Сегодня, когда тарифы на электроэнергию повышаются хочется сэкономить. И это возможно за счет экологически чистых источников энергии. Например, солнечный свет отличный вариант. Чтобы построить полностью автономную систему, придется выбрать хороший аккумулятор для солнечных батарей.
В данной статье вы узнаете, как изготовить электростанцию из АКБ, какие их виды существуют, что нужно знать при выборе аккумулятора на 12 вольт.
Чтобы обеспечить током частный дом или дачу нужно закупиться многими приборами. Главным из них является АКБ. Он нужен для накопления энергии.
Ее можно использовать в пасмурную погоду, зимой при повышенной облачности, ночью и при сильном морозе. За счет накопителей энергии система будет работать долго и эффективно.
Использование большого числа аккумуляторов позволит значительно увеличить число автономной работы солнечной электростанции. И ее КПД будет заметно увеличен.
Изготовление эффективной системы аккумуляторов
Подобная установка позволяет решить проблему с нехваткой энергии. Одного АКБ недостаточно для обеспечения энергией целого дома или дачи. Чтобы электричество хватало придется поставить больше солнечных панелей.
Способы объединения аккумуляторов в одну цепочку:
Первый вариант соединения
Второй способ соединения
Для подключения необходимо знать уровень напряжения и мощности на выходе. Чтобы КПД был на высоте, аккумулятор для солнечной батареи проработал долго соблюдайте параметры эксплуатации.
АКБ нужно ставить, не сильно далеко друг от друга строго соблюдая схему соединения. Чтобы сэкономить место, батареи располагают на специальных многоярусных тумбах. При этом нужно учитывать их вес, слабое днище полок может не выдержать. Он зависит от материала и размера емкости.
Особенности работы аккумуляторов для солнечных батарей
Следует хорошо обдумать схему соединения АКБ. В противном случае заряд будет идти малоэффективно. Кроме этого они мало проработают. Для полноценного объединения следует использовать в схеме инвертор и контроллер заряда. Последний способен точно контролировать уровень подзарядки.
В момент изготовления накопительного блока следует поставить перемычки. Это позволит подравнять уровень заряда. Кроме выше сказанного следует брать аккумуляторы от одной фирмы и одинаковой модели. В этом случае можно гарантировать что цикл заряда и разряда будет происходить равномерно.
После попадания солнечных лучей на фотоэлектрическую панель они преобразуются в постоянный электрический ток. Известно, что домашние приборы потребляют переменный ток. Поэтому нужно поставить инвертор которые выполнит нужное преобразование. В итоге появится нужное напряжение на 220 вольт. Оно прекрасно подойдет для электрической техники.
Виды аккумуляторов
Для солнечных батарей можно использовать по сути любой аккумулятор. Но главное, чтобы он работал долго. Функционирование АКБ имеет зависимость от типа изготовления и материалов.
Основные виды накопителей энергии:
Литиевые
Энергия появляется в них в тот момент, когда ионы лития вступают в реакцию с молекулами металлов. Металлы — это дополнительные компоненты.
Данные типы батарей способны очень быстро заряжаться при большой емкости. Весят данные АКБ мало и обладают компактным размером. Кроме этого их себестоимость достаточно высока.
Из-за этого их почти не применяют в солнечные энергетики. Работают в 2 раза меньше чем гелевые. Но прослужить еще меньше если заряд превысит 45%.
Именно на этой отметке они способны удерживать объем емкости на нужном уровне.
Подобные аккумуляторы функционируют в малых диапазонах напряжения. Существенный минус подобных устройств заключается в уменьшающейся со временем емкости. И это не зависит от соблюдения всех технических правил.
Свинцово-кислотные
На стадии разработки их оснастили несколькими отсеками для электролита с водяным раствором. В эту смесь погружают свинцовые электроды и различные примеси. Благодаря этому АКБ получился стойким к коррозии.
Работают такие устройства не долго. Это объясняется быстротой разряда.
Щелочные
Данные аккумуляторы имеют мало электролита. Их химические вещества не способны в нем раствориться. Они даже не реагируют между собой.
Алкалиновые (щелочные) аккумуляторы способны проработать достаточно долго. Они хорошо устойчивы к скачкам напряжения. В отличие от гелевых данные АКБ способны стабильно работать при пониженных температурах. Причем на морозе они способны проработать много времени.
Хранить их нужно разряженными на 100%. Это нужно для того, чтобы не потерять емкость при будущих зарядках. Такая особенность может серьезно нарушить функционирование солнечной электростанции.
Гелевые
Этот тип имеет такое название потому что электролит в нем представлен в виде геля. За счет решетчатой прослойке он практически не течет.
Данный аккумулятор для солнечных батарей работает долго и может быть много раз перезаряжен. Устойчив к механическим повреждениям. Разного рода трещины не нарушат его функционирование.
Он может работать при низких температурах до -50 градусов и его емкость не снижается. После длительного бездействия гелевый аккумулятор не теряет своих свойств.
