Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Alternatywne systemy energetyczne są coraz częściej wykorzystywane do zasilania budynków mieszkalnych w energię elektryczną. Ponieważ tryby generowania i zużycia energii elektrycznej różnią się, konieczne jest zapewnienie jej akumulacji dla kolejnych zwrotów. Zgadzasz się?

W celu wykorzystania energii na czas wymagany przez właściciela, baterie do baterii słonecznych są objęte systemem. Powiemy Ci, jak prawidłowo wybrać urządzenia zaprojektowane do pracy w cyklach ładowania i rozładowywania. Nasze zalecenia pomogą Ci wybrać optymalny model.

Baterie w systemie domowej energii słonecznej

Zrozumienie metod i niuansów używania baterii podczas dostarczania obiektowi elektryczności z paneli słonecznych pozwoli ci dokonać właściwego wyboru urządzeń i zapewnić maksymalną wydajność systemu. Dlatego musisz wiedzieć, jak utworzyć tablicę baterii (jednostkę) i zasady obliczania głównych cech.

Sposób łączenia urządzeń w jedną tablicę

Budynki mieszkalne i przemysłowe zużywają obciążenie elektryczne przekraczające pojemność pojedynczej baterii. W przypadku, gdy system energii słonecznej jest zaprojektowany dla dużej liczby urządzeń elektrycznych, konieczne jest stworzenie szeregu baterii, zgodnie z przykładem takiej kombinacji paneli słonecznych.

Baterie mogą być podłączone do pojedynczego układu magazynowania energii w sposób równoległy, sekwencyjny lub mieszany. Wybór zależy od wymaganej mocy wyjściowej i napięcia.

W zależności od sposobu, w jaki baterie są połączone ze sobą, można uzyskać różne wartości napięcia wyjściowego, jednak nie należy tworzyć bardzo złożonych obwodów, aby uniknąć powstawania prądu wyrównawczego między urządzeniami w tablicy

Akumulatory są umieszczane w domu lub innej konstrukcji, aby zapewnić, że temperatura powietrza otoczenia mieści się w zakresie od 10 do 25 stopni Celsjusza powyżej zera i zapobiega przedostawaniu się wody do nich. To znacznie wydłuża żywotność urządzeń i zmniejsza straty energii.

Nowoczesne technologie produkcji baterii przeznaczonych do umieszczania w budynkach mieszkalnych zapewniają zwiększone środki bezpieczeństwa dla środowiska. Dlatego, aby podjąć specjalne środki w celu intensywnej wentylacji pomieszczenia, nie jest konieczne. Nie powinny jednak znajdować się w salonach.

Ponieważ akumulatory mają znaczną wagę (urządzenie 12 V i 200 Ah waży około 70 kg), należy je umieścić na podłodze lub mocnych i bezpiecznie zamontowanych stojakach.

Konieczne jest zapobieganie prawdopodobieństwu upadku baterii z wysokości, ponieważ w tym przypadku ulegną one awarii, a układy z ciekłym elektrolitem są również niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego, gdy są pod ciśnieniem.

Wraz ze wzrostem długości kabel zasilający zwiększa opór elektryczny, co prowadzi do zmniejszenia wydajności systemu. Dlatego też umieszczanie baterii blisko siebie jest praktykowane w celu zminimalizowania całkowitej długości przewodów.

Stojak na baterie musi być ciężki. Tak więc blok ośmiu baterii dwumasowych waży ponad pół tony.

Cechy systemu

Dzięki równoległemu i połączonemu szeregowo równoległemu połączeniu akumulatorów w jeden układ, urządzenia mogą być niezrównoważone przez poziom naładowania. Prowadzi to do tego, że urządzenie nie będzie działać w pełnym cyklu, co oznacza, że jego zasoby będą rozwijane szybciej.

System pozyskiwania energii elektrycznej ze słońca jest zawsze wyposażony w kontroler, który kontroluje ładowanie baterii. W przypadku tworzenia szeregu baterii konieczne jest dodatkowo zainstalowanie zworek równoważących ładunek.

Aby uniknąć problemów z nierównomiernym ładowaniem i rozładowywaniem akumulatorów połączonych w jedną matrycę, konieczne jest użycie urządzeń tego samego modelu, a nawet lepiej - jednej partii. Ta zasada dotyczy nie tylko systemów energii słonecznej.

