулятора. Заливными они называются из-за необходимости заполнения корпуса, содержащего электроды и сепаратор, электролитом.

    По принципу действия и свойствам подобные приборы сходны с ранее рассмотренным аналогом — никель-металлогидридной АКБ. Такая техника не является взрыво- и пожароопасной.

    По мере эксплуатации аккумулятора увеличивается влияние тока утечки между электродами на саморазряд устройства. Это приводит к уменьшению срока службы.

    Для поддержания АКБ в рабочем состоянии рекомендуется производить зарядку в диапазоне температур: +10…+30°С. Срок службы устройства сокращается, если регулярно производится глубокий подзаряд.

    К преимуществам подобных приборов относят существенное количество циклов разряда/заряда (1000). АКБ данного типа выдерживают нагрузки большой мощности.

    Кроме того, никель-кадмиевые аккумуляторы считаются самыми дешевыми из ряда аналогов.

    Устройство и технология AGM

    Это разновидность свинцово-кислотных АКБ. Свое название они получили благодаря наличию в конструкции впитывающего стекловидного материала.

    В частности, производитель заложил в устройство пористый стекловолоконный сепаратор, который пропитывает электролит, что позволяет сократить объем данного вещества. Жидкая кислота заполняет поры стекловидного материала. В результате снижается вероятность ее утечки.

    Благодаря данной особенности риск поломки аккумулятора при повреждении корпуса существенно уменьшается.

    Устройства этого вида не переносят воздействия высоких значений тока заряда. Еще на них плохо влияет перезаряд. При таких параметрах аккумуляторы AGM использовать нельзя. В результате нарушения условий зарядки АКБ могут вспучиться.

    К плюсам такой техники относят длительный период работы и устойчивость к воздействию вибраций. Однако по ряду параметров AGM уступают гелевым аналогам, которые также представляют группу свинцово-кислотных аккумуляторов.

    Перед покупкой следует учесть условия эксплуатации прибора, тогда будет проще сделать выбор.

    Свинцово-кислотные

    Традиционная конструкция подобных устройств: корпус выполнен из пластика, он разделен на отсеки, в которые заливается водный раствор серной кислоты (электролит). В данное вещество погружаются электроды (положительный, отрицательный). Материал, из которого они изготовлены, — свинец, содержащий добавки в виде сурьмы и мышьяка.

    Благодаря вспомогательным компонентам снижается интенсивность образования коррозии. Однако применение сурьмы негативно сказывается на параметрах АКБ. Так, ускоряется расход воды, растет показатель тока отдачи.

    Сегодня часто встречается усовершенствованная конструкция аккумуляторов данного вида. При этом вместо сурьмы используется кальций. В результате практически полностью пропала необходимость применения дистиллированной воды для эксплуатации АКБ.

    Недостатком конструкций с кальцием является короткий период службы в условиях частого глубокого разряда.

    Аккумуляторы OPzS

    Устройство аккумулятора OPzS

    Это представитель заливных аккумуляторов. Его особенностью является наличие пластин разной формы: положительный электрод представлен в виде трубки, отрицательный — сильнее уплощен. В конструкции есть прозрачные элементы, они выполнены из прочного материала стирол-акрилнитрила. Данная особенность позволяет контролировать уровень электролита.

    В конструкцию входят еще и фильтры, в основе которых лежат керамические материалы. Благодаря этому серная кислота исчезает менее интенсивно. Положительные качества аккумуляторов данного типа:

    • длительный период эксплуатации (20 лет);
    • применение пластин высокой прочности;
    • минимальный уровень обслуживания: есть необходимость в добавлении воды, что достаточно делать 1 раз в год;
    • большое количество циклов разряда/заряда — в пределах 1800;
    • низкий показатель саморазряда.

    Рекомендуется применять такие аккумуляторы для разрядов средней мощности. В таких условиях устройство будет работать наиболее эффективно.

