Соларне батерије: преглед типова одговарајућих батерија и њихових карактеристика

Прорачун потребног капацитета батерије

Капацитет батерија се израчунава на основу очекиваног периода трајања батерије без допуњавања и укупне потрошње електричне енергије.

Просечна снага електричног уређаја током временског интервала може се израчунати на следећи начин:

П = П1 * (Т1 / Т2),

Где:

• П1 - називна снага уређаја;
• Т1 – време рада уређаја;
• Т2 је укупно процењено време.

Скоро широм Русије постоје дуги периоди када соларни панели неће радити због лошег времена.

Инсталирање великих низова батерија за њихово пуно оптерећење само неколико пута годишње је неекономично.Дакле, избору временског интервала током којег ће уређаји радити само на пражњењу мора се приступити на основу просечне вредности.

Количина енергије коју генеришу соларни панели зависи од густине облака. Ако облачно време у региону није неуобичајено, онда се недостатак улазне снаге мора узети у обзир приликом израчунавања запремине батерије

У случају дужег периода када није могуће користити соларне панеле, потребно је користити други систем за производњу електричне енергије, заснован на, на пример, дизел или гас генератор.

100% напуњена батерија може испоручити снагу све док се потпуно не испразни, што се може израчунати помоћу формуле:

П = У к И

Где:

• У - напон;
• И - јачина струје.

Дакле, једна батерија са напоном од 12 волти и струјом од 200 ампера може да генерише 2400 вати (2,4 кВ). Да бисте израчунали укупну снагу неколико батерија, морате додати вредности добијене за сваку од њих.

У продаји постоје батерије високе снаге, али су скупе. Понекад је много јефтиније купити неколико обичних уређаја заједно са прикључним кабловима

Добијени резултат мора се помножити са неколико фактора смањења:

• ефикасност претварача. Са правилним усклађивањем напона и снаге на улазу у инвертер, достићи ће се максимална вредност од 0,92 до 0,96.
• ефикасност енергетских каблова. Минимизирање дужине жица које повезују батерије и растојања до претварача је неопходно да би се смањио електрични отпор. У пракси, вредност индикатора је од 0,98 до 0,99.
• Минимално дозвољено пражњење батерија.За сваку батерију постоји доња граница пуњења, изнад које се живот уређаја значајно смањује. Типично, контролери су подешени на минималну вредност пуњења од 15%, тако да је коефицијент око 0,85.
• Максимални дозвољени губитак капацитета пре замене батерија. Временом долази до старења уређаја, повећања њиховог унутрашњег отпора, што доводи до неповратног смањења њиховог капацитета. Неисплативо је користити уређаје са преосталим капацитетом мањим од 70%, тако да вредност индикатора треба узети као 0,7.

Као резултат тога, вредност интегралног коефицијента при израчунавању потребног капацитета за нове батерије биће приближно једнака 0,8, а за старе, пре него што се отпишу - 0,55.

Да се ​​кућа обезбеди струјом са дужином циклуса пуњење-пражњење за 1 дан ће бити потребно 12 батерија. Када је један блок од 6 уређаја на пражњењу, други блок ће бити напуњен

Одржавање: како вратити гел батерију, замена електролита

Ако сервисирате напајање према препорукама произвођача, онда ће највероватније служити свој век трајања без икаквих проблема и неће захтевати додатне радње. Ако је напајање натечено или су плоче уништене, препоручујемо да га не обнављате, већ да купите нову. У којим случајевима можете покушати да оживите гел батерију?

Ако приметите губитак капацитета у батерији, можда се компонента гела осушила. У овом случају, потребно је вратити равнотежу воде елемента дестилованом водом. Затим ћемо вам показати корак по корак како то да урадите.

Уклоните пластични поклопац.

Уклоните гумене чепове са тегли.

• Узмите шприц и повуците 1-2 коцке дестиловане воде.
• Сипајте воду у сваку теглу.

• Оставите батерију неколико сати да се гел упије у воду.
• Ако нема довољно воде, додајте; ако има вишка - уклоните их шприцем.
• Проверите ниво напона на терминалима.
• Замените утикаче и затворите поклопац батерије.
• Ставите батерију на пуњење.