Teraz prawie wszystkie mieszkania mogą być wyposażone w urządzenia działające w sieci 12 lub 24 V, w tym lodówki, telewizory itp. Jednak okablowanie z takim napięciem w całym domu nie ma sensu, ponieważ moc prądu będzie bardzo wysoka.

Oznacza to, że przy wdrożeniu takiego pomysłu konieczny jest drogi kabel o dużym przekroju przewodów, a straty z oporu elektrycznego będą świetne.

Praktycznie dla wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego istnieją modele, które działają w sieci 12 V DC. Jeśli prowadzenie kabli elektrycznych nie jest zbyt długie, można zastosować system niskiego napięcia.

Dlatego w bezpośrednim sąsiedztwie akumulatorów należy zainstalować falownik - urządzenie do konwersji napięcia elektrycznego.

Ponadto rzeczywiste napięcie wyjściowe z akumulatora może się nieznacznie różnić od zadeklarowanego. W ten sposób w pełni naładowane akumulatory żelowe do użytku w obwodzie zasilanym energią słoneczną wytwarzają napięcie 13-13.5 V, więc inwerter działa jako stabilizator.

Obliczanie wymaganej pojemności baterii

Pojemność akumulatorów jest obliczana na podstawie szacowanego czasu pracy akumulatora bez ładowania i całkowitego zużycia energii przez urządzenia elektryczne.

Średnią moc urządzenia elektrycznego w przedziale czasu można obliczyć w następujący sposób:

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

Gdzie

  • P 1 to moc znamionowa urządzenia;
  • T 1 - czas działania urządzenia;
  • T 2 - całkowity szacowany czas.

Praktycznie w całej Rosji występują długie okresy, w których panele słoneczne nie działają z powodu złej pogody.

Instalacja dużych macierzy baterii do ich pełnego obciążenia zaledwie kilka razy w roku jest nieopłacalna. Dlatego wybór odstępu czasu, w którym urządzenie będzie działać tylko dla rozładowania, musi zostać osiągnięty na podstawie średniej wartości.

Ilość energii wytwarzanej przez panele słoneczne zależy od gęstości chmur. Jeśli mętna pogoda w regionie nie jest rzadkością, wówczas przy obliczaniu objętości akumulatora należy wziąć pod uwagę brak zasilania

Jeśli planujesz wykorzystać zgromadzoną energię w ciągu dnia, na przykład w ogrzewaniu słonecznym, lepiej wziąć pod uwagę nieco dłuższy przedział, na przykład 30 godzin.

W przypadku długiego okresu, w którym nie ma możliwości korzystania z paneli słonecznych, konieczne jest zastosowanie innego systemu do wytwarzania energii elektrycznej, opartego na przykład na generatorze oleju napędowego lub gazu.

Akumulator naładowany w 100% może, do pełnego rozładowania, dostarczać moc, którą można obliczyć według wzoru:

P = U x I

Gdzie

  • U to napięcie;
  • I - aktualna siła.

Zatem jedna bateria o parametrach napięcia 12 woltów i natężeniu 200 amperów może generować 2400 watów (2, 4 kW). Aby obliczyć całkowitą pojemność kilku baterii, konieczne jest dodanie wartości uzyskanych dla każdego z nich.

Dostępne są akumulatory o wysokiej mocy znamionowej, ale są one drogie. Czasami znacznie taniej jest kupić kilka zwykłych urządzeń wyposażonych w kable połączeniowe.

Uzyskany wynik należy pomnożyć przez kilka współczynników redukcji:

  • Wydajność falownika. Przy odpowiednim dopasowaniu napięcia i mocy na wejściu do falownika, maksymalna wartość zostanie osiągnięta od 0, 92 do 0, 96.
  • Wydajność kabli zasilających. Minimalizacja długości przewodów łączących akumulatory i odległość od falownika jest konieczna, aby zmniejszyć opór elektryczny. W praktyce wartość indeksu waha się od 0, 98 do 0, 99.
  • Minimalne dozwolone rozładowanie akumulatora. W przypadku każdej baterii istnieje niższy limit ładowania, przez co znacznie zmniejsza się żywotność urządzenia. Zazwyczaj kontrolery są ustawione na minimalną wartość ładowania 15%, więc współczynnik wynosi około 0, 85.
  • Maksymalna dopuszczalna utrata pojemności przed wymianą baterii. Z czasem następuje starzenie się urządzeń, wzrost ich oporu wewnętrznego, co prowadzi do nieodwracalnego spadku ich pojemności. Aby korzystać z urządzeń, pozostała pojemność, która jest mniejsza niż 70%, jest nieopłacalna, dlatego wartość wskaźnika należy przyjąć jako 0, 7.