Если предстоит использовать этот АКБ в холодном помещение, то его следует утеплить. Ни в коем случае нельзя превышать уровень заряда. В противном случае он может взорваться или выйти из строя. Кроме этого они сильно чувствительны к скачкам напряжения.
AGM
По сути они принадлежат к типу свинцово-кислотных. Но есть отличие — это находящееся внутри стекловолокно, находящееся в электролите. Кислота наполняет прослойки этого материала. Это дает возможность ей не растекаться. Все это говорит о том, что подобный аккумулятор для солнечных батарей можно располагать в любом положении.
Подобные батареи имеют хороший объем емкости, работают долго и могут подзаряжаться до 500 или 1000 раз. Здесь все зависит от производителя. Но несмотря на все достоинства есть существенный недостаток. Они чувствительны к повышенному току. Это может раздуть корпус.
Литые никель-кадмиевые АКБ
Относятся к щелочному типу и нуждаются в заливке электролита. В отличие от аккумуляторов с желеобразным наполнителем они более безопасны. Их стоимость не высока и мощность держат достаточно хорошо. Способны отлично выдерживать много циклов заряда и разряда.
Срок эксплуатации достаточно мал. Чем дольше им пользуешься, тем меньше становится его емкость.
Аккумуляторы для автомобиля
Эти устройства достаточно выгодны в плане экономии денежных средств. Люди, которые самостоятельно изготавливают свою солнечную электростанцию чаще всего используют их.
Минус данных АКБ заключается в быстром износе и частой замене. В результате их можно использовать на небольшой срок и под не высокую мощность солнечных модулей.
Как выбрать аккумулятор для солнечных батарей?
Когда человек задумывается оснастить свой дом солнечными панелями встает вопрос: «Какой аккумулятор лучше приобрести?»
Нужно брать АКБ под условия в которых собираетесь его использовать. Ниже приведено несколько пунктов на которые стоит обратить внимание при выборе.
Чтобы солнечная электростанция работала хорошо нужно обращать внимание на параметры всех устройств.
Думаем выше опубликованная информация поспособствует подобрать хороший аккумулятор для солнечных батарей.
Аккумуляторы гелевые, мультигелевые и AGM — в чем разница?
Впервые озадачившись выбором аккумулятора для ИБП, наши клиенты сталкиваются с тем, что в классификацию даже такой простой вещи производители смогли внести существенную путаницу.
В связи с этим возникает множество вопросов, к примеру:
- Какая батарея лучше: свинцово-кислотная или гелевая?
- Чем мультигелевый аккумулятор отличается от гелевого?
- Что такое AGM VRLA?
Для удобства поиска в нашем интернет-магазине мы обозначаем аккумуляторы так, как их маркирует производитель — чтобы вы могли легко найти нужную модель. Но если вы пока не определились с конкретной моделью и просто пытаетесь понять: какую аккумуляторную батарею для ИБП лучше приобрести, то вам поможет эта статья.
Виды аккумуляторов для ИБП и термины
Прежде всего нужно запомнить, что ВСЕ аккумуляторы, выпускаемые на данный момент промышленностью для ИБП являются свинцово-кислотными.
Еще одни «пугающие» аббревиатуры — VRLA и SLA — обе относятся к аккумуляторам, которые применяются в источниках бесперебойного питания.
Также такие батареи называются необслуживаемыми и герметизированными.
VRLA расшифровывается как Valve Regulated Lead Acid, в вольном переводе это означает Регулируемые клапаном свинцово-кислотные.
SLA означает Sealed Lead Acid, т. е закрытые (герметизированные) свинцово-кислотные.
Необслуживаемые — означает, что в АКБ этого вида не требуется следить за уровнем электролита и доливать воду, как, например, в автомобильных.
Обозначение герметизированные (герметичные) говорит о том, что из батареи этого типа не прольется электролит, даже если она опрокинется набок или будет испытывать тряску.
Также герметичность позволяет эксплуатировать их в жилых помещениях: горючие пары, выделяющиеся в процессе работы аккумулятора, остаются «запертыми» внутри, и только при нарушениях условий работы может открыться аварийный клапан.
И все эти определения — не разные типы аккумуляторов, а один и тот же: VRLA / SLA необслуживаемые герметизированные (герметичные). Именно этот тип получил наиболее распространение в источниках бесперебойного питания. В других системах могут использоваться стартерные обслуживаемые и стартерные необслуживаемые, но о них мы сегодня говорить не будем.
Гелевые и AGM
Для того, чтобы достичь герметичности и устранить необходимость в обслуживании аккумуляторов для ИБП производители применяют две различные технологии: GEL (Gelled Electrolite) и AGM (Absorptive Glass Mat). Обе технологии обеспечивают рекомбинацию газов для сохранения объема электролита и его «связывание» во избежание выплескивания.
Читайте также: Встраиваемые посудомоечные машины сименс 60 см: характеристики линейки
В гелевых аккумуляторах жидкий электролит доведен до желеобразной, вязкой консистенции путем добавления в него соединений кремния. В результате электролит не выплескивается при тряске, и не вытекает при незначительных повреждениях корпуса. Эта технология появилась первой, именно поэтому многие по старинке все герметичные необслуживаемые аккумуляторы называют гелевыми.