    Литиевые

    Особенностью данных АКБ является узкий диапазон значений напряжений: от 3 до 4,1 В. Такие аккумуляторы эффективнее проявляют себя, если максимальный предел заряда составляет 45%. Если это условие не соблюдается, срок службы устройства снижается. В частности, при глубоком разряде или избыточном заряде емкость аккумулятора существенно уменьшается, и вскоре он перестает заряжаться.

    Средний срок службы литиевой батареи составляет 500 циклов разряда/заряда. Если интересует временной промежуток, то он существенно варьируется, т.к. зависит от особенностей эксплуатации подключенной техники.

    В конструкцию заложен контроллер, который позволяет правильно заряжать устройство.

    При этом предусматривается поэтапный процесс: при достижении некоторого значения напряжения происходит увеличение/уменьшение показателя силы тока.

    Главным недостатком такого аккумулятора является постоянная и существенная деградация (потеря емкости до 10% ежегодно). Даже правильная эксплуатация не поможет остановить данный процесс. Хранить литиевые аккумуляторы следует при температуре 0…+10°С. Если нет возможности обеспечить такие условия, рекомендуется снизить заряд до 30-50%.

    Основные критерии выбора АКБ

    Перед покупкой изучаются главные параметры. Причем важно не просто определить наиболее надежный мощный вариант, необходимо соотнести его характеристики с условиями эксплуатации. Главные параметры:

    1. Количество циклов разряда/заряда аккумулятором солнечной батареи. Данный показатель позволяет узнать, как долго будет эксплуатироваться АКБ.
    2. Скорость заряда.
    3. Емкость аккумулятора. Сначала определяют расчетное значение данного параметра. К нему следует добавить 35% на случай глубокого разряда прибора. Чтобы узнать значение требуемой емкости АКБ, проводится расчет солнечной батареи, при этом учитывают значение месячной инсоляции 1 м², КПД передачи электрического тока, номинальную мощность батареи, максимальную мощность инсоляции 1 м² поверхности земли.
    4. Габариты, масса. Эти параметры важны при выборе аккумуляторов для обеспечения питанием целых систем, в основе которых лежат солнечные батареи, т.к. в данном случае используется несколько АКБ, и необходимо выделить участок для их размещения.
    5. Схема подключения. Если планируется соединять несколько аккумуляторов, принимают во внимание возраст приборов, их емкость, напряжение. При различных схемах получают разные показатели общих параметров.
    6. Условия эксплуатации. Обращают внимание на средние значения температур в местности.
    7. Обслуживание. Рекомендуется приобретать устройства, которые не требуют регулярного осмотра и наладки функционирования, т.к. не всегда есть прямой доступ к аккумуляторам солнечных панелей.
    8. Величина саморазряда при простое.

    Для автономных систем

    В данном случае основной упор делают на соотношение параметров главных узлов солнечных энергосистем: контроллер, аккумулятор, преобразователь, фотоэлектрические панели. Изучаются устройство, схема подключения и параметры всех приборов. С учетом этой информации выбирают АКБ, которая будет обеспечивать питанием объекта без простоев и потерь.

    Обзор моделей

    Примером служат распространенные варианты аккумуляторов разных типов:

    1. Delta GX 12-12 — гелевый прибор. Его главные параметры: емкость — 12 А*ч, напряжение — 12 В, средний период эксплуатации — 10 лет.
    2. MNB ММ 200-12. Емкость батареи — 200 А*ч, напряжение — 12 В. Это аккумулятор типа AGM. Средний период эксплуатации — 12 лет.
    3. Литий-ионный АКБ LT-LYP200. Емкость — 200 А*ч, номинальное напряжение — 3,2 В.

    Обзор цен

    Стоимость формируется на основании ряда параметров: емкость АКБ, напряжение, количество циклов разряда/заряда, величина саморазряда и др. Чем дольше прибор будет находиться в эксплуатации, тем дороже он обойдется. Например, гелевые аккумуляторы емкостью 12 А*ч предлагаются по цене 2000 руб. Вариант типа AGM емкостью 200 А*ч стоит намного дороже — 24000 руб.

    Обзор ккумуляторов для солнечных батарей

    Системы альтернативной энергетики все чаще используют при обеспечении жилых домов электричеством. Так как режимы генерации и потребления электроэнергии различаются, то необходимо обеспечит ее накопление для последующей отдачи.

    Поэтому применяют специальные аккумуляторы для солнечных батарей и ветрогенераторов, которые предназначены для работы в циклах зарядки и разрядки.

    Аккумуляторы в системе бытовой гелеоэнергетики

    Понимание способов и нюансов использования аккумуляторов при обеспечении объекта электроэнергией от солнечных батарей позволит осуществить правильный выбор устройств и обеспечит максимальный КПД системы.

    Поэтому необходимо знать о способах создания аккумуляторного массива (блока) и правила расчета основных характеристик.

    Способ объединения устройств в единый массив

    Жилые и промышленные объекты потребляют электрическую нагрузку, превышающую возможности одного аккумулятора. В том случае, если система солнечной энергетики рассчитана на большое количество электроприборов, необходимо создание массива аккумуляторных батарей по примеру подобного объединения солнечных панелей.

    Подключение аккумуляторов в единый массив хранения электроэнергии можно выполнить параллельным, последовательным или смешанным способом. Выбор зависит от необходимых выходных показателей мощности и напряжения.

    • В зависимости от способа подключения аккумуляторов между собой можно добиться различных значений выходного напряжения, однако не следует создавать очень сложных схем во избежание образования уравнивающих током между устройствами в массиве
    • Аккумуляторные батареи размещают в доме или ином строении для обеспечения значения температуры окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и предотвращения попадания на них воды.

    Это значительно продлевает срок службы устройств и уменьшает потери электроэнергии.

    • Современные технологии производства аккумуляторных батарей, предназначенных для размещения в жилых строениях, предусматривают повышенные меры экологической безопасности. Поэтому, предпринимать каких либо специальных мер по интенсивной вентиляции помещения нет необходимости. Однако располагать их в жилых комнатах все же не следует.

    Так как аккумуляторы имеют значительный вес (прибор на 12 Вольт и 200 Ач весит около 70 кг), то их надо размещать на полу или прочных и надежно закрепленных стеллажах. Необходимо предотвратить вероятность падения аккумуляторов с высоты, так как в этом случае они выйдут из строя, а системы с жидким электролитом к тому же опасны для здоровья человека при их разгерметизации.

    С увеличением длины силового кабеля возрастает электрическое сопротивление, что приводит к уменьшению КПД системы. Поэтому практикуют размещение аккумуляторов вплотную друг к другу, чтобы минимизировать общую протяженность проводов.

    Стеллаж для аккумуляторных батарей должен выдерживать большой вес. Так, блок из восьми двухсотамперных аккумуляторов весит больше чем пол тонны

    Особенности функционирования системы

    При параллельном и комбинированном последовательно-параллельном соединении аккумуляторов в единый массив возможна разбалансировка устройств по уровню заряда. Это приводит к тому, что устройство будет функционировать не в полном цикле, а значит, его ресурс будет выработан быстрее.

    Система получения электроэнергии от солнца всегда снабжена контролером, который управляет зарядом аккумулятора. В случае создания массива батарей дополнительно необходима установка выравнивающих заряд перемычек.

    Во избежание проблем неравномерной зарядки и разрядки объединенных в единый массив аккумуляторов необходимо использовать устройства одной модели, а еще лучше – одной партии. Это правило актуально не только для систем солнечной энергетики.

    Сейчас практически все жилье можно обеспечить приборами, работающими от сети в 12 или 24 Вольта, в том числе холодильниками, телевизорами и т.д.

    Однако разводка с таким напряжением по всему дому не имеет смысла, так как мощность тока будет очень велика.

    Следовательно, при реализации такой задумки необходим дорогой кабель с большим сечением жил и будут велики потери от электрического сопротивления.

