Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Алтернативните енергийни системи все повече се използват за осигуряване на електричество от жилищни сгради. Тъй като различните форми на производство и потребление на електроенергия се различават, е необходимо да се гарантира натрупването му за последващо връщане. Съгласни ли сте?

За да се използва енергията за времето, което се изисква от собственика, батериите за слънчеви батерии са включени в схемата. Ще ви кажем как правилно да изберете устройства, проектирани да работят в цикъла на зареждане и разреждане. Нашите препоръки ще ви помогнат да изберете оптималния модел.

Батерии в системата за битова слънчева енергия

Разбирането на методите и нюансите при използването на батериите, като се осигурява обект с електричество от слънчеви панели, ще ви позволи да направите правилния избор на устройства и да осигурите максимална ефективност на системата. Затова трябва да знаете как да създадете батерия (единица) и правилата за изчисляване на основните характеристики.

Начинът да се комбинират устройства в един масив

Жилищните и промишлените сгради консумират електрически товар, който надвишава капацитета на една батерия. В случай, че слънчевата енергийна система е проектирана за голям брой електрически уреди, е необходимо да се създаде набор от батерии, следвайки примера на такава комбинация от слънчеви панели.

Батериите могат да бъдат свързани към един масив за съхранение на енергия по паралелен, последователен или смесен начин. Изборът зависи от необходимата изходна мощност и напрежение.

В зависимост от начина, по който батериите са свързани помежду си, могат да се постигнат различни стойности на изходното напрежение, но не трябва да се създават много сложни вериги, за да се избегне формирането на изравнителен ток между устройствата в масива.

Акумулаторните батерии се поставят в къща или друга конструкция, за да се гарантира, че температурата на околния въздух е в диапазона от 10 до 25 градуса по Целзий над нулата и предотвратява навлизането им във водата. Това значително удължава експлоатационния живот на устройствата и намалява загубите на енергия.

Съвременните технологии за производство на батерии, предназначени за поставяне в жилищни сгради, предвиждат повишени мерки за екологична безопасност. Ето защо, да се предприемат специални мерки за интензивна вентилация на помещението не е необходимо. Въпреки това, те не трябва да се намират в хола.

Тъй като батериите имат значително тегло (12 волта и 200 Ah устройство тежи около 70 kg), те трябва да бъдат поставени на пода или на здрави и сигурно монтирани стелажи.

Необходимо е да се предотврати вероятността от падане на батериите от височина, тъй като в този случай те ще се провалят, а системите с течен електролит също са опасни за човешкото здраве, когато са под налягане.

С увеличаване на дължината на захранващия кабел се увеличава електрическото съпротивление, което води до намаляване на ефективността на системата. Следователно, поставянето на батерии близо един до друг се практикува, за да се сведе до минимум общата дължина на кабелите.

Багажникът трябва да е тежък. Така блок от осем батерии с два усилвателя тежи повече от половин тон.

Характеристики на системата

С паралелно и комбинирано серийно-паралелно свързване на батерии в един масив, устройствата могат да бъдат небалансирани чрез зареждане. Това води до факта, че устройството няма да функционира в пълен цикъл, което означава, че ресурсът му ще се развива по-бързо.

Системата за получаване на електричество от слънцето винаги е снабдена с контролер, който контролира зареждането на батерията. В случай на създаване на масив от батерии, допълнително е необходимо да се инсталират скачалки за балансиране на заряда.

За да се избегнат проблемите на неравномерното зареждане и разреждане на батериите, комбинирани в един масив, е необходимо да се използват устройства от същия модел, а още по-добре - от една партида. Това правило е приложимо не само за слънчевите енергийни системи.

Сега почти всички жилища могат да бъдат снабдени с уреди, които работят в мрежа от 12 или 24 волта, включително хладилници, телевизори и др. Въпреки това, окабеляване с такова напрежение в цялата къща няма смисъл, тъй като мощността на тока ще бъде много висока.

Това означава, че с реализирането на такава идея е необходим скъп кабел с голямо напречно сечение на проводниците и загубите от електрическо съпротивление ще бъдат големи.

На практика за всички домакински уреди има модели, които работят на 12-волтова DC мрежа. Ако електрическият кабел не е твърде дълъг, може да се използва система с ниско напрежение.

Затова в непосредствена близост до батериите се инсталира инвертор - устройство за преобразуване на електрическото напрежение.

В допълнение, действителното изходно напрежение от батерията може леко да се различава от декларираното. По този начин напълно заредените гел батерии за използване в слънчева захранваща верига произвеждат напрежение от 13–13, 5 волта, така че инверторът действа като стабилизатор.

Изчисляване на необходимия капацитет на акумулатора

Капацитетът на батериите се изчислява въз основа на изчисления живот на батерията без презареждане и общата консумация на електрическа енергия.