Распространено также бытовое название «гелИевые аккумуляторы», что в корне не верно. Газ гелий не имеет никакого отношения к аккумуляторным батареям.
Благодаря вязкому состоянию в гелевых АКБ происходит рекомбинация газов:
- В результате химической реакции вода в батарее распадается на водород и кислород.
- Ионы водорода и кислорода остаются в замкнутом пространстве батареи и, перемещаясь по микропорам и трещинам в геле, соединяются и снова образуют воду.
- Вода впитывается гелем, восстанавливается первоначальный объем электролита.
В итоге мы имеем батарею, в которую не нужно доливать воду, поскольку она практически не испаряется. Кроме того, не происходит газовыделение, поэтому АКБ может использоваться в жилых помещениях.
- В AGM-аккумуляторах пространство между пластинами заполнено стекловолокнистыми матами, которые впитывают в себя электролит.
- На фото — вскрытый AGM-аккумулятор, в котором можно рассмотреть те самые «Glass Mat» — стекловолоконные маты.
Благодаря этому достигаются практически те же цели, что и в гелевых: электролит не выплескивается и в порах наполнителя происходит рекомбинация газов, т. е.
перед нами такая же необслуживаемая герметичная батарея, как и гелевая. Разве что при повреждении корпуса электролит, скорее всего, вытечет и повредит расположенное рядом оборудование.
Именно поэтому в дорогих телекоммуникационных системах часто предпочитают использовать АКБ типа GEL VRLA.
Технология AGM — более новая, чем GEL.
Обратите внимание, что:
- И GEL, и AGM батареи являются свинцово-кислотными.
- Это две разные технологии.
А как же мультигелевые?
Мультигелевые аккумуляторы, по сути не являются отдельным типом источников питания. Чаще всего производители и торговые точки используют это название для AGM батарей.
Например, на фото ниже — аккумулятор Luxeon LX12120MG 12Ah (обратная сторона). В очень многих интернет-магазинах он продается под маркой «мультигелевый», о чем свидетельствует и маркировка «MG» в наименовании, однако производитель на самой батарее указывает что это: «Технологія: AGM, необслуговуєма батарея» (укр.) (Технология AGM, необслуживаемая батарея).
А учитывая что цена на мультигелевые аккумуляторы всегда ниже чем на гелевые, и это при том, что гелевая технология довольно дорогая — в подавляющем большинстве случаев мы имеем дело именно с AGM.
Отличия гелевых и AGM аккумуляторов
| Показатель | Гелевые | AGM |
| Циклический ресурс | В 2-3 раза выше, чем в AGM (около 600 циклов) за счет вязкого электролита. Пластины остаются покрытыми им во время глубокого разряда, поэтому меньше подвержены коррозии. | Около 300 циклов заряд-разряд. |
| Заряд | Очень требовательны к точности заряда, его превышение может привести к вспучиванию батареи. | Не так критичны к заряду, хотя превышение напряжения при заряде также может привести к кипению и вздутию батареи. |
| Саморазряд | Величина саморазряда небольшая, поэтому подходят для применения там, где разряд происходит малыми токами в течение долгого периода | Саморазряд интенсивнее, чем у гелевых. |
| Перегрев | Перегрев может вызвать взрыв батареи. | Перегрев не так критичен, но тоже опасен. |
| Глубокий разряд | Хорошо выдерживают глубокий разряд. | Желательна эксплуатация при глубине разряда не более 30%. |
| Пусковой и максимальный ток | Неспособны дать большие токовые величины, особенно стартовые, из-за высокого внутреннего сопротивления. | Пусковые токи больше. |
| Короткие замыкания | Очень чувствительна к коротким замыканиям. | Менее чувствительна. |
| Эксплуатация | В любом положении, кроме «вверх дном», мелкие повреждения корпуса не вызывают утечку электролита, за счет вязкости последнего. | В любом положении, кроме «вверх дном». |
Или коротко, в картинке:
Итак, в общем гелевые аккумуляторы прослужат дольше, чем AGM, в системах:
- где чаще происходит цикл разряд-заряд,
- где чаще допускается глубокий разряд,
- где до разряда проходит долгое время,
- где может быть критичным пролив электролита во время случайного повреждения корпуса.
Так как эти батареи более капризны и дороже стоят, в остальных случаях их можно с успехом заменить AGM АКБ.
А главное, — обязательно обращайте внимание на технические характеристики конкретной модели, которые заявлены производителем, они могут существенно отличаться для аккумуляторов разных торговых марок и ценовых категорий.
Аккумуляторы для солнечных батарей
2013-09-03 17:14:31 Комментариев: 0 Просмотров: 15431
Аккумуляторы для солнечных батарей — это буфер, обеспечивающий накопление энергии посредством обратимых химических реакций, благодаря чему гарантируется работа в циклическом режиме.
В солнечных системах используются аккумуляторные батареи герметичные и малообслуживаемые, а также Никель-солевые накопители энергии которые обладают большим ресурсом и предназначены специально для циклической работы. В настоящий момент самые востребованные свинцово-кислотные аккумуляторы для солнечных батарей , т.к это самый доступный класс накопителей энергии обладающий КПД на уровне 80% и широким температурным диапазоном.
- Использование различных типов АКБ в солнечной энергетике
- Аккумуляторные батареи в автономных системах электроснабжения выполняют две основные функции, сохранение вырабатываемой энергии и обеспечение стабильного выходного напряжения на нагрузках.
- Электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, может запасаться в АБ на длительное время (десятки дней и даже месяцы), и в любой момент может быть передана в нагрузку, при этом разрядный ток может многократно превышать ток заряда и обеспечивать питание нагрузки, мощность которой многократно превышает установленную мощность солнечной батареи.
- В системах резервного электроснабжения
В системах резервного электроснабжения солнечные панели заряжают аккумуляторы при наличии сети, и аккумуляторы выдают энергию, когда сеть пропадает.
Это очень важно, когда для функционирования систем жизнеобеспечения дома необходима электроэнергия — питание циркуляционных насосов и электроники котлов, другой электроники и электрооборудованию, работающих по циклическим процессам, и резкое пропажа электросети негативно сказывается на их работоспособности в дальнейшем.
Наличие системы бесперебойного электроснабжения позволить не замерзнуть при авариях в электросетях, а также исключить выход из строя дорогостоящего электрооборудования.
В системах с возможностью добавления мощности
Такие системы позволяют обеспечить кратковременно нагрузку мощностью в несколько раз превышающей подключенную мощность сети. Аккумуляторы накапливают энергии в периоды низкого электропотребления, и отдают ее в нагрузку в периоды пикового потребления. Пуск некоторого электрооборудования увеличивает нагрузку в 10 раз.
Рассмотрим типы и технологии аккумуляторов
AGM – кислотные герметизированные аккумуляторы, в которых электролит адсорбирован стекломатами. Выдерживают примерно 250 – 400 циклов разрядов на 80%. Чувствительны к перезарядам.
Гелевые(GEL) – кислотные герметизированные аккумуляторы, в которых электролит загущён с помощью селикогеля. Выдерживают примерно 350 – 450 циклов разрядов на 80%. Более чувствительны к перезарядам (может выпариться вода). Необходимо обеспечить точное соответствие зарядных токов и напряжений c паспортными характеристиками.
Класс высококачественных кислотных аккумуляторов, построенных на решетчатой структуре пластин с трубчатыми электродами, называются панцирными.
Подразделяются на герметизированные гелевые (выдерживают порядка 900 — 1000 циклов разрядов на 80%) и кислотные малообслуживаемые (выдерживают около 1500 циклов).
На базе панцирной технологии выпускаются тяговые, стационарные и солнечные АКБ.
Тяговые – предназначены для использования в электроподъемниках и другой электротехнике. Стандартная маркировка – малообслуживаемые PzS (H), герметизированные гелевые – PzV.
Стационарные – применяют на промышленных объектах (там необходима повышенная долговечность и надёжность). Стандартная маркировка — малообслуживаемые в прозрачном корпусе — OPzS, герметизированные гелевые — OPzV. У них самая большая надёжность и самый большой срок службы из всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов.
Солнечные – модификация тяговых или стационарных аккумуляторов.
NiNaCl, Никель Натрий Хлоридные — Аккумуляторные батареи, изготовленные по Ni-Солевой технологии из никеля, стали, керамики и обыкновенной поваренной соли. Применимы в таких областях как общая и альтернативная энергетика, телекоммуникации, в регионах с частыми отключениями электричества, в экстремально жарких и холодным климатических условиях (от -40°С до +60°С), при повышенной влажности (исполнение до IP65).
О проблемах эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов.
1. Степень разрядки источника тока.
Свинцовые аккумуляторы не терпят хранения в разряженном состоянии, при падении заряда ниже 20% активизируется процесс образования нерастворимых соединений серы, которые, в первую очередь сказываются на емкости АКБ. Нахождение АКБ в разряженном состоянии (более чем на 80%) в течении более чем 12 часов недопустимо.
Для восстановления сильно разряженной батареи применяется длительный ее заряд очень маленькими токами (0,01 — 0,05С), с последующим восстановительным разрядом очень большим током (0,3 — 0,5 С). И так, 5 — 10 раз. Но если сульфатация превысила некоторый предел, восстановление ёмкости АКБ станет невозможным.
2. Температурный режим
Другим определяющим фактором для времени жизни АКБ, можно назвать температуру электролита. Эксплуатация при повышенной на 10 градусов температуре ведет к сокращению срока службы вдвое (как отмечалось ранее, лучшие АКБ не столь чувствительны к этому параметру).
3. Для долголетия аккумуляторов, необходим и полный, 100% заряд, что затруднительно обеспечить, если сетевого 220В нет вообще и если для заряда использовать только мини электростанцию.
Необходимо, хотя бы раз в месяц проводить 13 часовую, 100% зарядку, а в остальное время ограничиваться 80% зарядом.
Аккумуляторам вреден и постоянный длительный перезаряд (заряд повышенными токами, и высокое напряжение конца заряда, и высокое напряжение буферного поддержания).
