Alkalické batérie
Na rozdiel od kyselinových, alkalické batérie robia vynikajúcu prácu s hlbokým vybitím a sú schopné dodávať prúdy po dlhú dobu asi 1/10 kapacity batérie. Ďalej sa dôrazne odporúča úplne vybiť alkalické batérie, aby nedošlo k takzvanému „pamäťovému efektu“, ktorý znižuje kapacitu batérie o množstvo „nevybratého“ náboja.
V porovnaní s kyselinovými majú alkalické batérie značnú životnosť - 20 rokov a viac - poskytujú stabilné napätie počas procesu vybíjania, môžu byť tiež servisované (zaplavené) a bez dozoru (zapečatené) a zdá sa, že sú jednoducho vyrobené pre solárnu energiu. V skutočnosti nie, pretože nie sú schopné nabíjať slabými prúdmi, ktoré generujú solárne panely. Slabý prúd voľne preteká alkalickou batériou bez jej nabitia. Preto, bohužiaľ, množstvo alkalických batérií v autonómnych energetických systémoch má slúžiť ako „banka“ pre naftové generátory, kde je tento typ skladovania jednoducho nenahraditeľný.
Typy batérií
Na ruskom trhu dnes existuje niekoľko druhov batérií.
Gél
Jeden z najbežnejších typov batérií, ktorý sa aktívne používa na usporiadanie systémov autonómneho napájania. Jeho chemické zloženie zahŕňa olovo a kyselinu sírovú gélovej konzistencie. Kyselina sírová pôsobí ako vodivý elektrolyt. Skutočnosť, že je vložená do batérie vo forme gélu, robí proces rekombinácie efektívnejším a rýchlejším. Gélové batérie majú priemernú životnosť 5 - 8 rokov.
Kyselina olovnatá
Táto batéria sa veľmi nelíši od gélovej batérie. Pokiaľ zariadenie tohto typu neobsahuje kyselinu tekutej konzistencie, ktorá trochu oslabuje jeho výkon. Životnosť oloveného akumulátora je pomerne krátka - 2 - 4 roky. Takéto batérie sa používajú v automobilovom priemysle.
AMG
Batéria AMG obsahuje rovnaké olovo a kyselinu sírovú. Rozdiel oproti iným zariadeniam je výroba. Pre obsah kyseliny sírovej v batérii tohto typu sa z najjemnejších sklenených nití odoberá špeciálna absorpčná nádoba. Materiál sa nazýva sklenená podložka. Batérie AMG sú výkonovo zhruba podobné gélovým batériám a vydržia približne 5 - 8 rokov.
Alkalické
Alkalické batérie vždy obsahujú nikel. Druhým chemickým prvkom môže byť železo alebo kadmium. Nazývajú sa zásadité kvôli použitému elektrolytu - zásaditému. Železno-niklové a kadmio-niklové batérie majú výhodu, že sú schopné vydržať veľké nepretržité zaťaženie a obscénnu prevádzku s pôsobivou životnosťou 15 rokov. Nevýhodou je potreba ďalšej údržby (doplňovanie vody, elektrolytu atď.) . Takéto zariadenia majú nízke napätie - 2V. Preto sa na použitie v autonómnych energetických systémoch vyrábajú v niekoľkých kusoch v monoblokoch alebo na batérii. Počas prevádzky takéto zariadenia uvoľňujú zásady. Z bezpečnostných dôvodov sa odporúča, aby boli alkalické batérie dodávané v samostatnej vetranej miestnosti. Zariadenia sú vhodné na pripojenie k samostatným systémom.
Lítiový ión
Tieto batérie obsahujú lítium. Pri životnosti asi 10 rokov má vysoké náklady. Keďže autonómne systémy sú navrhnuté tak, aby šetrili peniaze, lítium-iónové batérie sa k nim kupujú len zriedka. Aj keď ide o jedny z najvýkonnejších zariadení.Lítium-iónové batérie vydržia veľké zaťaženie a časté hlboké vybitia.
Ak si chcete kúpiť batériu v Krasnodare, môžete si zvoliť akýkoľvek typ. V našom sklade máme veľký výber modelov. O radu pri výbere batérie sa obráťte na. Znalosti a bohaté skúsenosti našich špecialistov v oblasti autonómnych solárnych systémov vám umožnia uskutočniť ten správny a výhodný nákup.