Средната мощност на електрическото устройство през интервала от време може да се изчисли, както следва:

P = P 1 * (T 1 / T 2 ),

когато:

  • P 1 е номиналната мощност на устройството;
  • T 1 - времето на работа на устройството;
  • T 2 - общо очаквано време.

Практически навсякъде в Русия има дълги периоди, когато слънчевите панели не работят поради лошо време.

Инсталирането на големи масиви от батерии за пълно натоварване само няколко пъти годишно е нерентабилно. Следователно, изборът на времевия интервал, през който устройството ще работи само за разреждане, трябва да се подходи въз основа на средната стойност.

Количеството енергия, генерирана от слънчевите панели зависи от плътността на облаците. Ако облачно време в района не е необичайно, тогава трябва да се вземе предвид липсата на входяща мощност при изчисляване на обема на батерията

Ако планирате да използвате акумулираната енергия през деня, например при слънчево отопление, по-добре е да се вземе предвид малко по-дълъг интервал, например 30 часа.

В случай на дълъг период, когато не е възможно да се използват слънчеви панели, е необходимо да се приложи друга система за генериране на електроенергия, базирана например на дизелов или газов генератор.

Акумулаторната батерия, заредена на 100%, може, до пълното й разреждане, да достави мощност, която може да бъде изчислена по формулата:

P = U x I

когато:

  • U е напрежението;
  • I - сила на тока.

Така една батерия с параметри на напрежение от 12 волта и ток от 200 ампера, може да генерира 2400 вата (2, 4 kW). За да се изчисли общият капацитет на няколко батерии, е необходимо да се добавят стойностите, получени за всеки от тях.

Има батерии с висока мощност, но те са скъпи. Понякога е много по-евтино да закупите няколко обикновени устройства, пълни със свързващи кабели.

Полученият резултат трябва да се умножи по няколко редуциращи фактора:

  • Ефективност на инвертора. При правилно съпоставяне на напрежението и мощността на входа към инвертора, максималната стойност ще бъде достигната от 0.92 до 0.96.
  • Ефективност на силовите кабели. Минимизиране на дължината на проводниците, свързващи батериите, и разстоянието до инвертора е необходимо за намаляване на електрическото съпротивление. На практика стойността на индекса варира от 0.98 до 0.99.
  • Минимално разрешен разряд на батерията. За всяка батерия има по-ниска граница на зареждане, която преодолява значително намаления експлоатационен живот на устройството. Обикновено контролерите са настроени на минимална стойност на зареждане от 15%, така че факторът е около 0.85.
  • Максимално допустимата загуба на капацитет преди смяна на батериите. С течение на времето има остаряване на устройства, увеличаване на вътрешното им съпротивление, което води до непоправимо намаляване на техния капацитет. За да се използват устройства, чийто остатъчен капацитет е по-малък от 70%, е нерентабилно, следователно стойността на индикатора трябва да се приеме като 0.7.

Противно на общоприетото схващане, ефективността на батериите - съотношението на получената и дадена електроенергия не трябва да се включва в изчислението. Посоченият в техническата документация показател за капацитета на акумулаторната батерия отчита възможната сума на връщане.

В резултат на това стойността на интегралния коефициент при изчисляване на необходимия капацитет за нови батерии ще бъде приблизително равна на 0, 8, а за старите батерии, преди да бъдат отписани - 0, 55.

За да се осигури на къщата електричество, когато дължината на цикъла на зареждане-разреждане е 1 ден, са необходими 12 батерии. Когато един блок от 6 устройства работи за разреждане, вторият блок се зарежда

Максимално допустими токове

За всяка батерия в техническата документация е предписан максимално допустим ток на зареждане. Превишаването на тази стойност води до прегряване на устройството, рязко и безвъзвратно намаляване на неговите характеристики.

Затова при избора на батерии за сглобяване на системи с батерия, трябва да се уверите, че те могат да осигурят консумацията на електроенергия, произведена от слънчеви панели.

Друг важен показател е допустимият ток на разряд:

  • Номиналният ток на разреждане за работа при чиято стойност (или по-ниска стойност) е батерия. Работата на цялото електрическо оборудване, свързано към системата, трябва да бъде снабдена с този индикатор.
  • Максималният ток на разряд, който устройството може да даде за кратко време по време на пикови натоварвания. Такива товари могат да възникнат, когато включите някакво оборудване, като например хладилник или климатик, съдържащ компресори.

Прекомерното време на първия индикатор или краткотрайно - второто води до преждевременно износване на батерията. С устройствата за стареене тези показатели се намаляват с 20-30%, което също трябва да се вземе под внимание.

Характеристики на устройството и основните параметри

Автомобилните батерии не са проектирани да работят с голям брой цикли на зареждане и разреждане. За устройства за алтернативна и резервна енергия от друг тип. Тъй като цената им е висока, е необходимо внимателно да се проучат всички параметри преди покупката.