Преимущественные особенности Ni-Солевых аккумуляторных батарей
Температура окружающей среды не оказывает существенного влияния на срок службы Ni-Солевые АКБ. Что особенно актуально для развития Альтернативной энергетики в России. Изменение емкости Ni-Солевые АКБ происходит в пределах 5%, в зависимости от температуры окружающей среды, в то время как у свинцовых изменение емкости происходит в разы, что наглядно видно из вышеприведенного графика.
Читайте также: Распределительный коллектор отопления своими руками: схемы, нюансы сборки
На графике хорошо видны преимущества Ni-солевых АКБ перед другими видами АКБ. В буферном режиме Ni-солевые АКБ, при разрядах 10-20%, могут прослужить до 100 лет.
У Ni-солевых АКБ отсутствует такой эффект как саморазряд. Так, например, саморазряд в герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторах значительно уменьшен и составляет 40% в год при 20 °С и 15% при 5 °С. При более высоких температурах хранения саморазряд увеличивается: при 40 °С батареи лишаются 40 % емкости за 4-5 месяцев.
У других свинцово-кислотных АКБ саморазряд составляет 5 — 15% в месяц, в зависимости от условий и температур хранения АКБ.
· Не требует кондиционирования и вентиляции воздуха, отсутствие выделения в окружающую среду вредных и взрывоопасных веществ
Из-за отсутствия жидкого электролита, отсутствуют любые газовыделения, что присуще ряду кислотных батарей. Свинцово-кислотные АКБ требуют определенных правил утилизации, из-за содержания вредных веществ.
· Не требует обслуживания в течение всего срока службы батареи. Возможен удаленный мониторинг батареи
С Ni-солевыми АКБ действует принцип «поставил и забыл», вы про нее и не вспомните.
Встроенная система мониторинга (BMS), проводит автоматическую диагностику состояния батареи, выявление проблем и отключение батареи из цепи в случае серьезной неисправности.
Встроенная защита отключения батареи по низкому напряжению (LVD), а так же, дополнительная защита, обеспечиваемая независимой логической схемой, подключаемой в случае отказа модуля управления (BMS).
Еще одной отличительной особенностью Ni-солевых АКБ является отсутствие обязательной установки батарей АКБ одной партии, что является обязательным условием свинцово-кислотных АКБ.
Для Ni-солевых АКБ можно устанавливать батареи разных партий и годов выпуска, что существенно ведет к снижению эксплуатационных расходов, ведь при выходе из строя одной свинцово-кислотной батареи, приходится производить замену всей системы батарей, с Ni-солевыми ситуация иная, в случае выхода одной батареи, она просто заменяется на новую.
- Очень низкая совокупная стоимость владения в сравнении с другими технологиями аккумуляторов
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с технологией AGM. Они имеют большой срок службы в буферном режиме и могут легко отдавать большие токи в течение короткого промежутка времени. Рекомендуется использовать в резервных системах электроснабжения, когда в основном батареи находятся в заряженном состоянии и периодически отдают энергию.
В автономных энергосистемах рекомендуется применять герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с технологией GEL (гелевые), они лучше переносят циклические режимы работы, когда аккумуляторы периодически заряжаются и разряжаются.
Наиболее экономически выгодным будут аккумуляторы типа OPzV , которые имеют примерно в 3 раза больший срок службы по сравнению с обычными гелевыми аккумуляторами. Они обеспечат надежное электроснабжение в тяжелых цикличных режимах работы.
Аккумуляторы с намазанными пластинами и жидким электролитом типа OPzS намного лучше выдерживают циклические режимы и глубокий разряд. Хотя они значительно дороже, но обеспечивают большую надежность электроснабжения и больший срок службы.
Ni-Солевые аккумуляторы являются, на данный момент, лидером среди других АКБ по всех параметрам – работа в тяжелых цикличных и температурных режимах, огромный срок службы и другие положительные характеристики. Но из-за сложной технологии их изготовления Ni-Солевые аккумуляторы являются и лидером по стоимости.
Свинцово кислотные аккумуляторы для солнечных батарей — устройство и принцип работы
Аккумуляторы для солнечных систем состоят из трубчатых положительных пластин, в целом они обладают герметизированной конструкцией и относятся к классу необслуживаемых батарей.
В этих пластинах велико содержание олова и низкое процентное соотношение кальция, они производятся под давлением методом литья. Пластины помещаются в высокопористые конверты, способные удерживать активную массу.
В конструкции батареи присутствуют отрицательные пластины, они относятся к решётчатому намазному типу.
Есть также сепараторы, для изготовления которых применяется высокопористый материал с внутренним низким сопротивлением. Крышка и корпус АКБ изготавливаются из ABS пластика, отличающегося отличными техническими характеристиками.
Стенки корпуса достаточно толстые, они способны выдержать деформацию при внешнем механическом воздействии, перепадах давления и вибрациях в ходе эксплуатации.
Крышка батареи приварена к контейнеру автоматически при помощи термической сварки.
В устройстве используются клеммы, отвечающие за контакт и проводимость тока, для выводов предусмотрена особая уплотнительная система, препятствующая утечке электролита, а также разрушению клемм, под воздействием коррозии. АКБ для солнечных батарей, могут комплектоваться встроенными пламегасителями и предохранительными клапанами, обеспечивающими сброс газа при перегрузках.
Все элементы промеж собой соединяются полностью изолированными гибкими перемычками, прикрепляемыми к выводам при помощи изолированных болтов, оснащённых технологическими отверстиями, обеспечивающими проведение электрических измерений. Эта конструкция обеспечивает оптимальную работоспособность в любых условиях.
Особенности эксплуатации щелочных аккумуляторов для солнечных батарей
При использовании солнечных батарей могут применяться разнообразные аккумуляторы. Щелочные аккумуляторы находятся в их числе. Даже из названия понятно, что в роль электролита в устройстве выступает щёлочной раствор.
Более того, они делятся на три подвида:
- никель-железные;
- никель-кадмиевые;
- никель-металгидридные.
В чём, собственно, заключается основная особенность данных АКБ? Считается, что они способны хорошо, так сказать, отдавать маленькие токи, а большие отдают плохо. Если сравнивать с кислотными АКБ, то данные приборы могут разрядиться полностью и также полностью зарядится при любых температурных условиях и одинаково высоким КПД.
Бытует мнение, что если устройство разрядится не в полной мере, его при этом снова начнут заряжать, то оно полноценно зарядиться не сможет, в особенности у АКБ на Ni-Cd. Это верно, но только в случае долговременного и постоянного недоразряда в течении нескольких месяцев.
Проблемма устраняется простым долговременным зарядом на несколько часов больше положенного.
Еще одна особенность АКБ Ni-Cd это полноценно воспринимать и отдавать заряд при очень низких температурах до -50. Это не относится к никель-железным и никель-металгидридным АКБ.
Кислотные устройства могут только хорошо отдать, а воспринять заряд только при температурах выше нуля.
Это связано с тем, что плотность электролита в никель-кадмиевых аккумуляторах не меняется от уровня заряда, в отличие от остальных АКБ.
Такие устройства требуют некоторого обслуживания. В связи с этим, нужно время от времени проверять какой уровень электролита остался. Также проверяется, какой уровень зарядки имеет аккумулятор. Если они используются верно, то ресурс их будет большим — не менее двадцати лет.
Особенность никель-железных аккумуляторов невосприимчивым к малым токам. То есть ток через приборы идёт, но они не могут накопить заряд.
Преимущества АКБ никель-кадмиевых очевидны, поскольку они обладают большим ресурсом для работы, могут поддерживать напряжение при заряде. Помимо того, они обладают возможностью запасать значительное количество энергии, если говорить о расчёте единицы веса. К отрицательным характеристикам можно отнести и необходимость обслуживания.
Если сравнивать никель-металгидридные и никель-кадмиевые изделия с кислотными вариантами, то они будут стоить несколько дороже. Зато их ресурс больше.
У них есть особенность, которая заключается в том, что такие устройства требуют установки в вентилируемых помещениях. Работая данные АКБ выделяют газы, как собственно и кислотные аккумуляторы.
Но в переод предельной нагрузки щелочные АКБ выделяют водорода в большей степени, чем кислотные.
О щёлочных Ni-Cd батареях и о солнечных системах
Несмотря на свои достоинства, Ni-Cd довольно нечасто применяются в автономных установках, которые работают на возобновляемых источниках.
Это объясняется тем, что кислотные аккумуляторы дешевле, меньше по размерам,весу и устанавливаются в помещениях с положительной температурой.
Нередко солнечные системы и кислотные батареи применяются в качестве передвижных источников энергии — опять вес, размер.
В тех системах, которые работают от солнечных панелей, АКБ Ni-Cd применяются тогда, когда к системе предьявляются довольно жесткие требования эксплуатации. Пониженная температура, повышенная влажность и отсутствие дополнительных источников энергии. Тут надо добавить, что Ni-Cd лекго выводятся из состояния полной разряженности, как только появляется хоть какие то токи заряда.
Если сравнивать с кислотными устройствами, то заряд отдается у Ni-Cd намного больше при той же емкости. Разница с кислотными составляет примерно 40-60 процентов.
Если же говорить о внутреннем сопротивлении, то оно, соответственно, имеет довольно-таки большое значение. По этой причине напряжение будет падать ускоренно при больших разрядных токах.
Не каждый контроллер может справиться с отслеживанием такого падения.
Как уже говорилось, место, где устанавливается АКБ, должно вентилироваться. Помимо этого, площади для установки должно быть достаточно.
Для щёлочных аккумуляторов характерна габаритность, потому они нуждаются в достаточном месте, в том числе и для проведения обслуживания.
Поэтому благодаря особенностям низкотемпературной работы АКБ Ni-Cd, их устанавливают в пристройках, контейнирах или просто под навесом от осадков. Тем самым экономится место полезной площади строения.
Неудивительно, что щелочные АКБ Ni-Cd очень часто применяются в автономных системах, которые получают энергию от солнечных панелей. Обыкновенно, они используются там, где здание полностью снабжается получаемой от батарей энергией.
Именно в этом случае особенности таких устройств можно рассматривать как достоинство. Тем более вокруг таких зданий обычно достаточно места для размещения и солнечных батарей и аккумуляторных систем, т.к.
это в основном всегда сильно удаленные от коммуникаций отдельно стоящие здания.
Аккумуляторы для солнечных батарей: щелочные, гелевые, AGM
Аккумуляторы для солнечных батарей – необходимая составляющая современной гелиосистемы. Солнечная батарея заряжается в течение светового дня, ночью производительность у нее практически отсутствует.
Читайте также: Стабилизатор напряжения для холодильника: виды, подбор, нужен ли?
Собранная за день энергия хранится в независимом резервуаре, из которого по мере необходимости поступает к потребителям (устройствам, работающим непосредственно от солнечного аккумулятора или в домашнюю электрическую сеть).
Благодаря аккумуляторам осуществляется бесперебойное энергоснабжение бытовых приборов и оборудования. Они компенсируют разницу между выработкой и расходом энергии в плохую погоду, пиковые нагрузки, распределяют энергию оптимальным образом.
Схема солнечная батарея — аккумулятор
В солнечных системах энергообеспечения как правило используется несколько аккумуляторов. Подключение солнечной батареи к аккумулятору возможно:
- последовательно. При этом способе емкость системы такая же как у одного АКБ, а напряжение – это сумма всех напряжений;
- параллельно. В этом случае емкость – это сумма емкостей всех АКБ, а напряжение – как у одной штуки.
При монтаже системы необходимо следить, чтобы все аккумуляторы были из одной серии, одного производителя и с одинаковыми характеристиками.
Заряд аккумулятора от солнечной батареи
Для контроля равномерности распределения напряжения заряда используются контроллеры.
Как выбрать
Для оптимальной работы станции необходимы следующие свойства аккумуляторов:
1. Т.к. заряд аккумулятора от солнечной батареи имеет циклический характер. Поэтому необходимо чтобы выдерживал большое число циклов зарядки-разряда.
Гелевый аккумулятор
2. Низкий саморазряд.
3. Большой ток.
4. Большой диапазон температур.
5. Отсутствие необходимости в энергоемком обслуживании.
6. Емкость. Рассчитывается исходя из предполагаемого энергопотребления. При расчетах нужно добавлять до 50 процентов запаса, чтобы не доводить аккумулятор до полной разрядки.
7. Время зарядки и разрядки.
8. Габариты, масса.
Разновидности АКБ
1. Электрохимический аккумулятор для солнечной батареи типа AGM. Наиболее дешевая разновидность с эксплуатационным сроком до пяти лет. Могут функционировать в любом положении. Высокий уровень заряда, выдерживают от 500 до 800 циклов.
Можно транспортировать заряженными, использовать в комнатах с плохой вентиляцией. Заряжаются за семь с половиной часов. Диапазон температур от +15 до +25, допустимы и более холодные условия.
Важно: этот тип АКБ можно эксплуатировать в не полностью заряженном состоянии. Но перезаряд противопоказан, устройство может необратимо испортиться.
2. Заливной тип (OPzS), на основе жидкого электролита. Используются обычно в профессиональных и полупрофессиональных системах. Контроль электролита осуществляется один раз в год, кроме этого никакое обслуживание не требуется. Разряжаются небольшими токами, выдерживают много циклов. Недостаток – высокая цена.
3. Гелевый аккумулятор для солнечных батарей. В основе – свинцовые пластины, разделенные силикагелем. В порах силикагеля размещается электролит.
Преимущества этих АКБ – прочность, работа в любом положении, много циклов. Устойчивы к полной разрядке. Могут храниться разряженными до нескольких дней. Низкий саморазряд.
Обслуживание практически не требуется. Цена выше, чем у AGM.
Щелочной аккумулятор
4. Щелочные аккумуляторы для солнечных батарей. Они практически не отличаются от кислотных по устройству, но более надежные и долговечные. Единственный минус — стоят в разы дороже из-за чего с 90-х стали редкостью.
Какие акб подходят для солнечной системы АГМ Щелочные или PZS тяговые | | Пелинг — Солнечные батареи, электротранспорт, Аккумуляторы, светодиоды, поделки, обучение, ремонт авто и многое другое
Итак, очередное видео от NESH24, в котором он рассказывает про аккумуляторы щелочные и тяговые, о том что многие хотят приобрести данные аккумуляторы не задумываясь, о том что им нужен хороший ток для восполнения их емкости. На самом деле большинство людей берут данные АКБ именно из-за их реальной емкости отдачи и задумываются о токе с солнечных панелей или ветряков, только после того, когда их емкость начинает просаживаться. Да никто не спорит, что АКБ, имеющие огромную емкость и запас по накопленной мощности, это хорошая мотивация, радоваться, что можно с них выжать много. Но в реалии, если мы берем с них много, то и много придется в них закачать.
Начнем с того, что мощные аккумуляторы, неважно будь-то Щелочные или Тяговые Кислотные, имеющие неплохую емкость, кардинально отличаются от стартерных аккумуляторов и по току заряда, и по стадиям заряда. И самое главное, ток заряда тут рассчитывается не 10% от емкости, а находится в более широком диапазоне от 15% до 50% от емкости аккумуляторов. И вот тут нужно постараться найти паспорт для АКБ, чтобы уточнить эти данные.
И почему ток заряда тут очень важен? — Все дело в том, что размеры данных АКБ более чем в 2 раза превосходят в размерах стартерные аккумуляторы, а значит и ток для них нужен выше, чтобы перемешивание электролита происходило более равномерно и плотность аккумулятора росла по всей банке, а не на части пластин.
Отсюда и получается, если заряжать подобные АКБ током 5 А, а рекомендован 40, это как слону драбинка. Можно промолчать про токи ниже 5 А, на своих АКБ в пасмурные дни я не вижу от подобных токов никакого эффекта.
Хотя, если установить автомобильные аккумуляторы или АГМ, или ГЕЛ АКБ, то у них напряжение будет расти, как и емкость при таком токе.
Отсюда и получается, что Щелочные и Тяговые аккумуляторы нужно использовать на мощных системах, у которых имеется возможность отдавать хорошие токи заряда.
Рекомендуемый ток заряда Тяговых АКБ составляет от 10А и выше, это по моему наблюдению. Про щелочные АКБ, чтобы залить в них 10А, нужно заливать в них токи до 20А.
С одной стороны может кто-то скажет, а смысл тогда в этих АКБ. А вот смысл как раз в том, что они способны отдать и собрать огромную мощность, по сравнению с теми же автомобильными аккумуляторами.
А что касаемо сравнения GEL AGM, то тут преимущество у первых, но по сроку жизни Щелочные и Тяговые аккумуляторы опять же вырываются вперед!
Так что, если ваша альтернативная электростанция, построенная на солнечных панелях или ветроустановках не способна отдавать нужный минимальный ток большую часть времени, то смысла в приобретении подобных АКБ нет, если вы не будете увеличивать вырабатываемую мощность. И у вас остается выбор только из GEL AGM.
Теперь, что касаемо циклов Заряд Разряд, я об этом часто говорил в роликах про электротранспорт,но видимо многие их просто не смотрят, думая что там информация не полезная.
Так вот, Циклы АКБ — это время жизни аккумулятора при полном разряде и полном заряде, при этом заряд должен быть максимально скорым, иначе циклы уменьшаются из-за порчи пластин аккумулятора, в которых концентрируется кислота или щелочь. К чему я, все дело в том, что большинство даже не до заряжают полностью АКБ, высасывая их в ноль, а в пасмурные дни забивают на их заряд.
И вот такие АКБ служат всего треть своего реального срока, из-за неграмотного подхода потребления запасенной емкости и неполному заряду АКБ из-за недостаточной мощности альтернативных источников!
Эта тема достаточно глубокая и тут очень много нюансов по разным АКБ, но смысл один, низкий ток заряда, большое потребление тока от АКБ, быстрый износ и скорая смерть аккумулятора.
Теперь, что касаемо Как увеличить время жизни АКБ и растянуть циклы.
Все просто, чем меньше емкости высасываем из АКБ и быстрей ее восполняем нужным током, тем лучше перемешивается электролит в аккумуляторах, лучше держится плотность в банках, и меньший износ пластин, от кислоты или щелоча, в зависимости от типа аккумуляторов. Ну и соответственно, тем больше время жизни аккумулятора и чище электролит!
Все забыл, что еще хотел написать, ладно в следующий раз вспомню.
Ну и что касаемо выбора проводов для инвертора. Я не знал, что это такая проблема. Тут тоже все очень просто, чем короче провода, выше сечение по отношению к мощности инвертора, тем лучше.
- На инверторы ставят провода примерно так :
- длина 25см — 500 ватт постоянная мощность 12кв
- длина 25см — 1000 ватт постоянная мощность 25кв
- длина 25см — 2000 ватт постоянная мощность 50кв
Чем длиннее провод, тем сечение надо больше, и обязательно только загильзовка провода для уменьшения сопротивления и нагрева в месте соединения провода.
Для того чтобы иметь примерное представление о правильности вашего выбора, в работе провод если будет нагреваться, он должен нагреваться равномерно по всей своей длине вплоть до платы! А не так, что провод в инверторе не греется, а тот что вы ставите нагревается.
Это щелочные аккумуляторы KL160, которые я получал для Кости, можно обратить внимание на то, что упаковка аккумуляторов так же организуется не в транспортной компании, а непосредственно у них же. Это уменьшает шанс порчи аккумуляторов!
Прогонка щелочных аккумуляторов Зарядным устройством BOSH C7
Ну и само видео от Нестера, со своей стороны я вывел и обработал видео в более смотрибельный вид, ну и пришлось поработать со звуком, лучше вытянуть звук, к сожалению, у меня не получилось. Но мы так с Нешем подумали, что получилось лучше оригинала и будет более интересно зрителям.