    Практически для всей бытовой техники существуют модели, работающие от 12-вольтовой сети постоянного тока. Если разводка электрического кабеля не слишком длинная, то можно использовать систему с низким напряжением

    Поэтому в непосредственной близости от аккумуляторных батарей устанавливают инвертор – устройство для преобразования электрического напряжения.

    Кроме того, реальное выходящее напряжение от аккумуляторного блока может несколько отличаться от заявленного. Так, полностью заряженные популярные для использования в комплекте с солнечными батареями гелевые аккумуляторы выдают напряжение 13-13,5 Вольта, поэтому инвертор выполняет функции стабилизатора.

    Расчет необходимой емкости батарей

    Емкость аккумуляторных батарей рассчитывают исходя из предполагаемого периода автономной работы без подзарядки и суммарной мощности потребления электроприборов. Среднюю по временному интервалу мощность электроприбора можно рассчитать следующим образом:

    P = P1 * (T1 / T2)

    • P1 – паспортная мощность прибора;
    • T1 – время работы прибора;
    • T2 – общее расчетное время.

    Практически на всей территории России существуют длительные периоды, когда солнечные батареи не будут работать по причине плохой погоды.

    Устанавливать большие массивы аккумуляторов для их полной загруженности всего несколько раз в год нерентабельно.

    Поэтому, к выбору интервала времени в течение которого устройства будут работать только на разряд необходимо подойти исходя из среднестатистического значения.

    Количество генерируемой солнечными панелями энергии зависит от плотности облаков.

    Если пасмурная погода в регионе не редкость, то недостаток входящей мощности необходимо учитывать при расчете объема аккумуляторного блока

    Если планируют использовать накопленную энергию в течение суток, то лучше принять за расчет чуть больший интервал, такой как 30 часов.

    А в случае длительного периода, когда нет возможности использовать солнечные батареи, необходимо применить другую систему получения электроэнергии, основанную, например, на дизель- или газогенераторе.

    Заряженный на 100% аккумулятор может до своей полной разрядки выдать мощность, которую можно рассчитать по формуле:

    P = U x I

    Так, один аккумулятор с параметрами напряжения 12 вольт и силы тока 200 ампер, может сгенерировать 2400 ватт (2,4 кВт). Для расчета суммарной мощности нескольких аккумуляторов, необходимо сложить значения, полученные для каждого из них.

    В продаже есть аккумуляторы с большим показателем мощности, но они стоят дорого. Иногда намного дешевле приобрести несколько обыкновенных устройств в комплекте с соединительными кабелями

    Полученный результат необходимо умножить на несколько понижающих коэффициентов:

    • КПД инвертора. При правильном согласовании напряжения и мощности на входе в инвертор будет достигнуто максимальное значение от 0,92 до 0,96.
    • КПД силовых кабелей. Минимизация длины проводов, соединяющих аккумуляторы и расстояния до инвертора необходима для снижения электрического сопротивления. На практике значение показателя составляет от 0,98 до 0,99.
    • Минимально допустимое разряжение батарей. Для любого аккумулятора существует нижний предел зарядки, при преодолении которого срок службы устройства значительно снижается. Обычно, контроллеры выставляют на минимальное значение зарядки 15%, поэтому коэффициент равен около 0,85.
    • Максимально допустимая потеря емкости до смены аккумуляторов. Со временем происходит старение устройств, повышение их внутреннего сопротивления, что приводит к безвозвратному уменьшению их емкости. Использовать устройства, остаточная емкость которых менее 70% нерентабельно, поэтому значение показателя нужно взять за 0,7.

    Вопреки распространенному мнению, КПД аккумулятора – отношение полученной и отданной электроэнергии включать в расчет не следует. Указанный в технической документации показатель емкости аккумулятора учитывает возможный объем на отдачу.

    В итоге значение интегрального коэффициента при расчете необходимой емкости для новых аккумуляторов будет приблизительно равно 0,8, а для старых, перед их списанием – 0,55.