Lítium-iónové batérie
Batérie tohto typu majú zásadne odlišnú „chémiu“ ako batérie pre tablety a notebooky a používajú reakciu lítium-železo-fosfát (LiFePo4). Nabíjajú sa veľmi rýchlo, môžu odovzdať až 80% nabitia, nestrácajú kapacitu v dôsledku neúplného nabíjania alebo dlhého skladovania vo vybitom stave. Batérie vydržia 3 000 cyklov, majú životnosť až 20 rokov a vyrábajú sa aj v Rusku. Najdrahšie zo všetkých, ale v porovnaní napríklad s kyslými majú dvojnásobnú kapacitu na jednotku hmotnosti, to znamená, že budú potrebovať o polovicu menej.
Hlavné technické vlastnosti batérie
Vlastnosti a požiadavky na batérie sa určujú na základe charakteristík prevádzky samotnej solárnej elektrárne.
Batérie musia:
- byť skonštruované pre veľký počet cyklov nabíjania a vybíjania bez výraznej straty kapacity;
- majú nízke samovybíjanie;
- udržiavať výkon pri nízkych a vysokých teplotách.
Za kľúčové charakteristiky sa považujú:
- kapacita batérie;
- plné nabitie a prípustná rýchlosť vybíjania;
- podmienky a životnosť;
- hmotnosť a rozmery.
Ako vypočítať a zvoliť správnu batériu
Výpočty sú založené na jednoduchých vzorcoch a toleranciách strát, ktoré vzniknú v autonómnom systéme napájania.
Minimálny prísun energie do batérií by mal zabezpečiť záťaž v tme. Ak je od súmraku do svitania celková spotreba energie 3 kWh, potom musí mať banka batérií takúto rezervu.
Optimálny prísun energie by mal pokryť denné potreby zariadenia. Ak je zaťaženie 10 kW / h, potom banka s takouto kapacitou umožní bez problémov „posedieť“ 1 zamračený deň a za slnečného počasia sa nevybije o viac ako 20 - 25%, čo je optimálne pre kyselinové batérie a nevedie k ich znehodnoteniu.
Tu neuvažujeme o sile solárnych panelov a berieme ju za to, že sú schopné poskytnúť taký náboj batériám. To znamená, že zostavujeme výpočty energetických potrieb zariadenia.
Energetická rezerva v 1 batérii s kapacitou 100 Ah s napätím 12 V sa vypočíta podľa vzorca: kapacita x napätie, to znamená 100 x 12 = 1200 wattov alebo 1,2 kW * h. Preto hypotetický objekt s nočnou spotrebou 3 kW / h a dennou spotrebou 10 kW / h potrebuje minimálnu banku 3 batérií a optimálnu 10 z nich. Je to však ideálne, pretože musíte brať do úvahy rezervy na straty a vlastnosti zariadenia.
Kde sa stráca energia:
50% - prípustná úroveň vypúšťania konvenčné kyselinové batérie, takže ak je na nich postavená banka, potom by malo byť dvakrát viac batérií, ako ukazuje jednoduchý matematický výpočet. Batérie optimalizované na hlboké vybitie je možné „vybiť“ o 70–80%, to znamená, že kapacita banky by mala byť o 20–30% vyššia ako vypočítaná.
80% - priemerná účinnosť kyselinovej batérie, ktorý vďaka svojim zvláštnostiam vydáva o 20% menej energie, ako ju akumuluje. Čím vyššie sú nabíjacie a vybíjacie prúdy, tým nižšia je účinnosť. Napríklad, ak je elektrická žehlička s výkonom 2 kW pripojená k batérii s výkonom 200 Ah cez invertor, potom bude vybíjací prúd asi 250A a účinnosť klesne na 40%. Čo opäť vedie k potrebe dvojnásobnej rezervnej kapacity banky, postavenej na kyselinových batériách.