Режимите на работа на акумулатора в колата и в системата на алтернативната енергия са толкова различни, че целта й е посочена дори и на самото устройство.

Използвани видове за алтернативна енергия

Почти всички батерии, използвани в алтернативна енергия и монтирани в сгради, са от вида без поддръжка. Потребителят не е в състояние да извърши с тях физически операции, засягащи тяхната структура.

Това се прави, за да се сведе до минимум рискът от физическо или химическо излагане на батерии на хора, въздух и предмети около тях. Следователно няма нужда от подробно проучване на структурата и физико-химичните нюанси на експлоатацията на различни видове батерии. Трябва да се обърне повече внимание на разликите в основните технически характеристики на устройствата.

Батериите OPzS са направени като най-простите оловни устройства. Промяната във формата на положителната плоча позволява значително по-голям брой цикли на зареждане и разреждане в сравнение с автомобилните аналози.

Недостатък е наличието на течен електролит, който може да бъде опасен, когато се понижи налягането. Средна ценова ниша.

Алкалните (никеловите) батерии рядко се използват поради тяхната устойчивост на ниски токове по време на зареждане и необходимостта от завършване на пълен цикъл от зареденото до разреденото състояние. В противен случай ще настъпи намаляване на капацитета на батерията.

Също така, тези устройства имат повече тегло и размери в сравнение с конкурентите със същия капацитет. Опасен при понижаване на налягането. Ниска цена.

Батерията може да бъде освободена от налягане, ако има вътрешен дефект, прекомерен ток на зареждане, падане от височина или работа в неподходящи условия. Най-големите проблеми с това ще създадат устройства, съдържащи опасни при изпаряване на течността

При акумулаторите AGM електролитът е в свързано състояние в структура от фибростъкло. Те могат да се зареждат с ниски токове. Практически безопасна и заема средна ценова ниша сред конкурентите.

В GE (гел) батерии към електролита се добавя силициев оксид, в резултат на което той се намира в гел. Устройствата имат висока степен на сигурност и добра производителност. Висока ценова ниша.

Акумулаторните батерии на литиева основа (например модели с литиево-железен фосфат) имат много добри резултати, са компактни, имат значително по-ниско тегло, са почти безопасни. Въпреки това, тяхната цена е значително по-висока от тази на конкурентни видове устройства, дори и гел.

От гледна точка на ценовите и технически характеристики, най-атрактивни са гел и литиеви батерии. Но еднократните начални инвестиции в тях са много големи, така че устройства от други видове също са широко разпространени на пазара на батерии за алтернативна енергия.

Батериите за алтернативна енергия не се продават в автомобилните магазини. Можете да ги закупите в компании, продаващи соларни панели, вятърни електроцентрали или чрез интернет

Изберете модел на батерията

Основните параметри на батериите за слънчева енергия, на които трябва да обърнете внимание при покупката, са следните:

  • напрежение и капацитет, определящи капацитета на батерията;
  • дълбочината на безопасното максимално разреждане, при която акумулаторът може да функционира според декларираното от производителя;
  • гарантиран брой цикли на зареждане и разреждане при всички технически условия;
  • количеството на саморазреждане, което характеризира интензивността на загубата на електричество в заредена батерия, когато не се използва;
  • максималния ток на зареждане, който определя количеството електроенергия на единица време, което акумулаторът може да приеме без увреждане на по-нататъшното му функциониране;
  • номиналния ток на разреждане, който определя количеството електроенергия на единица време, което акумулаторът може да даде за дълго време без да се повреди по-нататъшна експлоатация;
  • максималния ток на разреждане, който определя количеството електроенергия на единица време, което акумулаторът може да даде за кратко време без увреждане на по-нататъшната работа;
  • оптимална температура за работа на устройството;
  • Размерът и теглото на акумулаторната батерия, чието познаване е необходимо за избора на тяхното местоположение и метод на монтаж.

Всички тези параметри са описани в техническата документация, която се публикува по електронен път на интернет страницата на всички основни производители.

Заключения и полезно видео по темата

Преглед на функционирането на различни видове батерии за слънчеви системи:

Сравнения на различни видове стартерни батерии. Плюсове и минуси за алтернативната енергия:

Опит в използването на литиеви (LiFePo4) батерии. Истинският блок от автомобилни устройства, нюансите на неговата работа:

Правилният избор на батерии за техните параметри ще осигури надеждна работа на алтернативна енергийна система. Не е необходимо да се спестява прекомерно на енерго-акумулиращия блок - първоначалната инвестиция ще се изплати с непрекъснатата работа на системата за няколко години предварително.

Моля, оставете коментари в блока по-долу, задавайте въпроси, публикувайте снимка по темата на статията. Разкажете ни за това как да изберете батерии за страната мини-електроцентрали от слънчеви панели. Споделяйте информация, която ще бъде полезна за посетителите на сайта.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория: