Alkalne baterije
Za razliku od kiselih, alkalne baterije izvrsno rade s dubokim pražnjenjem i sposobne su dugo isporučivati struju za oko 1/10 kapaciteta baterije. Štoviše, toplo se preporučuje da alkalne baterije potpuno ispraznite kako se ne bi dogodio takozvani "memorijski efekt", što smanjuje kapacitet baterije za iznos "neodabranog" punjenja.
U usporedbi s kiselim, alkalne baterije imaju značajan - 20 godina ili više - vijek trajanja, daju stabilan napon tijekom postupka pražnjenja, također se mogu servisirati (poplaviti) i bez nadzora (zatvoriti) i, čini se, jednostavno su stvorene za solarna energija. Zapravo ne, jer nisu sposobni napuniti se slabim strujama koje generiraju solarni paneli. Slaba struja slobodno prolazi alkalnom baterijom bez punjenja baterije. Stoga, nažalost, puno alkalnih baterija u autonomnim elektroenergetskim sustavima treba služiti kao "banka" za dizel generatore, gdje je ova vrsta skladišta jednostavno nezamjenjiva.
Vrste baterija
Postoji nekoliko vrsta baterija koje se danas mogu vidjeti na ruskom tržištu.
Gel
Jedna od najčešćih vrsta baterija, koja se aktivno koristi za uređenje autonomnih sustava napajanja. Njegov kemijski sastav uključuje olovo i sumpornu kiselinu konzistencije gela. Sumporna kiselina djeluje kao vodljivi elektrolit. Činjenica da je ugrađen u bateriju u obliku gela čini postupak rekombinacije učinkovitijim i bržim. Gel baterije imaju prosječni životni vijek 5-8 godina.
Olovna kiselina
Ova se baterija ne razlikuje puno od gel baterije. Osim ako uređaj ove vrste sadrži kiselinu tekuće konzistencije, koja donekle slabi njegove performanse. Životni vijek olovne kiseline je relativno kratak - 2-4 godine. Takve se baterije koriste u automobilskoj industriji.
AMG
AMG baterija sadrži isto olovo i sumpornu kiselinu. Razlika s ostalim uređajima je proizvodnja. Za sadržaj sumporne kiseline u bateriji ove vrste, od najfinijih staklenih niti uzeta je posebna upijajuća posuda. Materijal se naziva staklena prostirka. AMG baterije su približno slične svojim performansama kao gel baterije i traju otprilike 5-8 godina.
Alkalna
Alkalne baterije uvijek sadrže nikal. Drugi kemijski element može biti željezo ili kadmij. Alkalni su nazvani zbog korištenog elektrolita - lužine. Prednost željezno-nikalnih i kadmij-niklovih baterija je u tome što mogu podnijeti velika kontinuirana opterećenja i opsceni rad s impresivnim vijekom trajanja od 15 godina, a nedostatak je potreba za dodatnim održavanjem (dolijevanje vode, elektrolita itd.) . Takvi uređaji imaju nizak napon - 2V. Stoga se za upotrebu u autonomnim sustavima napajanja dovršavaju u nekoliko dijelova u monoblokovima ili baterijama. Tijekom rada takvi uređaji oslobađaju lužinu. Iz sigurnosnih razloga preporučuje se da alkalne baterije budu u zasebnoj, prozračenoj sobi. Uređaji su prikladni za spajanje na samostalne sustave.
Litij-ion
Te baterije sadrže litij. S vijekom trajanja od oko 10 godina, ima visoku cijenu. Budući da su samostalni sustavi dizajnirani da uštede novac, litij-ionske baterije se rijetko kupuju za njih. Iako su ovo neki od najsnažnijih uređaja.Litij-ionske baterije podnose velika opterećenja i česta duboka pražnjenja.
Ako želite kupiti bateriju u Krasnodaru, možete odabrati bilo koju vrstu. Na našem skladištu imamo veliki izbor modela. Za savjet o odabiru baterije obratite se. Znanje i bogato iskustvo naših stručnjaka u području autonomnih solarnih sustava omogućit će vam pravu i profitabilnu kupnju.