    Для обеспечения дома электроэнергией при протяженности цикла заряда – разряда равной 1 суткам потребуется 12 аккумуляторов. Когда один блок из 6 устройств будет работать на разряд, второй блок будет заряжаться

    Максимально допустимые токи

    Для каждого аккумулятора в технической документации прописан максимально допустимый ток заряда. Превышение этого значение ведет к перегреву устройства, резкому и безвозвратному снижению его показателей. Поэтому при выборе батарей необходимо убедиться в том, что они могут обеспечить потребление вырабатываемого солнечными панелями электричества.

    Еще один важный показатель – допустимый разрядный ток:

    • Штатный разрядный ток, для работы на величине которого (или меньшем значении) предназначен аккумулятор. Работа всего подключенного в систему электрооборудования должна быть обеспечена этим показателем.
    • Максимальный разрядный ток, который кратковременно может дать устройство при пиковых нагрузках. Такие нагрузки могут возникнуть при включении некоторого оборудования, например содержащего компрессоры холодильника или кондиционера.

    Превышение длительное время первого показателя или кратковременного – второго ведет к преждевременному износу аккумулятора. При старении устройств эти показатели снижаются на 20-30%, что также необходимо учитывать.

    Особенности устройства и основные параметры

    Автомобильные аккумуляторы не предназначены для работ с большим количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики используют устройства другого типа. Так как их стоимость велика, то необходимо тщательно изучить все параметры перед приобретением.

    Режимы работы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько отличаются, что его предназначение указывают даже на самом устройстве

    Используемые типы для альтернативной энергетики

    Практически все аккумуляторы, применяемые в альтернативной энергетике и устанавливаемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Пользователю нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру. Это сделано для того, чтобы минимизировать риск физического или химического воздействия батарей на людей, воздух и окружающие их предметы.

    Поэтому нет необходимости подробного изучения структуры и физико-химических нюансов работы аккумуляторных батарей разных типов.

    1. Большее внимание надо уделить различиям в основных технических характеристиках устройств.
    2. OPzS аккумуляторы выполнены подобно простейшим свинцово-кислотным устройствам.
    3. Изменение в форме положительной пластины позволяет обеспечить значительно большее число циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных аналогов.
    4. Недостатком является наличие жидкого электролита, что может быть опасно при их разгерметизации. Средняя ценовая ниша.

    Щелочные (никелевые) аккумуляторы применяют редко по причине их невосприимчивости к малым токам при зарядке и необходимости прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В ином случае произойдет уменьшение емкости батареи. Также эти устройства имеют больший вес и габариты по сравнению с конкурентами той же емкости. Опасны при разгерметизации. Низкая ценовая ниша.

    Разгерметизация аккумулятора возможна при внутреннем дефекте, чрезмерной мощности зарядного тока, падении с высоты или работы в неподходящих условиях.

    Наибольшие проблемы при этом создадут устройства, содержащие опасные при испарении жидкости

    В AGM аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии в структуре из стекловолокна. Их можно заряжать малыми токами.

    Практически безопасны и занимают среднюю ценовую нишу среди конкурентов.

    В GE (гелевых) аккумуляторах в электролит добавлен оксид кремния, в результате чего он находится в гелеобразном состоянии. Устройства обладают высокой степенью безопасности и хорошими характеристиками. Высокая ценовая ниша.

    Аккумуляторные батареи на основе лития (например, литий-железо-фосфатные модели) обладают очень хорошими характеристиками, компактны, имеют значительно меньший вес, практически безопасны. Однако их стоимость значительно выше, чем у конкурирующих типов устройств, даже гелевых.

    С позиции соотношения цены и технических характеристик гелевый и литиевый тип аккумуляторов наиболее привлекателен. Однако единовременные стартовые вложения в них весьма велики, поэтому устройства других типов тоже широко распространены на рынке батарей для альтернативной энергетики.