80-90% - priemerná účinnosť invertora, ktorá prevádza jednosmerné napätie na striedavé napätie 220 V pre sieť v domácnosti.Ak vezmeme do úvahy energetické straty, aj pri najlepších batériách budú celkové straty asi 40%, to znamená, že aj pri použití batérií OPzS a ešte viac batérií AGM by mala byť kapacitná rezerva o 40% vyššia ako vypočítaná.
80% - účinnosť PWM regulátora nabíjanie, to znamená, že solárne panely fyzicky nebudú schopné preniesť na batérie viac ako 80% energie vyrobenej v ideálnom slnečnom dni a pri maximálnom menovitom výkone. Preto je lepšie použiť drahšie regulátory MPPT, ktoré poskytujú účinnosť solárnych panelov až 100%, alebo zvýšiť batériu a podľa toho plochu solárnych panelov o ďalších 20%.
Všetky tieto faktory musia byť zohľadnené pri výpočtoch v závislosti od toho, aké prvky sa používajú v systéme výroby slnečnej energie.
Vlastnosti batérie pre autonómne systémy
Ďalej sa budeme venovať hlavným technickým vlastnostiam batérií.
Kapacita batérie (Ah)
Kapacita je množstvo energie, ktoré poskytuje batériu 100%. Tento parameter je základný. Jednotkou merania sú ampérhodiny. Menovitá kapacita batérie je uvedená na zadnej strane puzdra. Ale ukazovatele uvedené výrobcom sú často v rozpore so skutočnými.
Skutočná kapacita batérie je plus / mínus 10 - 20% nominálnej kapacity. Rozdiel medzi indikovanými a skutočnými parametrami je spôsobený podmienkami prostredia batérie.
Hodnota skutočnej kapacity sa blíži nominálnej hodnote, keď je teplota vzduchu +20 stupňov. Nižšie alebo vyššie teploty budú nepriaznivo ovplyvňovať kapacitu a tým aj životnosť batérie. Pri teplotách pod + 10-0 stupňov hodnota klesá, pri teplotách nad +20 stupňov sa zvyšuje hodnota.
Kapacita batérie sa vyznačuje postupným znižovaním pri používaní batérie. Je to spôsobené opotrebovaním zariadenia. Štandardná kapacita batérie pre off-grid solárny systém je 100-200 Ah.
Napätie batérie
Ďalšia dôležitá charakteristika. Napätie je mierou účinnosti batérie. Toto je hodnota, ktorá označuje kvalitu energie, ktorú je zariadenie schopné prijať a rozdať. Merané vo voltoch.
Menovité napätie výrobcu a jeho kapacita sú uvedené na zadnej strane puzdra na batériu. Často sa však hodnoty nominálneho a skutočného napätia rozchádzajú. Pri optimálnej teplote okolia +20 stupňov sa môže pohybovať od 11,5V do 14,4V.
Hodnota napätia závisí od úrovne nabitia batérie. 11,5 V je typické pre nízku úroveň nabitia, 14,4 V je určené pre maximálnu úroveň nabitia. Počas nabíjania / vybíjania batérie sú pozorované kolísanie hodnôt.
Aby batéria v autonómnom systéme fungovala hladko, musí jej napätie zodpovedať indikátorom napätia iných zariadení. Solárne systémy súkromných domov a letných chát sú zvyčajne pripojené k batériám z 12-voltových batérií. Jedna batéria môže obsahovať 1 až 8 nabíjačiek a niekedy aj viac.
Vnútorný odpor
Táto vlastnosť hrá dôležitú úlohu aj pri výkone batérie. Parameter sa meria v ohmoch a označuje silu, ktorá je zameraná na obmedzenie príjmu a výstupu energie na hodnotu deklarovaného výkonu.
Hodnota vnútorného odporu závisí od niekoľkých faktorov: typ batérie (jej chemické zloženie), kapacita, doba a prevádzkové podmienky. Normálny indikátor za optimálnych podmienok používania batérie sa pohybuje od 0,005 do 0,01 ohmu.
Ak sa odpor zvýši, môžu to byť dva dobré dôvody - nepríjemná teplota pre prevádzku na batériu alebo nesprávna prevádzka.Ak sú podmienky prostredia normálne a prístroj sa používa správne, môže zvýšenie odporu znamenať iba jednu vec - opotrebovanie batérie.