Li-ion baterije
Baterije ove vrste imaju bitno drugačiju "kemiju" od baterija za tablete i prijenosna računala i koriste litij-željeznu fosfatnu reakciju (LiFePo4). Pune se vrlo brzo, mogu dati do 80% napunjenosti, ne gube kapacitet zbog nepotpunog punjenja ili dugog skladištenja u ispražnjenom stanju. Baterije izdržavaju 3000 ciklusa, imaju vijek trajanja do 20 godina, a proizvode se i u Rusiji. Najskuplje od svega, ali u usporedbi s, primjerice, kiselim, imaju dvostruko veći kapacitet po jedinici težine, odnosno trebat će im upola manje.
Glavne tehničke karakteristike baterije
Karakteristike i zahtjevi za baterije određuju se na temelju karakteristika same solarne elektrane.
Baterije moraju:
- biti dizajniran za velik broj ciklusa pražnjenja i naboja bez značajnog gubitka kapaciteta;
- imaju nisko samopražnjenje;
- održavati performanse na niskim i visokim temperaturama.
Ključnim karakteristikama smatraju se:
- kapacitet baterije;
- potpuno punjenje i dopuštena brzina pražnjenja;
- uvjeti i vijek trajanja;
- težina i dimenzije.
Kako izračunati i odabrati pravu bateriju
Izračuni se temelje na jednostavnim formulama i tolerancijama za gubitke koji nastaju u autonomnom sustavu napajanja.
Minimalna opskrba energijom u baterijama trebala bi osigurati opterećenje u mraku. Ako je od sumraka do zore ukupna potrošnja energije 3 kW / h, tada baterija mora imati takvu rezervu.
Optimalna opskrba energijom trebala bi pokriti dnevne potrebe objekta. Ako je opterećenje 10 kW / h, banka s takvim kapacitetom omogućit će vam da bez problema "sjedite" 1 oblačni dan, a za sunčanog vremena neće se isprazniti za više od 20-25%, što je optimalno za kisele baterije i ne dovodi do njihove razgradnje.
Ovdje ne uzimamo u obzir snagu solarnih panela i smatramo je činjenicom da su u stanju pružiti takav naboj baterijama. Odnosno, gradimo izračune za energetske potrebe objekta.
Rezerva energije u 1 bateriji kapaciteta 100 Ah s naponom od 12 V izračunava se po formuli: kapacitet x napon, odnosno 100 x 12 = 1200 vata ili 1,2 kW * h. Stoga je hipotetičkom objektu s noćnom potrošnjom od 3 kW / h i dnevnom potrošnjom od 10 kW / h potrebna minimalna skupina od 3 baterije i optimalna od 10. Ali to je idealno, jer trebate uzeti u obzir nadoknade za gubitke i značajke opreme.
Gdje se gubi energija:
50% - dopuštena razina ispuštanja konvencionalne kiselinske baterije, pa ako je banka na njima izgrađena, tada bi trebalo biti dvostruko više baterija nego što to pokazuje jednostavan matematički izračun. Baterije optimizirane za duboko pražnjenje mogu se "isprazniti" za 70–80%, odnosno kapacitet banke trebao bi biti 20–30% veći od izračunatog.
80% - prosječna učinkovitost kisele baterije, koji zbog svojih posebnosti odaje 20% manje energije nego što je pohranjuje. Što su veće struje naboja i pražnjenja, to je niža učinkovitost. Primjerice, ako je električno glačalo snage 2 kW preko pretvarača spojeno na bateriju od 200 Ah, tada će struja pražnjenja biti oko 250 A, a učinkovitost će pasti na 40%. Što opet dovodi do potrebe za dvostrukim rezervnim kapacitetom banke, izgrađenim na kiselinskim baterijama.
80-90% - prosječna učinkovitost pretvarača, koji pretvara istosmjerni napon u izmjenični 220 V za mrežu kućanstva.Uzimajući u obzir gubitke energije, čak i u najboljim baterijama, ukupni gubici bit će oko 40%, odnosno čak i kada se koriste OPzS, a još više AGM baterije, rezerva kapaciteta trebala bi biti 40% veća od izračunate.
80% - učinkovitost PWM regulatora punjenja, odnosno solarni paneli fizički neće moći prenijeti na baterije više od 80% energije stvorene u idealnom sunčanom danu i pri maksimalnoj nazivnoj snazi. Stoga je bolje koristiti skuplje MPPT-kontrolere koji osiguravaju učinkovitost solarnih panela do gotovo 100% ili povećati bateriju i, sukladno tome, površinu solarnih panela za dodatnih 20%.
Svi ovi čimbenici moraju se uzeti u obzir u izračunima, ovisno o tome koji se sastavni elementi koriste u sustavu solarne proizvodnje.
Karakteristike baterija za autonomne sustave
Dalje ćemo se zadržati na glavnim tehničkim karakteristikama baterija.
Kapacitet baterije (Ah)
Kapacitet je količina energije koja bateriji osigurava 100% punjenja. Ovaj je parametar osnovni. Mjerna jedinica je Amper-sati. Nominalni kapacitet baterije naznačen je na stražnjoj strani kućišta. Ali pokazatelji koje navodi proizvođač često su u suprotnosti sa stvarnim.
Stvarni kapacitet baterije je plus / minus 10-20% nominalnog kapaciteta. Do odstupanja između naznačenih i stvarnih parametara dolazi zbog okolišnih uvjeta baterije.
Vrijednost stvarnog kapaciteta je blizu nominalne vrijednosti kada je temperatura zraka +20 stupnjeva. Niže ili više temperature negativno će utjecati na kapacitet, a time i na vijek trajanja baterije. Na temperaturama ispod + 10-0 stupnjeva, vrijednost se smanjuje, na temperaturama iznad +20 stupnjeva, vrijednost se povećava.
Kapacitet baterije karakterizira postupno smanjivanje tijekom upotrebe baterije. To je zbog istrošenosti uređaja. Standardni kapacitet baterije za solarni sustav izvan mreže je 100-200 Ah.
Napon akumulatora
Još jedna važna karakteristika. Napon je mjera učinkovitosti baterije. To je vrijednost koja ukazuje na kvalitetu energije koju uređaj može uzeti i odati. Mjereno u voltima.
Nazivni napon proizvođača, kao i kapacitet, naznačeni su na stražnjoj strani kućišta baterije. Ali često se vrijednosti nazivnog i stvarnog napona razilaze. Pri optimalnoj temperaturi okoline od +20 stupnjeva, ona može biti u rasponu od 11,5V do 14,4V.
Vrijednost napona ovisi o razini napunjenosti baterije. 11,5 V je tipično za nisku razinu napunjenosti, 14,4 V je za maksimalnu razinu napunjenosti. Kolebanja vrijednosti opažaju se tijekom punjenja / pražnjenja baterije.
Da bi baterija mogla nesmetano raditi u autonomnom sustavu, njezin napon mora odgovarati pokazateljima napona drugih uređaja. Solarni sustavi privatnih kuća i ljetnih vikendica obično su povezani s baterijama od 12-voltnih baterija. Jedna baterija može sadržavati od 1 do 8 punjača, a ponekad i više.
Unutarnji otpor
Ova karakteristika također igra važnu ulogu u radu baterija. Parametar se mjeri u ohmima i označava silu koja je usmjerena na ograničavanje prijema i izlaza energije na vrijednost deklarirane snage.
Vrijednost unutarnjeg otpora ovisi o nekoliko čimbenika: vrsti baterije (njezin kemijski sastav), kapacitetu, razdoblju i radnim uvjetima. Normalni pokazatelj u optimalnim uvjetima upotrebe baterije kreće se od 0,005-0,01 ohma.
Ako se otpor poveća, mogu postojati dva dobra razloga za to - neugodna temperatura za rad baterije ili nepravilan rad.Ako su uvjeti okoline normalni i uređaj se koristi pravilno, povećanje otpora može značiti samo jedno - trošenje baterije.