    Аккумуляторы для альтернативной энергетики не продают в автомобильных магазинах. Приобрести их можно в фирмах по продаже солнечных батарей, ветроэлектрических установок или через интернет

    Выбор модели аккумулятора

    Основные параметры аккумуляторных батарей для гелиоэнергетики, на которые необходимо обратить внимание при покупке следующие:

    • напряжение и емкость, определяющие мощность аккумулятора;
    • глубина безопасного максимального разряда, при соблюдении которой возможно функционирование аккумулятора заявленные производителем сроки;
    • гарантированное количество циклов зарядки и разрядки при соблюдении всех технических условий;
    • величина саморазряда, характеризующая интенсивность потери электроэнергии в заряженном аккумуляторе при простое;
    • максимальный ток заряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор способен принять без ущерба для дальнейшего функционирования;
    • штатный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор длительно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
    • максимальный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор кратковременно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
    • оптимальная температура для работы устройства;
    • размер и масса аккумулятора, знание которых необходимо для выбора места их размещения и способа установки.

    Все эти параметры описаны в технической документации, которую в электронном виде размещают на сайте всех крупных производителей.

    Правильный выбор аккумуляторов по их параметрам позволит обеспечить надежную работу альтернативной энергосистемы. Не надо чрезмерно экономить на блоке хранения электроэнергии – первоначальные стартовые вложения окупятся бесперебойной работой системы на несколько лет вперед.

    Как выбрать батарею для солнечных панелей

    Каждому хотелось бы обеспечить свое жилище электричеством, выбирая наиболее экономный и экологический вариант. Поэтому современный хозяин стал уделять больше внимания этому вопросу, рассматривая альтернативные источники энергии.

    Использование солнечной энергии становится все более популярным среди потребителей. Аккумуляторы для солнечных батарей, которые так необходимы в системе энергоснабжения, являются темой нашей статьи.

    Вы найдете подробную информацию о том, как создать систему из аккумуляторов, каких типов они бывают и чем следует руководствоваться при выборе такого прибора.

    Для снабжения электричеством частного дома сооружается целая система солнечных электростанций, для которых аккумуляторы нужны, чтобы накапливать энергию в пасмурную погоду, ночью или в условиях низких температур, когда нет возможности использовать солнечные батареи.

    Также эти устройства помогают продлить срок службы всей системы. Объединив их в своеобразный блок, вы увеличите количество накапливаемой энергии. Выбор соответствующих аккумуляторных батарей (АКБ) позволит установить максимальный КПД электростанции.

    Создание системы аккумуляторов

    Создание системы аккумуляторов способно решить такую проблему как недостаток энергии. Емкость одного аккумулятора может оказаться слишком малой для обслуживания всего дома. Важно учитывать, что это возможно только при наличии достаточного количества солнечных панелей, которые смогут обеспечить вас электроэнергией, необходимой для потребления.

    Объединить АКБ в блок можно такими способами:

    • параллельно;
    • последовательно;
    • сочетанием этих способов.

    Схема подключения создается в соответствии с необходимыми показателями напряжения и мощности на выходе. Аккумуляторы для солнечных батарей устанавливают с учетом параметров эксплуатации, указанных в инструкции устройств, чтобы добиться максимального КПД и обеспечить наиболее длительный срок службы.

    Приборы следует располагать на небольшом расстоянии друг от друга, беря во внимание схему их подключения. При размещении также нужно учитывать немалый вес изделий, который варьируется в зависимости от типа материала и емкости АКБ.

    Особенности функционирования

    Нужно очень тщательно выбирать схему подключения аккумуляторов. В некоторых случаях неудачно подобранная схема может спровоцировать дисбаланс приборов относительно уровней заряда. Это может значительно снизить их срок эксплуатации. Объединение аккумуляторов требует дополнительных приборов, таких как контроллер и инвертор.

    Контроллер следит за уровнем заряда аккумулятора. При создании блока АКБ для выравнивания уровня заряда устанавливаются перемычки. Помимо этих элементов, для равномерных циклов зарядки и разрядки лучше всего использовать одинаковые модели аккумуляторов одного производителя.

    Энергия Солнца с помощью панелей проходит процесс преобразования в ток постоянного значения. Электроприборы же потребляют мощность разной величины. Инвертор предназначен переводить постоянное значение тока в меняющуюся величину, чтобы обеспечить полноценное функционирование всех электрических приборов.