Wbrew powszechnemu przekonaniu wydajność baterii - stosunek odbieranej i danej mocy elektrycznej nie powinien być uwzględniany w obliczeniach. Wskazany w dokumentacji technicznej wskaźnik pojemności baterii uwzględnia możliwą kwotę zwrotu.

W rezultacie wartość współczynnika integralnego przy obliczaniu wymaganej pojemności dla nowych baterii będzie w przybliżeniu równa 0, 8, a dla starych baterii przed ich odpisaniem - 0, 55.

Aby zapewnić domowi energię elektryczną, gdy długość cyklu ładowania-rozładowania wynosi 1 dzień, wymagane jest 12 baterii. Gdy jeden blok 6 urządzeń zadziała do rozładowania, drugi blok zostanie naładowany

Maksymalne dopuszczalne prądy

Dla każdej baterii w dokumentacji technicznej określono maksymalny dopuszczalny prąd ładowania. Przekroczenie tej wartości prowadzi do przegrzania urządzenia, gwałtownego i nieodwracalnego spadku jego wydajności.

Dlatego wybierając baterie do montażu systemów z baterią, należy upewnić się, że mogą one zapewnić zużycie energii elektrycznej wytwarzanej przez panele słoneczne.

Innym ważnym wskaźnikiem jest dopuszczalny prąd rozładowania:

  • Nominalny prąd rozładowania, dla działania którego wartość (lub niższa wartość), jest akumulatorem. Praca wszystkich urządzeń elektrycznych podłączonych do systemu powinna być dostarczona wraz z tym wskaźnikiem.
  • Maksymalny prąd rozładowania, który może dać urządzenie przez krótki czas podczas szczytowych obciążeń. Takie obciążenia mogą wystąpić po włączeniu niektórych urządzeń, takich jak lodówka lub klimatyzator zawierający sprężarki.

Nadmierny czas pierwszego wskaźnika lub krótkookresowy - drugi prowadzi do przedwczesnego zużycia baterii. W przypadku urządzeń starzejących się wskaźniki te są zmniejszone o 20-30%, co również należy wziąć pod uwagę.

Cechy urządzenia i główne parametry

Akumulatory samochodowe nie są przystosowane do pracy z dużą liczbą cykli ładowania i rozładowywania. Dla alternatywnych i rezerwowych urządzeń zużywających energię innego typu. Ponieważ ich koszt jest wysoki, konieczne jest dokładne zbadanie wszystkich parametrów przed zakupem.

Tryby pracy akumulatora w samochodzie iw systemie alternatywnej energii są tak różne, że jego przeznaczenie jest wskazane nawet na samym urządzeniu.

Używane typy energii alternatywnej

Prawie wszystkie baterie używane w alternatywnych źródłach energii i instalowane w budynkach są typu bezobsługowego. Użytkownik nie jest w stanie przeprowadzić z nimi operacji fizycznych wpływających na ich strukturę.

Ma to na celu zminimalizowanie ryzyka fizycznego lub chemicznego narażenia baterii ludziom, powietrzu i otaczającym je przedmiotom. Dlatego nie ma potrzeby szczegółowego badania struktury i niuansów fizyko-chemicznych działania baterii różnych typów. Większą uwagę należy zwrócić na różnice w podstawowych cechach technicznych urządzeń.

Baterie OPzS są wykonane jak najprostsze urządzenia z ołowiu i kwasu. Zmiana kształtu płytki dodatniej pozwala na znacznie większą liczbę cykli ładowania i rozładowywania niż w samochodowych analogach.

Wadą jest obecność ciekłego elektrolitu, który może być niebezpieczny, gdy są pod ciśnieniem. Średnia nisza cenowa.

Baterie alkaliczne (niklowe) są rzadko używane ze względu na ich odporność na niskie prądy podczas ładowania i konieczność zakończenia pełnego cyklu od naładowania do stanu rozładowania. W przeciwnym razie nastąpi spadek pojemności baterii.

