Какой аккумулятор выбрать для солнечной батареи

Аккумуляторы для солнечных батарей: какой выбрать

Аккумуляторы для солнечных батарей решают важную задачу – накапливают и хранят выработанную панелями электроэнергию, обеспечивая работоспособность системы в любое время суток. Именно аккумуляторы позволяют использовать солнечную энергию не только днем, когда ее вырабатывают панели, но и при отсутствии солнечного света. Поэтому выбору аккумуляторов для солнечных батарей уделяется особое внимание.

Задачи аккумуляторов

Аккумуляторы для солнечных батарей играют роль посредника между генератором энергии и конечным потребителем. Они накапливают вырабатываемую электроэнергию, хранят ее излишки и затем предоставляют потребителю. Наличие аккумуляторов позволяет:

• по максимуму использовать энергию, вырабатываемую солнечной электростанцией, и оптимизировать ее работу;
• накапливать энергию днем и использовать ее в вечернее и ночное время;
• облегчать работу системы при пиковых нагрузках;
• повышать функциональные возможности осветительных приборов и других потребителей энергии в пасмурные дни, при недостатке светового облучения.

Модуль солнечных батарей не подает электроэнергию напрямую потребителям, а заряжает накопительные аккумуляторы схемы. Именно они накапливают электроэнергию и затем передают ее конечным потребителям. Контроллер регулирует процесс заряда, а инвертор преобразует электроэнергию аккумуляторов в соответствии с параметрами потребляющего оборудования.

Характеристики аккумуляторов для солнечных батарей

Основными рабочими параметрами накопителей энергии выступают:

1. Емкость – величина заряда, который полностью заряженная АКБ способна отдать потребляющему оборудованию. Измеряется в ампер-часах, 1 А·ч=3600 Кл.
2. Напряжение. По выходному напряжению модули солнечных батарей должны соответствовать накопительным АКБ.
3. Энерговооруженность или энергетическая емкость – количество энергии, которую полностью заряженная АКБ способна отдать потребителям, пока ее выходное напряжение не достигнет допустимого минимума. Измеряется в ватт-часах, 1 Вт·ч=3600 Дж. Рассчитывается, как произведение емкости и напряжения.
4. Плотность энергии – количество энергии в единице объема или массы АКБ. По этому критерию судят об энергоэффективности разных типов аккумуляторов.
5. Уровень саморазряда – характеризует потери заряда при отсутствии нагрузки на АКБ, на холостом ходу. Отражает эффективность работы АКБ при длительном хранении накопленной энергии. Зависит от температуры хранения аккумуляторов. Например, саморазряд свинцово-кислотных АКБ при хранении в течение года при температуре +20 °С составляет 40%, а при +5 °С – 15% емкости.
6. Допустимые условия эксплуатации – температурные и атмосферные, зависят от типа используемых аккумуляторов. Как правило, АКБ чувствительны к температурным скачкам, нагреву выше +40 °С и использованию на морозе ниже -25 °С. Их необходимо беречь от нагрева и воздействия открытого огня, попадания прямых солнечных лучей, воды и атмосферных осадков.
7. Конструкция корпуса – бывает герметичная (необслуживаемая ) или обслуживаемая, которая требует следить за уровнем электролита и доливать дистиллированную воду при испарении. Необслуживаемые устройства более удобны и безопасны в использовании, т.к. при их эксплуатации риск воздействия химических компонентов на организм человека сводится к минимуму.

Важными требованиями к накопителям энергии являются большой ресурс, малый саморазряд и широкий диапазон рабочих температур. Технические характеристики АКБ (емкость , зарядные/разрядные токи, вес, размеры, условия эксплуатации) нужно выбирать с учетом особенностей работы конкретной электростанции.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

По типу химии аккумуляторные батареи делятся на 2 большие группы – свинцово-кислотные и литиевые. В каждой группе есть несколько подгрупп, представители которых имеют свои особенности и преимущества. Свинцово-кислотные АКБ бывают обслуживаемые и необслуживаемые, с жидким, абсорбированным в стекловолокне (AGM ) или гелевым электролитом (GEL ). В группе литий-ионных батарей отдельно выделяют батареи на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4 ) и литий-титаната (LTO ).

В таблице приведен краткий обзор аккумуляторных батарей, используемых в составе электростанций на солнечных панелях.

Тип АКБ

Преимущества

Недостатки

Свинцово-кислотные необслуживаемые, AGM

Простота и безопасность использования.

Отличная работа в буферном режиме.

Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда.

Низкие зарядные токи – 0,1–0,2С.

Чувствительность к высоким напряжениям заряда.

Ресурс – до 350 циклов.

Неприспособленность для поддержания постоянной нагрузки.