    Типы аккумуляторов

    Существует огромное разнообразие аккумуляторов, которые можно использовать для солнечной батареи. Принцип работы АКБ зависит от материалов изделия и типа его конструкции. Из представленных на рынке вариантов мы остановимся лишь на нескольких и опишем каждый из них.

    Список представляем ниже:

    1. Гелевые.
    2. Щелочные.
    3. Литиевые.
    4. Свинцово-кислотные.

    Помимо этих основных видов, мы опишем аккумуляторы AGM, OPzS, заливные никель-кадмиевые, а также те, которые предназначены для автомобилей.

    Гелевые

    Этот вид получил свое название по причине того, что электролит этих аккумуляторов содержится в небольшом объеме и представляет собой вещество гелеобразной консистенции. При этом он не растекается благодаря прослойкам из стекловолокна.

    Аккумуляторы этого типа отличаются длительным сроком службы, который обусловлен большим количеством циклов перезарядки. Подобное устройство обладает стойкостью к механическим повреждениям. Незначительные деформации корпуса не повлияют на его работу.

    АКБ этого типа может работать в условиях низких температур, доходящих до – 50 °C, сохраняя при этом объем емкости. Свойства прибора полностью сохраняются в отключенном режиме при длительном хранении.

    Главное учитывать то, что при долгой работе под воздействием низких температур прибор следует утеплять. Очень важно следить за уровнем заряда. При его максимальном значении существует риск, что прибор может взорваться. Также аккумуляторы на основе геля обладают высокой чувствительностью к колебаниям напряжения.

    Щелочные

    Электролит устройств этого вида содержится в небольшом объеме. Это объясняется тем, что конечные вещества электрохимических реакций не растворяются в электролите и между собой не взаимодействуют.

    Щелочные аккумуляторы, по-другому алкалиновые, характеризуются длительным сроком эксплуатации, а также отсутствием чувствительности к колебаниям напряжений. В отличие от устройств на основе геля, могут использоваться при низких температурах длительное время.

    На хранение устройство следует отправлять полностью разряженным, чтобы избежать потери объема емкости при последующей зарядке. Также этот фактор может негативно отразиться на работе всей системы солнечной электростанции.

    Литиевые

    Принцип действия подобных устройств заключается во взаимодействии ионов лития с молекулами металлов, которые являются дополнительными компонентами.

    Литиевые приборы обладают способностью быстро заряжаться, имея при этом большой объем емкости. АКБ этого типа являются малогабаритными устройствами с небольшим весом.

    Литиевые аккумуляторы имеют высокую себестоимость. По этой причине их редко используют для оборудования солнечной электростанции. Срок эксплуатации почти вдвое меньше, чем у приборов на основе геля.

    Также этот срок в разы снижается, если уровень заряда будет превышать 45%. Именно этот предел является максимально эффективным и не позволяет объему емкости уменьшаться.

    Эти аккумуляторные батареи работают с напряжениями узкого диапазона. Одним из основных недостатков устройств является постепенное уменьшение объема емкости, которое не зависит от соблюдения правил эксплуатации.

    Свинцово-кислотные

    Устройство имеет несколько отсеков с электролитом в состоянии водяного раствора. В это вещество помещаются электроды из свинца с примесью других химических элементов.

    Благодаря примеси различных компонентов, прибор становится устойчивым к процессу коррозии.

    Следует отметить, что такие аккумуляторы имеют весьма непродолжительный срок службы, что объясняется быстрой разрядкой.

    Аккумуляторы AGM

    Эти устройства относятся к виду свинцово-кислотных, но они отличаются тем, что внутри находится материал из стекловолокна, пропитанный электролитом.

    Так как кислота заполняет поры материалы, это способствует устойчивости к ее утечке с последующим нарушением работы от незначительных механических повреждений. Из этого следует, что размещать аккумулятор можно в любом положении. Помимо вышеописанного, эти АКБ имеют большой объем емкости, отличаются продолжительным сроком эксплуатации и имеют достаточный ресурс циклов «заряда-разряда».