Zvýšený odpor batérie môže slúžiť ako signál na zníženie odporu. To môže zabrániť zapnutiu zariadení, pretože nabíjačka môže byť rozpoznaná ako vybitá.
Samovybíjanie
Toto je parameter, ktorý udáva množstvo energie stratenej v priebehu času v úplne nabitej batérii. Kvalitné a správne používané zariadenie by malo mať malú rýchlosť samovybíjania mesačne. V priemere je to 3 - 5% z celkovej dodávky energie.
Všimnite si pokles percenta samovybíjania v chladných podmienkach. Zvýšenie teploty bude mať nepriaznivý vplyv na úroveň nabitia batérie.
Prevádzkový poriadok batérie
Servisované batérie počas prevádzky emitujú plyny, preto je zakázané ich umiestňovať do bytových priestorov a je potrebné vybaviť samostatnú miestnosť aktívnym vetraním.
Hladina elektrolytu a hĺbka nabitia sa musia neustále monitorovať, aby nedošlo k poškodeniu batérie.
Pri celoročnej prevádzke je potrebné, aby sa zabránilo hlbokému vybitiu batérií v oblačných dňoch, zabezpečiť možnosť ich dobíjania z externých zdrojov - zo siete alebo z generátora. Mnoho automatických prevodníkov dokáže tento automatický prenos.
Krátke zhrnutie
Ak chcete správne vypočítať kapacitu banky batérií, musíte určiť dennú spotrebu energie, pripočítať 40% smrteľných strát v batérii a striedači a potom zvýšiť vypočítaný výkon v závislosti od typu batérií a radiča.
Ak sa bude v zime využívať slnečná energia, musí sa celková kapacita banky zvýšiť o ďalších 50% a mala by sa zabezpečiť možnosť dobíjania batérií zo zdrojov tretích strán - zo siete alebo z generátora, teda s vysokými prúdmi. byť poskytovaný. To tiež ovplyvní výber batérií s určitými vlastnosťami.
Ak je pre vás ťažké vykonať nezávislé výpočty alebo sa chcete ubezpečiť, že sú správne, obráťte sa na špecialistov Energetichesky Center LLC - je to možné online chatom na webovej stránke Slight alebo telefonicky. Máme obrovské skúsenosti s montážou a inštaláciou solárnych systémov v rôznych zariadeniach - od chát a vidieckych domov po priemyselné a poľnohospodárske objekty.
Výrobcovia ponúkajú takú širokú škálu zariadení, že nebude ťažké zostaviť solárnu elektráreň podľa vašich požiadaviek a finančných možností.
Výber invertora
Nemá zmysel uvádzať zoznam všetkých typov invertorov v predaji. Pri výbere striedača sú dôležité nasledujúce prvky:
- Vstupné napätie a prúd;
- Počet fáz (1 alebo 3) a výstupné napätie s možnými odchýlkami (stabilizácia výstupného napätia ± 2% je dobrá);
- Harmonické (nelineárne) skreslenie výstupného napätia.
V koeficiente je dôležité:
- 5% je prijateľných pre „čistú sínusovú vlnu“
- menej ako 5% je dobré
- je lepšie nebrať viac ako 5%, ak skutočne potrebujete čistú sínusovú vlnu.
Výkon
Ak má váš dom problémy s napájaním alebo ak využívate slnečnú energiu alebo inštalujete systém nepretržitého napájania, budete si musieť do domácnosti dokúpiť invertory napätia. Mimochodom, na zvýšenie výkonu pracujú paralelne až 10 kusov.
Viac článkov
- 26 Pravidiel pre dodávku elektriny a vedenie v drevenom dome. časť1, pravidlá 1-7
- 26 Pravidiel pre dodávku elektriny a vedenie v drevenom dome. časť 2, pravidlá 8-13
- 26 Pravidiel pre dodávku elektriny a vedenie v drevenom dome. časť3, pravidlá 14-26
- Kotvové svorky a konzoly
- Armatúry pre samonosný izolovaný drôt 2
- Káblový vstup z výkopu do domu
- Vstupné zariadenie. VU do súkromného domu
- Klamať. Zariadenie na distribúciu vstupu doma
- GZSH. Hlavný uzemňovací autobus
- Hlboké uzemnenie