Povećani otpor baterije može poslužiti kao signal za smanjenje otpora. To može spriječiti uključivanje uređaja, jer se punjač može prepoznati kao ispražnjen.
Samopražnjenje
Ovo je parametar koji pokazuje količinu energije izgubljene tijekom vremena u potpuno napunjenoj bateriji. Kvalitetan i pravilno korišten uređaj trebao bi imati malu stopu samopražnjenja mjesečno. U prosjeku je to 3-5% ukupne opskrbe energijom.
Primijetite smanjenje postotka samopražnjenja u hladnim uvjetima. Povišenje temperature negativno će utjecati na razinu napunjenosti baterije.
Pravila rada baterije
Servisirane baterije tijekom rada emitiraju plinove, stoga je zabranjeno stavljati ih u stambene prostore, a potrebno je opremiti zasebnu prostoriju s aktivnom ventilacijom.
Razina elektrolita i dubina punjenja moraju se stalno nadzirati kako bi se izbjegla oštećenja baterije.
Uz cjelogodišnji rad, kako bi se izbjeglo duboko pražnjenje baterija u oblačnim danima, potrebno je osigurati mogućnost njihovog punjenja iz vanjskih izvora - mreže ili generatora. Mnogi modeli pretvarača sposobni su za automatsko prebacivanje.
Kratak sažetak
Da biste ispravno izračunali kapacitet banke baterija, morate odrediti dnevnu potrošnju energije, dodati 40% smrtnih gubitaka u bateriji i pretvaraču, a zatim povećati izračunatu snagu ovisno o vrsti baterija i kontroleru.
Ako će se zimi koristiti solarna proizvodnja, tada se ukupni kapacitet banke mora povećati za dodatnih 50% i mogućnost punjenja baterija iz izvora treće strane - mreže ili generatora, odnosno s jakim strujama - treba osigurati. To će također utjecati na odabir baterija s određenim karakteristikama.
Ako vam je teško napraviti neovisne izračune ili želite biti sigurni da su točni, obratite se stručnjacima Energetichesky Center LLC - to se može učiniti putem internetskog chata na web mjestu Slight ili telefonom. Imamo veliko iskustvo u montaži i ugradnji solarnih sustava za proizvodnju u različitim objektima - od vikendica i ladanjskih kuća do industrijskih i poljoprivrednih objekata.
Proizvođači nude tako širok spektar opreme da neće biti teško sastaviti solarnu elektranu prema vašim zahtjevima i financijskim mogućnostima.
Izbor pretvarača
Nema smisla navesti sve vrste pretvarača u prodaji. Za odabir pretvarača važno je:
- Ulazni napon i struja;
- Broj faza (1 ili 3) i izlazni napon s mogućim odstupanjima (stabilizacija izlaznog napona ± 2% je dobra);
- Harmonijsko (nelinearno) izobličenje izlaznog napona.
U koeficijentu je važno:
- 5% je prihvatljivo za "čisti sinusni val"
- manje od 5% je dobro
- bolje je ne uzimati više od 5% ako stvarno trebate čisti sinusni val.
Izlaz
Ako vaš dom ima problema s električnom energijom ili koristite solarnu energiju ili instalirate sustav neprekidnog napajanja, morat ćete kupiti pretvarače napona za svoj dom. Usput, za povećanje snage rade paralelno do 10 kom.
Još članaka
- 26. Pravila za opskrbu električnom energijom i ožičenje drvene kuće. 1. dio, pravila 1-7
- 26. Pravila za opskrbu električnom energijom i ožičenje drvene kuće. dio 2, pravila 8-13
- 26. Pravila za opskrbu električnom energijom i ožičenje drvene kuće. dio3, pravila 14-26
- Sidrene stezaljke i nosači
- Armature za samonoseću izoliranu žicu 2
- Kablovski ulaz iz rova u kuću
- Ulazni uređaj. VU do privatne kuće
- LAŽ. Uređaj za distribuciju ulaza kod kuće
- GZSH. Glavni autobus za uzemljenje
- Duboko uzemljenje