Такође, ревитализација батерије може бити неопходна уз јаку сулфатизацију плоча, која се формира током рада батерије. Постоје два начина одсумпоравања:

Уз помоћ хемијског састава Трилон В. Мора се купити, разблажити у наведеној пропорцији и сипати у претходно осушену батерију.

Имајте на уму да у гел батеријама није увек могуће потпуно уклонити електролит у облику гела. Након одсумпоравања са Трилоном Б, мораћете да исперите унутрашњост дестилованом водом, поново сипајте гел електролит у батерију, након што припремите раствор

Као што видите, метода је прилично проблематична и захтева знање и вештине.
Уз помоћ импулсних струја различитих амплитуда. Током ове операције, импулсне струје уништавају оловни сулфат. Вреди напоменути да гел батерије, као што је горе поменуто, изузетно негативно перципирају изненадне падове напона и велике струје. Корисници који су испробали овај метод кажу да није увек могуће постићи циљ. Ово се објашњава чињеницом да се, поред оловног сулфата, уништавају и саме плоче, а то доводи до губитка капацитета.

Као што видите, постоје начини за обнављање батерија, међутим, они нису баш погодни за гел напајања. Препоручујемо да не покушавате да оживите гел батерију, већ да купите нову.

Да ли је могуће сипати електролит или воду у гел батерију?

Као део одржавања гел батерија, могу се допунити дестилованом водом на начин који смо претходно описали. Није препоручљиво сипати обичну воду из славине у изворе напајања - у њој има превише нечистоћа које ће ометати исправну реакцију.

Електролит у свом чистом облику се не сипа у гел батерије. Можете покушати да направите апсорбовани електролит, међутим, не можемо гарантовати за резултате таквог експеримента.

Гел батерије за аутомобиле су прилично популарне због одсуства потребе за њиховим одржавањем. Као што видите, рад ових извора напајања је изузетно једноставан. Међутим, многе одвраћа њихова висока цена. Уз правилно одржавање - благовремено пуњење, усаглашеност са условима складиштења - ова батерија ће трајати дуго, а обнављање капацитета неће одузети много времена и труда. Како се бринете о својој гел батерији? Да ли сте наишли на проблеме током пуњења или опоравка? Поделите своје искуство са нашим читаоцима.

Животни век

У већини случајева код кућних соларних панела, циклус батеријског подсистема ће бити један дан. Како радите у овом режиму, способност батерије да складишти енергију у истој запремини ће бити смањена. Верује се да би до краја трајања батерије преостали капацитет батерије требало да буде 80% од номиналног.

С обзиром на ову особину, прилично је једноставно израчунати економску изводљивост избора одређених батерија у систему са соларним панелима.

Утицај дубине пражњења на радни век (циклуси)

Утицај температуре на животни век (године)

Правила рада

Када користите батерије, као и било који технички уређај, морате се придржавати правила. У случају коришћења батерија у системима соларних станица, правила рада су одређена природом рада таквих система и изражена су у захтевима за батерије, као што је горе описано.

Због великог електричног оптерећења, које се обично повезује са системима напајања, потребно је у једну групу укључити неколико батерија. Ово се ради да би се повећала укупна капацитивност и да би се повећао напон на излазу, или да би се постигли оба циља.

Користе се три шеме за укључивање групе батерија:

Доследно. Са овим укључивањем, капацитет групе ће бити једнак капацитету једне батерије, и
напон ће се одразити у збиру напона свих батерија у групи.

Паралелно. Овим укључивањем напон је непромењен и једнак називном напону једне батерије, а капацитет групе се одређује као збир капацитета укључених батерија;

Комбиновано. Са овом шемом пребацивања користи се серијска и паралелна веза батерије.

Када комбинујете батерије у групе, запамтите да батерије треба користити у једној групи:

1. Једна врста;
2. Један контејнер;
3. Један називни напон.

Пожељно је да су батерије истог радног времена и произвођача.

Можда ће вам се допасти и следећи садржај:

Хвала вам што сте прочитали до краја!

Не заборавите, у Зен

Ако вам се допао чланак!

Пратите нас на твитеру:

Поделите са пријатељима, оставите своје коментаре

Придружите се нашој ВК групи:

АЛТЕР220 Портал алтернативне енергије

и предложите теме за дискусију, заједно ће бити занимљивије!!!

Врсте и врсте акумулатора за аутомобиле

Традиционална батерија са оловним плочама и раствором сумпорне киселине као електролита спада у класу оловних или ВЕТ („мокри” у страној терминологији) батерија. У аутомобилима се ова врста батерија користи дуго времена и већ је прошла кроз неколико фаза еволуције повезане са сложеношћу одржавања.

Чињеница је да се током циклуса пуњења и пражњења формира додатна количина воде, која, испаравајући, мења густину електролита. Поред тога, хемијска реакција у електролиту је праћена не само стварањем оловног сулфата и воде, већ и еволуцијом гасова (водоника и кисеоника) и стварањем пара самог електролита.

Процес стварања гаса је посебно активан током интензивне вожње и пуњења батерије великим струјама - тада кажу да батерија "кључа".

Испаравање неког од електролита не само да мења густину, већ и излаже горњи део плоча, смањујући ефикасност и издржљивост батерије. Због тога су у скоријој прошлости оловно-кисели акумулатори, поред праћења нивоа напуњености, захтевали сталну проверу густине и нивоа електролита, а периодично одржавање је било саставни део рада.

Поред сулфације и испаравања електролита у батеријама овог типа, материјал плоче је у интеракцији са водом, формирајући оксиде олова - изворе корозије и постепеног уништавања плоча.

Унапређење батерија подразумевало је, пре свега, смањење негативног дејства ова три фактора, а главни начини решавања проблема били су коришћење нових материјала.

Дакле, употреба антимона за повећање издржљивости плоча је позната већ дуже време. Савремене технологије су омогућиле да се смањи проценат овог елемента и да се због тога постигне приметно смањење интензитета "кључања". Време одржавања батерија је значајно смањено и већ се називају малим одржавањем.

Следећи корак ка побољшању аутомобилских батерија - употреба калцијума у ​​легури олова - омогућила је даље смањење интензитета формирања гаса и повећање напона самопражњења. Сада су батерије могле да се чувају у испражњеном стању дуже време, а процес кључања електролита је почео да игра тако безначајну улогу да су батерије постале без одржавања (иако то није сасвим тачно: пуњење батерија је један од операције одржавања).

Акумулатори за путничке аутомобиле "без одржавања" се готово никада не производе. Али „мало одржавања“ (понекад се назива „без надзора“) је сасвим разумно користити на оним машинама (посебно са километражом) у којима је мрежа у возилу нестабилна: ове батерије су отпорне на флуктуације оптерећења.

Средњу позицију између батерија са мало антимона и калцијума заузимају хибридне батерије.У њима су плоче позитивних електрода направљене са малим садржајем антимона, а негативне садрже калцијум. Ово решење вам омогућава да у одређеној мери комбинујете предности обе опције, али, нажалост, и недостатке. Чињеница је да су „калцијумске“ батерије само осетљиве на промене у мрежи на возилу.

Следећи важни кораци у унапређењу акумулатора за аутомобиле била су дизајнерска и технолошка решења која су обезбедила прелазак електролита из течног у геласто стање. Батерије направљене технологијом која користи гел, а не течност као електролит, називају се гел батерије.

Употреба гела нам је омогућила да решимо неколико проблема одједном:

• сигурност - раствор сумпорне киселине је изузетно опасан и за људе и за животну средину, а могућност цурења увек постоји;
• оријентација - стање попут гела омогућава да батерија ради на било ком нагибу линије хоризонта - електролит у њему је сигурно фиксиран;
• отпорност на вибрације - хелијумско пунило се не плаши тресања на ударним рупама - фиксирано је у односу на плоче електроде, искључена је могућност излагања дела површине електроде.

Једна од варијанти гела (иако о томе постоје терминолошки спорови) су АГМ батерије (АГМ - скраћеница за Абсорбент Гласс Мат - упијајући стаклени материјал), тако назване по одговарајућој технологији. Посебност АГМ-а је у томе што се између плоча налази посебан порозни материјал који држи електролит и додатно штити плоче од осипања.

Батерије у којима се као електролит користи течност згуснута до конзистенције гела не користе се у путничким аутомобилима.

Критеријуми за избор соларне батерије

Произвођачи стално унапређују технологије за соларне батерије, а исти дигитални индикатори перформанси у акцији могу се манифестовати на потпуно различите начине.

Али свакако треба обратити пажњу на такве индикаторе:

• радни ниво капацитета;
• струја пуњења;
• струја пражњења.

Приликом избора батерије треба узети у обзир број самих зелених система, од тога ће зависити потребан капацитет батерије. Најчешће се налазе батерије са напоном од 12 В, на основу тога ће бити потребно израчунати колико батерија ће бити потребно серијски спојити.

Ако радни напон соларне батерије премашује напон једне батерије, потребно је израчунати колико ће их бити потребно спојити, по правилу, цифра је вишеструка од 12. Такође треба имати на уму да када батерије су повезане серијски, напон се мења, али капацитет остаје исти, док је паралелно обрнуто.

Шема уређаја соларне електране

Размотрите како је соларни систем за сеоску кућу уређен и функционише. Његова главна намена је претварање соларне енергије у електричну енергију од 220 В, која је главни извор напајања за кућне електричне апарате.

Главни делови који чине СЕС:

1. Батерије (панели) које претварају сунчево зрачење у једносмерну струју.
2. Контролор пуњења батерије.
3. Батерија.
4. Инвертер који претвара напон батерије у 220 В.

Дизајн батерије је осмишљен тако да омогућава рад опреме у различитим временским условима, на температурама од -35ºС до +80ºС.

Испоставило се да ће правилно постављени соларни панели радити са истим перформансама и зими и лети, али под једним условом - по ведром времену, када сунце даје максималну количину топлоте. У облачном дану, перформансе нагло опадају.

Ефикасност соларних електрана у средњим географским ширинама је велика, али не довољна да у потпуности обезбеди струју великим кућама. Чешће се соларни систем сматра додатним или резервним извором електричне енергије.

Тежина једне батерије од 300 В је 20 кг. Најчешће се панели монтирају на кров, фасаду или посебне регале постављене поред куће. Неопходни услови: окретање авиона ка сунцу и оптимални нагиб (у просеку 45° према земљиној површини), обезбеђујући окомито падање сунчевих зрака.

Ако је могуће, инсталирајте трацкер који прати кретање сунца и регулише положај панела.

Горња раван батерија заштићена је каљеним стаклом отпорним на ударце, које лако подноси град или велике снежне наносе. Међутим, потребно је пратити интегритет премаза, иначе ће оштећене силиконске плочице (фотоћелије) престати да раде.

Контролер обавља колико функција. Поред главног - аутоматског подешавања пуњења батерије, контролер регулише снабдевање енергијом са соларних панела, чиме штити батерију од потпуног пражњења.

За соларне системе домаће израде најбољи избор су гел батерије, које имају период непрекидног рада од 10-12 година. После 10 година рада њихов капацитет се смањује за око 15-25%. Ово су уређаји без одржавања и апсолутно безбедни који не емитују штетне материје.

Зими или по облачном времену, панели такође настављају да раде (ако се редовно чисте од снега), али се производња енергије смањује за 5-10 пута

Задатак претварача је претварање једносмерног напона из батерије у наизменични напон од 220 В. Они се разликују по таквим техничким карактеристикама као што су снага и квалитет примљеног напона. Синус опрема је у стању да опслужује нај"каприциозније" уређаје у погледу тренутног квалитета - компресоре, потрошачку електронику.

Процењује се да отприлике 1 кВ соларне енергије пада на 1 м² површине планете, а 1 м² батерије соларних ћелија претвара око 160-200 вати. Дакле, ефикасност је 16-20%. Са правим уређајем, ово је сасвим довољно за снабдевање електричном енергијом свих уређаја мале снаге у кући.

Контролер приказује напуњеност батерије у процентима. Ако опрема од 24 волта показује напуњеност батерије од 27 В, онда су 100% пуне

Пар снажних гел батерија од 200 Ах са (снага 4,8 кВ). Ово је дан рада електричних уређаја са нон-стоп потрошњом од 180-200 вати. Уређаји за складиштење енергије су отпорни на мраз, односно могу се уградити у поткровље, а пошто су безбедни, могу се поставити и поред стамбених просторија.

Дигитални дисплеј претварача обично приказује два параметра: потрошњу енергије и укупан напон електроенергетског система. Додатна опција пуњача омогућава вам да повежете електрични генератор и брзо напуните батерију (ако нема сунца)

Најједноставнија шема соларне електране, укључујући главне компоненте.Сваки од њих обавља своју функцију, без које је рад СЕС-а немогућ.

Врсте батерија

Практично свака батерија се може користити за соларне панеле. Али главна ствар је да ради дуго времена. Функционисање батерије зависи од врсте производње и материјала.

Главне врсте уређаја за складиштење енергије:

1. литијум.
2. Олово киселине.
3. Алкална.
4. Гел.
5. АГМ
6. Желе никл-кадмијум.
7. ОПЗС.

литијум

У њима се појављује енергија у тренутку када литијум јони реагују са молекулима метала. Метали су додатне компоненте.

Ове врсте батерија могу да се пуне веома брзо са великим капацитетом. Ове батерије су мале тежине и компактне величине. Поред тога, њихова цена је прилично висока. Због тога се скоро никада не користе у соларној енергији. Они раде 2 пута мање од гел. Али послужите још мање ако наплата прелази 45%. У овом тренутку су у стању да задрже запремину контејнера на жељеном нивоу.

Такве батерије раде у малим распонима напона. Значајан недостатак таквих уређаја је њихов капацитет који се временом смањује. И то не зависи од поштовања свих техничких правила.

Олово киселине

У фази развоја били су опремљени са неколико преграда за електролит са воденим раствором. У ову мешавину су потопљене оловне електроде и разне нечистоће. Захваљујући томе, батерија се показала отпорном на корозију.

Такви уређаји не раде дуго времена. То је због брзине пражњења.

алкалне

Ове батерије имају мало електролита. Њихове хемикалије нису у стању да се растворе у њему. Они чак и не реагују једно на друго.

Алкалне (алкалне) батерије могу дуго трајати.Они су добро отпорни на ударе струје. За разлику од гел батерија, ове батерије могу стабилно да раде на ниским температурама. И на хладноћи су у стању да раде дуго времена.

Морају се складиштити 100% испражњене. Ово је неопходно како не бисте изгубили капацитет током будућих пуњења. Ова карактеристика може озбиљно пореметити рад соларне електране.

Гел

Ова врста има такво име јер је електролит у њему представљен у облику гела. Због слоја решетке, практично не тече.

Ова соларна батерија траје дуго и може се пунити више пута. Отпоран на механичка оштећења. Све врсте пукотина неће ометати његово функционисање.

Може да ради на ниским температурама до -50 степени и његов капацитет се не смањује. Након дужег периода неактивности, гел батерија не губи својства.

Ако се ова батерија користи у хладној просторији, онда је треба изоловати. Ни у ком случају не би требало прекорачити ниво пуњења. У супротном, може експлодирати или пропасти. Поред тога, они су веома осетљиви на ударе струје.

АГМ

У ствари, они припадају врсти оловне киселине. Али постоји разлика - ово је фиберглас унутра, који је у електролиту. Киселина испуњава слојеве овог материјала. То јој омогућава да се не шири. Све ово сугерише да се таква соларна батерија може поставити у било ком положају.

Ове батерије имају добар капацитет, трају дуго и могу се пунити до 500 или 1000 пута. Све зависи од произвођача. Али упркос свим предностима, постоји значајан недостатак. Осетљиви су на велику струју.Ово може надувати тело.

Ливене никл-кадмијум батерије

Они су алкални и треба их напунити електролитом. За разлику од батерија пуњених желеом, оне су безбедније. Њихов трошак није висок и снага се одржава прилично добро. Може да издржи многе циклусе пуњења и пражњења.

Век трајања је прилично кратак. Што га дуже користите, његов капацитет постаје мањи.

Ауто акумулатори

Ови уређаји су прилично профитабилни у смислу уштеде новца. Најчешће их користе људи који сами праве соларну електрану.

Недостатак ових батерија је брзо трошење и честа замена. Као резултат тога, могу се користити за кратко време и за соларне модуле мале снаге.