Свинцово-кислотные необслуживаемые, GEL

Возможность использования в наклонном положении и на боку.

Простота и безопасность использования.

Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда.

Низкие зарядные токи – 0,1–0,2С.

Ресурс – до 500 циклов.

Свинцово-кислотные обслуживаемые, с жидким электролитом, типа OPzS (панцирные )

Ресурс – до 1500 циклов, благодаря использованию трубчатого анода.

Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда.

Риск утечки жидкого электролита.

Небольшие токи заряда – до 0,3С.

Свинцово-кислотные герметичные типа OPzV (панцирные , с электролитом в форме геля)

Герметичная необслуживаемая конструкция.

Ресурс – до 1500 циклов.

Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда.

Небольшие токи заряда – до 0,3С.

Высокая цена – соизмеримая со стоимостью литий-железо-фосфатных батарей.

Li-ion

Легкий вес, высокая плотность энергии, компактность, простота и комфорт эксплуатации.

Ресурс более 1000 циклов.

Отличные рабочие параметры.

При нарушении герметичности и выходе из штатного режима работы – риск воспламенения. Для исключения таких ситуаций используются BMS платы защиты и контроля.

LiFePO4

Комфорт, простота и безопасность использования.

Несклонность к возгораниям и взрывам.

Ресурс – более 3000 циклов.

Устойчивость к высоким токам и глубоким разрядам.

Линейные характеристики разряда.

Возможность использования АКБ меньшей емкости при больших токах разряда.

Способность принимать большие токи заряда – до 2С.

Широкий диапазон рабочих температур.

Высокие первоначальные вложения, но в перерасчете на стоимость 1 цикла – отличный выбор.

В дополнение ко всем преимуществам LFP аккумуляторов – огромные токи заряда (до 10С), ресурс 16000 и выше.

Высокая цена, но в перерасчете на стоимость 1 цикла – наоборот.

Большой вес (низкая удельная энергоемкость).

Щелочные АКБ (Ni -Cd, NiMH) для применения в системах солнечной электроэнергетики не подходят, т.к. не могут принимать заряд малыми токами, которые вырабатывают солнечные панели. Малые токи протекают через щелочные элементы питания, не увеличивая их емкость. Поэтому щелочные АКБ подходят для автономных энергетических систем на основе дизель-генераторов, но не для солнечных панелей.

Какие аккумуляторы лучше для солнечных батарей?

Для применения в системах солнечных электростанций подходят:

1. Свинцово-кислотные АКБ типа AGM, в вариации VRLA – устройства глубокого разряда, оснащенные толстыми пластинами и клапаном для сброса давления газа.
2. Свинцово-кислотные АКБ типа GEL в модификации DC – модели глубокого разряда, имеющие утолщенные пластины-электроды.
3. Гелевые СКА с трубчатыми электродами, тип OPzV – герметичные, подходят для мощных систем.
4. Обслуживаемые СКА типа OPzS – модели, адаптированные для применения в составе солнечных электростанций. Устанавливаются в помещениях с интенсивной вентиляционной системой и соблюдением требований пожарной безопасности.
5. Литий-ионные АКБ, особенно модели на основе литий-железо-фосфата. Они максимально безопасны в использовании, очень быстро заряжаются, способны отдавать до 80% заряда, не боятся глубокого разряда и неполного заряда, имеют большой циклический ресурс и высокую удельную емкость. По сравнению со свинцово-кислотными батареями, Li-ion модели той же емкости примерно в 2 раза легче и компактнее.

Лучше всего для применения в составе систем альтернативной электроэнергетики подходят Li-ion батареи типа LiFePO4. Все свинцово-кислотные батареи чувствительны к глубокому разряду, но могут в постоянном режиме подзаряжаться небольшими токами.

Артикул: 3880

Артикул: 3892

Артикул: 3897

Расчет энергоемкости батареи

Энергетическая емкость АКБ рассчитывается с учетом прибавок на неизбежные потери, возникающие в автономной системе электроснабжения. Как минимум, запас энергоемкости должен быть достаточным для электроснабжения потребителей в темное время суток. Но лучше, чтобы он соответствовал суточным объемам потребления. К этому значению нужно добавить 40% на неизбежные потери в АКБ и инверторе. Далее рассчитанное значение энерговооруженности стоит увеличить, учитывая тип АКБ и контроллера.

Если электростанция рассчитана на круглогодичное использование, расчетное значение энергоемкости необходимо повысить еще на 50%. Также нужно предусмотреть возможность зарядки АКБ высокими токами – от электросети или генератора. Чтобы избежать разбалансировки аккумуляторов системы и их преждевременного износа, нужно использовать аккумуляторные блоки из одинаковых элементов. Они должны быть идентичны по всем параметрам: типу химии, емкости, напряжению, даже номеру модели и дате выпуска.