Ponadto urządzenia te mają większą masę i wymiary w porównaniu z konkurentami o tej samej pojemności. Niebezpieczne przy rozhermetyzowaniu. Niska cena niszowa.

Akumulator może być rozhermetyzowany, jeśli wystąpi wewnętrzna usterka, nadmierny prąd ładowania, spadnie z wysokości lub pracujesz w niewłaściwych warunkach. Największe problemy z tym powodują tworzenie urządzeń zawierających niebezpieczne parowanie cieczy

W akumulatorach AGM elektrolit jest w stanie związanym w strukturze z włókna szklanego. Mogą być ładowane przy niskich prądach. Praktycznie bezpieczny i zajmujący średnią niszę cenową wśród konkurentów.

W akumulatorach GE (żelowych) tlenek krzemu jest dodawany do elektrolitu, w wyniku czego jest w stanie żelowym. Urządzenia mają wysoki stopień bezpieczeństwa i dobrą wydajność. Wysoka nisza cenowa.

Akumulatory litowe (na przykład modele litowo-żelazowo-fosforanowe) mają bardzo dobrą wydajność, są kompaktowe, mają znacznie mniejszą wagę, są prawie bezpieczne. Jednak ich koszt jest znacznie wyższy niż konkurencyjnych typów urządzeń, nawet żelowych.

Z punktu widzenia ceny i właściwości technicznych, akumulatory żelowe i litowe są najbardziej atrakcyjne. Jednak jednorazowe początkowe inwestycje w nie są bardzo duże, więc urządzenia innych typów są również szeroko rozpowszechnione na rynku baterii alternatywnych.

Baterie do alternatywnych źródeł energii nie są sprzedawane w sklepach motoryzacyjnych. Możesz je kupić w firmach sprzedających panele słoneczne, elektrownie wiatrowe lub przez Internet

Wybierz model baterii

Główne parametry baterii do energii słonecznej, na które należy zwrócić uwagę przy zakupie, są następujące:

  • napięcie i pojemność, określanie pojemności baterii;
  • głębokość bezpiecznego maksymalnego rozładowania, pod którym bateria może działać zgodnie z deklaracją producenta;
  • gwarantowana liczba cykli ładowania i rozładowania, z zastrzeżeniem wszystkich warunków technicznych;
  • ilość samorozładowania, która charakteryzuje intensywność strat energii elektrycznej w naładowanym akumulatorze w stanie jałowym;
  • maksymalny prąd ładowania, który określa ilość energii elektrycznej na jednostkę czasu, którą akumulator jest w stanie przyjąć bez uszkodzenia dalszego funkcjonowania;
  • nominalny prąd rozładowania, który określa ilość energii elektrycznej na jednostkę czasu, którą bateria może oddawać przez długi czas bez szkody dla dalszej pracy;
  • maksymalny prąd rozładowania, który określa ilość energii elektrycznej na jednostkę czasu, którą bateria jest w stanie zapewnić przez krótki czas bez szkody dla dalszej pracy;
  • optymalna temperatura pracy urządzenia;
  • Rozmiar i waga baterii, której znajomość jest konieczna do wyboru ich lokalizacji i metody instalacji.

Wszystkie te parametry są opisane w dokumentacji technicznej, która jest elektronicznie publikowana na stronie internetowej wszystkich głównych producentów.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Przegląd działania różnych typów baterii do systemów solarnych:

Porównanie różnych typów akumulatorów rozruchowych. Plusy i minusy alternatywnej energii:

Doświadczenie w używaniu baterii litowych (LiFePo4). Prawdziwy blok urządzeń samochodowych, niuanse jego pracy:

Właściwy dobór baterii do ich parametrów zapewni niezawodne działanie alternatywnego systemu zasilania. Nie ma potrzeby nadmiernego oszczędzania na jednostce magazynowania energii - początkowa inwestycja początkowa opłaci się dzięki nieprzerwanej pracy systemu z kilkuletnim wyprzedzeniem.

Pozostaw komentarze w bloku poniżej, zadawaj pytania, publikuj zdjęcie na temat artykułu. Opowiedz nam o tym, jak wybrać baterie do mini elektrowni w kraju z paneli słonecznych. Udostępniaj informacje, które będą przydatne dla odwiedzających witrynę.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budowa