    Приборы чувствительны к току большого значения. Несоблюдение правил эксплуатации может привести к вздутию корпуса.

    Аккумуляторы OPzS

    Аккумуляторы данного типа относятся к свинцово-кислотным, но отличаются особенностью форм электродов. Положительный электрод имеет форму трубки, а отрицательный является утолщенным.

    Такое строение позволило увеличить ресурс циклов «заряда-разряда». Благодаря наличию фильтров появилась возможность контролировать расход кислоты. Устройство имеет длительный срок эксплуатации. Не требует особых мер в обслуживании. Особым преимуществом использования является низкий показатель саморазрядов.

    По причине высокой цены, которая автоматически увеличивает стоимость и окупаемость всей солнечной электростанции, их используют крайне редко.

    Заливные никель-кадмиевые

    Эти устройства относятся к аккумуляторам щелочного типа. Название характеризует принцип их обслуживания, то есть, существует необходимость в заливке их корпуса.

    • В отличие от аккумуляторов на основе геля, они являются более безопасными в использовании. Также следует отметить весьма доступную цену.
    • Батареи этого типа хорошо справляются с высокими показателями мощности.
    • Их основным преимуществом можно выделить большой ресурс циклов «заряда-разряда», который может сравниться с показателем гелевых аккумуляторов.

    Среди недостатков стоит отметить короткий срок службы, который определяется большим показателем саморазряда прибора. Помимо этого, период эксплуатации сокращает и максимальный уровень зарядки.

    Автомобильные аккумуляторы

    Хорошими, в плане затрат, являются аккумуляторы, предназначенные для автомобилей. Их очень часто используют те, кто проектирует систему солнечной электростанции самостоятельно. Цена аккумуляторов автоматически снижает стоимость системы в несколько раз.

    Проблема лишь в том, что автомобильные аккумуляторы рассчитаны на немного другой режим работы. Как результат, их приходится очень часто менять в связи с высоким показателем изнашиваемости и последующей поломкой. Поэтому такие устройства можно использовать только под небольшую мощность солнечных панелей и лишь короткий период времени.

    Критерии выбора аккумулятора для солнечных батарей

    Каждый, кто имеет цель обеспечить дом электроэнергией с помощью солнечных батарей, задается вопросом, какие аккумуляторы являются наилучшим и наиболее подходящим вариантом для создания солнечной электростанции. Мы поможем определить, какой аккумулятор выбрать в этом случае.

    При выборе модели батареи необходимо руководствоваться соотношением указанных характеристик к условиям использования. Параметры, на которые следует обращать внимание при покупке, описаны ниже.

    1. Ресурс циклов «заряда-разряда». Эта характеристика позволяет предположить приблизительный срок эксплуатации батареи.
    2. Показатель скорости процесса зарядки и разряда. Этот показатель также влияет на период службы устройства.
    3. Показатель саморазряда устройства. Это также влияет на изнашиваемость аккумулятора.
    4. Объем емкости аккумулятора. Данный параметр помогает определить мощность, с которой может работать прибор.
    5. Максимальное значение тока при заряде и разряде. Значение при заряде определяет, какой ток может принять прибор. Значение при разряде определяет, какой ток может отдать устройство без ущерба для функционирования.
    6. Вес и габариты устройства. Эти параметры необходимы, чтобы составить схему подключения аккумуляторов, а также определить их местоположение.
    7. Условия использования АКБ. Это следует учитывать по причине того, что разные модели работают при разных температурных режимах.
    8. Обслуживание. В инструкции должно быть указано, каких мер по обслуживанию требует каждая конкретная модель. Но это не является основным параметром, который может повлиять на ваш выбор.

    Для полноценного функционирования солнечной электростанции следует учитывать технические характеристики всех составляющих этой системы. Надеемся, что вышеизложенная информация поможет вам выбрать подходящий аккумулятор для системы энергоснабжения с помощью солнечной энергии.

    Добавить комментарий