Выводы

По всем критериям, кроме цены, Li-ion батареи имеют превосходство перед свинцово-кислотными моделями. И даже по цене они выигрывают, если учесть количество рабочих циклов. Если же выбирать между литий-ионными АКБ разных типов, лучшими на сегодня признаны литий-железо-фосфатные батареи. Они лидируют и по критериям безопасности, и по рабочим параметрам, и по сроку службы. Главное – купить батареи высокого качества, точно соответствующие заявленным характеристикам.

Компания VirtusTec производит высококлассные накопители энергии, включая батареи на основе литий-железо-фосфата. Наша продукция при доступной цене имеет отличные эксплуатационные характеристики, отличается надежностью и долгим сроком службы. Мы проектируем и собираем на заказ АКБ с любыми характеристиками для реализации всевозможных задач, включая эффективную работу домашних и промышленных электростанций на солнечных батареях.

• Статья обновлена: 01 апреля 2021 г.

• 01 апреля 2021 г.
• 1122 просмотра
• 0 комментариев

Какие аккумуляторы лучше? Актуальная информация на 2021 год

Аккумуляторы имеют решающее значение, чтобы использовать вашу систему в рабочем состоянии в любое время суток. С неправильно подобранным банком аккумуляторов, вы сможете воспользоваться солнечной энергией только тогда, когда комплекты солнечные батареи ее производят, а при заходе солнца аккумуляторы могут быть не способны выдать необходимую мощность.

Зачем нужны аккумуляторы в системах на солнечных батареях

Поскольку солнечное излучение величина не постоянная и, если вы не подключены к центральной электросети или подключение не стабильное, недостаточно иметь просто солнечные батареи. Вам нужно где-то хранить энергию и наличие надежных аккумуляторных батарей, поможет вам сохранить электроэнергию, которую ваши солнечные панели производят в течение дня.

К вопросу «какой аккумулятор выбрать для солнечных батарей» надо подойти предельно серьезно, чтобы использовать вашу систему в рабочем состоянии в любое время суток. С неправильно подобранным банком аккумуляторов, вы сможете воспользоваться солнечной энергией только тогда, когда солнечные батареи ее производят, а при заходе солнца аккумуляторы могут быть не способны выдать необходимую мощность. При отсутствии хороших аккумуляторных батарей вам придется бороться с недостатком энергии, особенно если в сети электроснабжения есть перебои или она попросту отсутствует.

Свинцово – кислотные, в том числе AGM и GEL и литиевые аккумуляторы, набирающие популярность, на сегодня наиболее востребованы для электроснабжения, найдем их отличия и определим преимущества или недостатки.

Сравнение свинцово-кислотных и литиевых батарей

Свинцовые батареи стоят дешевле, но они имеют более короткий срок службы и по современным меркам низкую плотность энергии, а некоторые из них требуют регулярного технического обслуживания, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии. Литиевые батареи дороже, но они не требуют технического обслуживания и имеют более длительный срок службы, что соответствует их более высокой цене.

Давайте более подробно рассмотрим какой лучше взять аккумулятор для солнечных электростанций, плюсы и минусы каждого варианта и объясним, почему вы можете выбрать один из них для своей системы.

Свинцово-кислотные с жидким электролитом

Отличительной особенностью этих батарей является то, что свинцовые пластины погружены в жидкий электролит. Их необходимо регулярно проверять и доливать каждые 1-3 месяца, чтобы они работали должным образом. Халатное отношение к обслуживанию может сократить их срок службы и аннулировать гарантию. Поскольку в ходе эксплуатации этот тип АКБ может выделять опасные газы, их необходимо устанавливать в вентилируемом помещении, чтобы позволить газам батареи выходить наружу.

Герметичные свинцово-кислотные

Герметизированные бывают двух типов: аккумуляторы AGM и GEL (гелевые), которые имеют много схожих свойств. Они практически не требуют обслуживания и влагозащищены. Отличия заключаются в электролите – в гелевом аккумуляторе он находится в загущенном состоянии, а в AGM электролит абсорбирован в стекловолокне. Считается, что они не выделяют газы, это не совсем так, поскольку для защиты аккумуляторов предусмотрены клапаны, которые могут открываться в экстренных ситуациях.

Панцирные OPzS и OPzV

Эти аккумуляторы являются разновидностью свинцово-кислотных аккумуляторов: OPzS – с жидким электролитом, а OPzV с электролитом в виде геля. Минусы – низкая плотность энергии и нелинейные разрядные характеристики, свойственные всем свинцовым аккумуляторам. Из плюсов можно отметить 1200-1500 циклов, при глубине разряда на 80%, что в 2-3 раза больше в сравнении с обычными свинцово-кислотными АКБ, но и более высокую цену, которая соизмерима уже со стоимостью LiFePo4 аккумуляторов.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

Одним из лучших химических составов литиевых аккумуляторов для солнечных батарей является литий-железо-фосфат LiFePO4, он же LFP, еще встречается название «Лифер». Эта технология имеет в несколько раз больший срок службы, чем у свинцовых АКБ и может использоваться при более глубоких циклах. Благодаря линейным разрядным характеристикам можно использовать меньшую емкость, при разряде большими токами. Они также не требуют обслуживания или вентиляции, в отличие от заливных свинцово-кислотных батарей. LiFePO4 это одна из разновидностей литий-ионных батарей, но в отличие от них LiFePO4 пожаро-взрывобезопасны.

Литий-титанатные, они же LTO

Можно уверенно сказать, что это великолепные аккумуляторы и одни из лучших на данный момент и они имеют все вышеперечисленные плюсы LiFePO4 аккумуляторов, но и еще могут заряжаться просто огромнейшими токами в 10С (для сравнения «свинец» можно заряжать токами 0,1 – 0,2С) и имеют ресурс 16000 циклов. Из минусов можно отметить высокую цену и больший вес в сравнении с LiFePO4.

Литий-ионные, они же Li-ion

Имеют очень высокую плотность энергии и малый вес, благодаря чему широко применяются на электротранспорте, в том числе в Тесле, но имеют существенный недостаток — при повреждениях и при работе в нештатном режиме могут воспламеняться. У LiFePO4 и Литий-титанатных аккумуляторов отсутствует этот недостаток, поэтому они более предпочтительны для использования в автономных и бесперебойных системах.

Подводя промежуточный итог, можно отметить, что первоначальные вложения на литиевые батареи больше, но при эксплуатации стоимость владения получается значительно ниже — за время эксплуатации литиевых аккумуляторов приходится несколько раз заменить свинцовые АКБ.

Выделим основные превосходства литиевых LFP и LTO аккумуляторов над свинцово-кислотными:

1. Срок службы в несколько раз больше, чем у свинцовых АКБ;
2. Количество циклов при глубине разряда 80% составляет 2000-3500 у LFP и до 16000 у LTO, против 300-350 циклов у обычного «свинца» и до 1500 циклов у OPzS c OPzV;
3. Быстрый заряд, благодаря способности принимать большие токи заряда (зарядный ток до 2С (у LFP) и до 10C (у LTO), против 0,1-0,3С у свинцовых;
4. Линейные разрядные характеристики позволяют использовать в 2-3 раза меньшую емкость, в сравнении со «свинцом» и получать паспортную емкость независимо от разрядного тока;
5. Меньший вес, высокая плотность энергии;
6. Не выделяют вредные вещества и пожаро-взрывобезопасны.

Из минусов литиевых АКБ можно отметить, что их нельзя использовать без системы балансировки и защиты BMS (Battery Management System) и более высокие первоначальные вложения.

Сравнительная таблица аккумуляторов:

	Свинцовые автомобильные	Свинцовые AGM/GEL	Свинцовые OPzS	Свинцовые OPzV	Литий-ионные Li-ion	Литий-титанатные LTO	Литий-железо-фосфатные LiFePO4
Плюсы	Низкие первоначальные вложения.	Герметизирован-ные. Не выделяют газы	Возможность обслуживания. хорошие показатели для свинцовых АКБ.	Герметизирован-ные. Не выделяют газы. Хорошие показатели для свинцовых АКБ.	Самая высокая плотность энергии. Малый вес и объем. Большой срок службы.	Самый большой срок службы. Возможно заряжать и разряжать огромными токами. Полностью безопасны	Высока плотность энергии. Большой срок службы. Большие зарядные и разрядные токи. Полностью безопасны.
Минусы	Малый срок службы. Выделяют газы. Медленный заряд. Не способны долговременно выдавать большие токи. Нелинейные разрядные характеристики.	Малый срок службы при постоянном циклировании. Медленный заряд. Не способны выдавать большие токи. Маленькая снимаемая емкость при разряде большим	Высокая стоимость. Медленный заряд. Не способны выдавать долговременно большие токи. Маленькая снимаемая емкость при разряде большими токами.	Высокая стоимость. Медленный заряд. Не способны выдавать долговременно большие токи. Маленькая снимаемая емкость при разряде большими токами.	При повреждении или при работе в нештатном режиме опасны, обильно выделяют газы и пожароопасны. Нельзя использовать без системы балансировки и защиты.	Самые большие первоначальные вложения. Нельзя использовать без системы балансировки.	Высокие первоначальные вложения. Нельзя использовать без системы балансировки.
Номинальное напряжение 1шт, В	12	12	2	2	3,7	2,3	3,2
Количество шт последовательно, для получения 12В	1	1	6	6	4	6	4
Удельный вес, Вт*ч в 1кг	45	40	33	33	205	73	95
Цена за 1000 Вт*ч, руб (на 2019г)	7000	14000	16000	20000	14000	33000	16000
Количество циклов, при разряде 30%	750	1400	3000	5000	9000	25000	10000
Количество циклов, при разряде 70%	200	500	1700	1800	5000	20000	5000
Количество циклов, при разряде 80%	150	350	1300	1500	2000	16000	3000
Цена 1 цикла, при разряде на 30%, руб	9,3	10	5,3	4	1,6	1,3	1,6
Цена 1 цикла, при разряде на 70%, руб	35	28	9,4	11,1	2,8	1,7	3,2
Цена 1 цикла, при разряде на 80%, руб	46,7	40	12,3	13,3	7	2,1	5,3

Исходя из всех перечисленных аргументов и проведенному сравнительному анализу, можно сделать вывод, что литиевые аккумуляторы имеют превосходство над «свинцовыми» почти по всем параметрам. Но какой из основных трех типов литиевых батарей выбрать?

На наш взгляд на текущий момент для солнечной электростанции лучше купить аккумуляторы литий-железо-фосфатные, они имеют великолепные технические характеристики, долгий срок службы и в отличии от обычных Li-ion полностью безопасны. Более того, их стоимость 2 раза ниже, чем у литий-титанатых аккумуляторов и не смотря, что процессе эксплуатации LTO получаются выгоднее, существует большая вероятность купить восстановленный б/у LTO аккумулятор, который был снят с электротранспорта в Китае.

Поэтому в большинстве случаев предпочтительнее будут аккумуляторы по технологии LiFePO4.

Выбор аккумуляторов для солнечных батарей

Май 2018

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

Все АКБ, представленные на рынке, можно разделить на 3 типа:

• свинцово-кислотные;
• щелочные;
• литий-ионные.

Свинцово-кислотные АКБ

По конструкции делятся на обслуживаемые (заливные) и необслуживаемые (герметизированные). Вторые в международной классификации обозначаются аббревиатурой SLA и содержат сернокислый электролит связанным в стекловолокне (AGM) или в виде геля. В сравнении с заливными имеют более высокие эксплуатационные характеристики и лучше приспособлены для использования в солнечной электроэнергетике.

Вне зависимости от применяемых технологий все свинцово-кислотные аккумуляторы в целом плохо переносят глубокий разряд, но способны постоянно подзаряжаться малыми токами.

Щелочные АКБ

В отличие от кислотных, щелочные аккумуляторы отлично справляются с глубоким разрядом и способны длительное время отдавать токи примерно на 1/10 емкости батареи. Более того, щелочные батареи настоятельно рекомендуется разряжать полностью, чтобы не возникал так называемый «эффект памяти», который снижает емкость АБ на величину «невыбранного» заряда.

В сравнении с кислотными, щелочные батареи имеют значительный — 20 лет и более — срок службы, выдают стабильное напряжение в процессе разряда, также бывают обслуживаемыми (заливными) и необслуживаемыми (герметизированными) и, кажется, просто созданы для солнечной энергетики. На самом деле нет, потому что не способны заряжаться слабыми токами, которые генерируют солнечные панели. Слабый ток свободно течет через щелочной аккумулятор, не наполняя батарею. Поэтому увы, но удел щелочных батарей в автономных энергосистемах — служить «банкой» для дизель-генераторов, где этот тип накопителей просто незаменим.

Литий-ионные АКБ

Батареи такого типа имеют принципиально иную «химию», чем аккумуляторы для планшетов и ноутбуков, и используют литий-железно-фосфатную реакцию (LiFePo4). Они очень быстро заряжаются, могут отдавать до 80% заряда, не теряют емкости из-за неполной зарядки или долгого хранения в разряженном состоянии. Батареи выдерживают 3000 циклов, имеют срок службы до 20 лет, производятся в том числе в России. Самые дорогие из всех, но в сравнении с, например, кислотными, имеют вдвое большую емкость на единицу веса, то есть их понадобится вдвое меньше.

Основные технические характеристики АКБ

Характеристики и требования к аккумуляторам определяются исходя из особенностей работы самой солнечной электростанции.

Аккумуляторные батареи должны:

• быть рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости;
• иметь низкий саморазряд;
• сохранять работоспособность при низких и высоких температурах.

Ключевыми характеристиками принято считать:

• емкость батареи;
• скорость полного заряда и допустимого разряда;
• условия и срок эксплуатации;
• весогабаритные показатели.

Как правильно рассчитать и выбрать АКБ

Расчеты строятся на простых формулах и допусках на потери, которые возникают в автономной системе энергоснабжения.

Минимальный запас энергии в аккумуляторах должен обеспечивать нагрузку в темное время суток. Если от заката до рассвета общее энергопотребление составляет 3 кВт/, то и банк аккумуляторов должен иметь такой запас.

Оптимальный запас энергии должен покрывать суточные потребности объекта. Если нагрузка составляет 10 кВт/ч, то банк с такой емкостью позволит без проблем «пересидеть» 1 пасмурный день, а в солнечную погоду не будет разряжаться более чем на 20−25%, что оптимально для кислотных аккумуляторов и не ведет к их деградации.

Здесь мы не рассматриваем мощность солнечных батарей и принимаем за факт, что они в состоянии обеспечить такой заряд аккумуляторам. То есть, строим расчеты на потребности объекта в энергии.

Запас энергии в 1 батарее емкостью 100Ач напряжением 12 В считается по формуле: емкость х напряжение, то есть, 100 х 12 = 1200 ватт или 1,2 кВт*ч. Следовательно, гипотетическому объекту с ночным потреблением 3 кВт/ч и суточным в 10 кВт/ч нужен минимальный банк из 3 аккумуляторов и оптимальный из 10. Но это в идеале, потому что нужно учесть допуски на потери и особенности оборудования.

Где теряется энергия:

50% — допустимый уровень разряда обычных кислотных батарей, поэтому если банк построен на них, то аккумуляторов должно быть вдвое больше, чем показывает простой математический расчет. Батареи, оптимизированные под глубокий разряд, можно «опустошать» на 70−80%, то есть емкость банка должна быть выше расчетной на 20−30%.

80% — средний КПД кислотной батареи, которая в силу особенностей отдает энергии на 20% меньше, чем запасает. КПД тем ниже, чем выше токи заряда и разряда. Например, если к аккумулятору емкостью 200Ач через инвертор подключить электроутюг мощностью 2 кВт, то ток разряда составит около 250А, а КПД упадет до 40%. Что опять приводит к необходимости двукратного запаса емкости банка, построенного на кислотных аккумуляторах.

80-90% — средний КПД инвертора, который преобразовывает постоянное напряжение в переменное 220 В для бытовой сети. С учетом потерь энергии даже в самых лучших батареях общие потери составят примерно 40%, то есть даже при использовании OPzS и тем более AGM-аккумуляторов запас емкости должен быть на 40% выше расчетного.

80% — эффективность работы ШИМ-контроллера заряда, то есть, солнечные батареи физически не смогут передать аккумуляторам более 80% энергии, выработанной в идеальный солнечный день и при максимальной паспортной мощности. Поэтому лучше использовать более дорогие MPPT- контроллеры, которые обеспечивают отдачу солнечных батарей почти до 100%, либо увеличивать банк аккумуляторов и, соответственно, площадь солнечных батарей еще на 20%.

Все эти факторы нужно учитывать в расчетах в зависимости от того, какие составные элементы используются в системе солнечной генерации.

Правила эксплуатации АКБ

Обслуживаемые аккумуляторные батареи при работе выделяют газы, поэтому ставить их в жилых помещениях запрещено и нужно оборудовать отдельную комнату с активной вентиляцией.

Уровень электролита и глубину заряда нужно постоянно контролировать во избежание выхода АКБ из строя.

При круглогодичной эксплуатации во избежание глубокого разряда аккумуляторов в пасмурные дни необходимо предусмотреть возможность их подзарядки от внешних источников — сети или генератора. Многие модели инверторов могут реализовать такое переключение в автоматическом режиме.

Краткий итог

Чтобы правильно рассчитать емкость банка аккумуляторов, нужно определить суточное потребление энергии, прибавить 40% неустранимых потерь в АКБ и инверторе и далее увеличивать расчетную мощность в зависимости от типа батарей и контроллера.

Если солнечная генерация будет использоваться и в зимнее время, то итоговую емкость банка нужно увеличить еще на 50% и предусмотреть возможность подзарядки батарей от сторонних источников — сети или генератора, то есть высокими токами. Это также повлияет на выбор батарей с определенными характеристиками.

Если вы затрудняетесь с самостоятельными расчетами или хотите убедиться в их правильности — обращайтесь к специалистам ООО «Энергетический центр» — это можно сделать через онлайн-чат на сайте «Со светом» либо позвонить по телефону. У нас огромный опыт по комплектации и установке систем солнечной генерации на различных объектах — от коттеджей и дачных домов до объектов производственного и сельскохозяйственного назначения.

Производители предлагают такой широкий ассортимент оборудования, что собрать солярную электростанцию по вашим требованиям и финансовым возможностям не составит труда.

Лучшие аккумуляторы для солнечных батарей

Зеленая энергетика — это одно из самых актуальных и важных современных веяний. Вырабатывание электроэнергии тепловыми и атомными электростанциями влечет за собой выбросы в атмосферу и отходы соответственно, что усугубляется постоянным ростом потребления электричества. Очень популярным альтернативным источником электроэнергии являются солнечные панели. Их весомое преимущество заключается в эргономичности: любой житель частного сектора может установить панели на крышу дома, значительно снизив затраты на электроэнергию. Среди жителей Киева, Харькова, Днепра, Одессы и других городов Украины приобретает популярность так называемый «зеленый тариф», позволяющий осуществлять продажу выработанной электроэнергии. В нашем интернет-магазине даже доступны специальные стабилизаторы напряжения, предназначенные для работы сети совместно с солнечными панелями, которые можно купить с доставкой по всей стране.

Солнечные панели при достаточном количестве света вырабатывают постоянный ток, который для работы бытовой техники непригоден. В связи с этим в цепь добавляется инвертор, осуществляющий преобразование постоянного тока АКБ в переменный с параметрами 220В 50гц. Промежуточным звеном между инвертором и панелями могут выступать специальные аккумуляторы для солнечных панелей, накапливающие электричество тогда, когда нагрузка потребляет меньше, чем вырабатывается. Рынок аккумуляторных батарей очень обширен и их разнообразие может запросто запутать неосведомленного потребителя, которому придется обращаться к отзывам покупателей и рыться в тоннах информации, чтобы найти лучший аккумулятор для солнечных батарей. Мы же предлагаем Вам наиболее оптимальный вариант: вкратце ознакомиться с типами АКБ, после чего проконсультироваться с нашими специалистами, которые помогут купить лучшие аккумуляторы для солнечных батарей по демократичной цене с доставкой до Вашего города.

О важности правильного выбора АКБ для солнечных батарей

Ни для кого не секрет, что аккумуляторная батарея — это самый обыкновенный расходник. Но относиться к нему как к таковому неправильно, потому что качественная и емкая АКБ — удовольствие не из дешевых. Неправильная эксплуатация или неправильный выбор может быстро привести в негодность даже формально лучшие аккумуляторы на рынке, которые попросту не подходят для конкретных целей.

Можно запросто привести конкретный жизненный пример. Некоторые пользователи умудряются для систем резервного питания и даже для солнечных батарей устанавливать обычные автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы. И пусть даже это качественная батарея от BOSCH, долго ей жить в таких условиях не придется. Традиционные автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы предназначены главным образом для кратковременных лавинообразных нагрузок (работа стартера) с последующим восстановлением заряда по мере езды. Допускать разряд свинцово-кислотной АКБ с жидким электром не желательно даже до уровня 40-50%. А теперь представьте режим работы аккумулятора для солнечных батарей. Днем, когда потребление минимальное и почти никого нет дома, батарея или аккумуляторный блок заряжается энергией солнца. Наступает вечер, нагрузка растет, а выработка — падает. Аккумуляторы начинают терять заряд до значений, которые для обычных стартерных батарей ну просто недопустимы. Это и называют неправильной эксплуатацией. Именно поэтому лучший аккумулятор для солнечных батарей — это в первую очередь тот, который подходит по типу и основным параметрам, и лишь потом выпущенный надежным производителем. В интернет-магазине «Вольтмаркет» доступен впечатляющий ассортимент гелевых аккумуляторов для автономных систем и солнечных батарей, которые можно купить по демократичной цене с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.

Тяговые гелевые АКБ — лучшие аккумуляторы для солнечных батарей

Аккумуляторы для солнечных панелей должны обладать хорошим циклическим ресурсом и терпимостью к глубоким разрядам. Тяговые гелевые АКБ полностью удовлетворяют этим условиям благодаря применяемым при их производстве технологиям. Рассмотрим их поближе.

Несмотря на то, что «гелевый» — это конкретный тип аккуумуляторов, очень часто так называют группу АКБ, в которую входят батареи как с гелевым, так и с абсорбирующим электролитом. У них есть общие черты, благодаря чему и эксплуатационные характеристики отличаются не радикально. Первое и самое важное отличие гелевых аккумуляторов для солнечных батарей от обычных свинцово-кислотных аналогов – это форма содержания электролита. Сам состав электролита не изменен, либо изменен незначительно путем использования различных примесей, но, что более важно, он не находится в ячейках в жидком виде. В батареях GEL VRLA это достигается путем загущения электролита до гелеобразной консистенции добавлением различных кремниевых и других соединений. Как результат – получается густая пористая масса. В АКБ AGM VRLA используется обыкновенный жидкий электролит, но он абсорбирован специальными плотно уложенными между электродами пористыми стекловолоконными прокладками.

В обоих случаях содержимое АКБ находится в герметичном корпусе. Что гель, что абсорбированный жидкий электролит обеспечивают такой процесс, как рекомбинация газов. Испарения воды, состоящие из ионов кислорода и водорода, не выходят наружу, а рекомбинируют в воду. Это избавляет пользователя от необходимости долива дистиллированной воды в течение всего срока службы батарей. Именно поэтому их называют необслуживаемыми.

Что, помимо необслуживаемости, дает тяговым гелевым аккумуляторам улучшенная форма содержания электролита? Почему именно они лучшие для солнечных батарей? Начнем, пожалуй, с самого важного – с циклического ресурса. Для традиционных АКБ этот показатель очень мал ввиду слабой переносимости сильных разрядов. Опускать уровень заряда ниже 50% уже вредно, а ведь при эксплуатации аккумулятора для солнечных батарей могут возникать куда более глубокие разряды. Аккумуляторы AGM могут безболезненно переносить разряд вплоть до 30%, а GEL – и того лучше. Даже будучи разряженным до нуля, АКБ класса GEL запросто выйдет из глубокого разряда без каких-то заметных последствий. Благодаря переносимости к сильным разрядам, аккумуляторы AGM и GEL могут служить в циклическом режиме более пяти лет. Физически такие свойства обычно обосновываются плотным прилеганием электролита ко всей поверхности электродов и отсутствие испарений, что практически исключает возникновение коррозии. Помимо циклического ресурса и переносимости к глубоким разрядам, тяговые АКБ прекрасно справляются с работой в условиях низких температур и имеют наименьший саморазряд.

Часто пользователи стоят перед вопросом, какой из этих двух типов аккумуляторов лучший для солнечных батарей. Оба, конечно же, хороши, однако и отличия имеются. В АКБ GEL несколько выше циклический ресурс, такие батареи наименее чувствительны к глубоким разрядам, однако в противовес этому AGM предлагает лучшую токоотдачу и меньшую чувствительность к точности заряда. Конечно, довольно трудно обобщенно сравнивать классы батарей, так как эксплуатационные характеристики во многом зависят от того, какие технологии применяет производитель. Два аккумулятора от разных производителей, которые в цифрах идентичны, могут выдавать абсолютно разные показатели. Именно поэтому при выборе аккумулятора для солнечных батарей важную роль играет знакомство с достоинствами того или иного производителя через отзывы и обсуждения других покупателей. Также своими знаниями с радостью поделятся специалисты интернет-магазина «Вольтмаркет», где Вы можете купить лучшие АКБ с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.

Выбор и подключение аккумуляторов для солнечных батарей

Определившись с типом аккумулятора, который, на самом деле, не является критичным (подойдет как AGM, так и GEL), пора выбрать характеристики и количество батарей. Как Вам наверняка известно, емкость цепи можно наращивать путем параллельного соединения аккумуляторов, однако на практике при использовании с солнечными панелями поступают несколько иначе. Солнечный инвертор для осуществления преобразования DC-AC требует подачи на вход определенного напряжения постоянного тока. Вам следует добиться этого номинала путем последовательного соединения 6 или 12-вольтовых аккумуляторов. Солнечный инвертор требует 48 вольт? Что же, прекрасно подойдет сборка из четырех соединенных последовательно 12-вольтовых аккумуляторов B.B. Battery MPL110-12/B6 емкостью 110 Ач каждая, либо из восьми 6-вольтовых АКБ Ventura DC 6-200 Solar емкостью 200 Ач. Проще простого! При подключении обязательно руководствуйтесь инструкциями касательно допустимых расстояний и сечения силового кабеля.

Как видите, в выборе аккумулятора для солнечных батарей ничего трудного нет. Главное помнить, что лучший и, скорее всего, единственный верный вариант – это тяговые гелевые АКБ. Также Вам подойдет новинка на их основе — карбоновые аккумуляторы. Вы может использовать традиционные автомобильные батареи, однако их быстрый износ при работе в циклическом режиме приведет к скорой необходимости замены. Установив качественные тяговые гелевые аккумуляторы для солнечных батарей, Вы можете забыть об обслуживании аккумуляторного блока на 5-10 лет, наслаждаясь результатом работы «зеленых технологий».

Если Вы плохо ориентируетесь в каком-либо вопросе, никогда не будет лишним проконсультироваться с нашими специалистами, после чего выбранную модель аккумулятора можно купить в требуемом количестве по выгодной цене с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.