Какой аккумулятор лучше для опрыскивателя кислотный или литиевый

Правда и мифы о литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторах

Рано или поздно каждый собственник складской техники сталкивается с тем, что ему нужно купить новый электропогрузчик или заменить на своём погрузчике отслужившую свой срок аккумуляторную батарею. Такая же задача может стоять и в отношении остальной складской техники — электротележек, штабелёров, комплектовщиков и т.д. Одной из важных задач в этом случае будет вопрос, какой тип аккумулятора выбрать? Поставщики тяговых батарей для напольного грузоподъемного транспорта предлагают как классические свинцово-кислотные аккумуляторы, так и необслуживаемые клапанно-регулируемые или гелевые батареи. Альтернативой свинцово-кислотным аккумулятором является более современный литий-ионный (литий-железо-фосфатный) источник питания. Правда многие потребители до сих пор опасаются данной технологии и по старинке используют аккумуляторы старого типа. Такой подход на наш взгляд может быть из-за недостатка информации о плюсах и минусах тяговых аккумуляторов различных типов. Ниже мы попытаемся развеять мифы о литий-ионных аккумуляторах.

Миф первый

Литий-ионные аккумуляторы не безопасны и лучше их не использовать в качестве источника питания электрического погрузчика, штабелёра, электротележки. Они могут взрываться, самовозгораться, поэтому лучше с ними не связываться

Трудно было бы с этим спорить, если бы мы были в 80-х годах прошлого века. Действительно первые образцы литий-ионных батарей не отличались высокой безопасностью. При работе такой батареи существовал риск короткого замыкания внутри элементов, нагрева и даже возгорания. Обычно это могло произойти в конце срока службы по причине низкой химической стабильности компонентов батареи.

В первых коммерческих литий-ионных батареях, выпущенных компанией Sony в 1991 году, металлический литий был заменен на более безопасную ионную форму. Однако даже после этого сфера использования данных аккумуляторов ограничивалась мелкой бытовой электроникой. Речи об использовании литий-ионных батарей в качестве источника питания складской техники тогда даже не было.

Ситуация кардинально изменилась в 1997 году, когда было изобретено новое соединение – литий-железо-фосфат (LiFePo4) в качестве катодного материала литий-ионных аккумуляторов. Это соединение является безопасным, и не содержит ядовитых веществ. Правда только в 2005-2006 годах ученым в США удалось окончательно доработать эту «химию», так чтобы стало возможным её коммерческое использование. В результате появились на свет литий-железо-фосфатные аккумуляторы с поистине революционными характеристиками в сравнении с обычными свинцово-кислотными батареями. Именно литий-железо-фосфатные батареи используются для питания электропогрузчиков и складской техники.

Кроме безопасного химического состава каждая литий-ионная тяговая батарея имеет блок управления (BMS), который управляет процессом заряда-разряда, защищает ячейки батареи от перезаряда и глубокого разряда. Даже если по какой-то причине BMS не отключит батарею в экстренной ситуации, то каждая ячейка имеет предохранительный клапан на случай перезаряда или короткого замыкания. Клапан сбросит внутреннее давление в ячейке в нештатной ситуации, чтобы избежать взрыва.

А как же относится к случаям возгорания и/или взрыва литий-ионных батарей смартфонов, планшетов, электронных сигарет и прочих девайсов, которые то и дело появляются в СМИ? К счастью эти аккумуляторы имеют мало общего с тяговыми батареями. В основном все эти случаи связаны с коротким замыканием внутри аккумулятора по причине физической деформации в результате ударов или других повреждений.

Миф второй

Я привык работать со свинцово-кислотными батареями и меня всё в них устраивает. Литий-ионные батареи для вилочных погрузчиков — это что-то из области фантастики и мне это не очень интересно

Разница между литий-ионными и свинцово-кислотными аккумуляторами примерно такая же, как между современной электричкой и паровозом. Свинцово-кислотный аккумулятор был изобретён в 1859 году. Это даже не прошлый, а позапрошлый век. Широко известны главные недостатки этих аккумуляторов, от которых они никогда не избавятся.

Перечислим пять самых критичных:

• Во-первых, это использование в качестве электролита свинцово-кислотных аккумуляторов раствора серной кислоты. Отсюда едкий запах, взрывоопасное выделение газа при зарядке, необходимость доливки воды. Как результат нам нужно оборудовать зарядную комнату и нести затраты на обслуживание таких батарей.
• Во-вторых, риски значительного сокращения срока службы в силу небрежного отношения персонала. Срок службы может серьезно сократиться по причине отсутствия контроля за уровнем и плотностью электролита, хранения разряженной батареи, разрядов ниже допустимой глубины, нарушений температурного режима использования, не соблюдения полных циклов заряда-разряда. Другими словами свинцово-кислотный аккумулятор это довольно капризная вещь, требующая регулярного присмотра.
• В-третьих, длительное время зарядки. Чтобы полностью нормально зарядить классическую кислотную батарею с жидким электролитом необходимо как минимум 7,5-8 часов. Возможны более быстрые режимы зарядки, но это нельзя делать ежедневно. Для быстрой зарядки необходимы высокие токи, что сильно сокращает срок службы свинцово-кислотных батарей в силу особенности данной технологии.
• В-четвертых, для организации многосменной работы требуется не просто оборудовать зарядную комнату, но и иметь комплект из 2-х батарей на каждую единицу техники. Обычно тяговые кислотные батареи весят от нескольких сотен килограмм до 1 тонны и более. Поэтому необходимо ещё и оборудование для транспортировки и безопасной замены. Как правило это специальные рольганги, столы или кран-балки.
• В-пятых, низкий КПД. Свинцово-кислотные батареи только 80% потраченной на их зарядку энергии затем отдают на питание складской техники. Остальное улетучивается в виде тепла.

Давайте посмотрим сколь это в деньгах, к примеру, для ричтрака с кислотной батареей 48 В 750 Ач. Такая батарея за один цикл с учётом глубины разряда 80% отдает 48*750*80%/1000 = 28,8 кВт. За средний срок службы 5 лет при условии 1 цикла в день и 250 рабочих дней получится 28,8*250*5= 36 000 кВт. Но реально мы потратим на электричество на 20% больше, что составит при цене 0,15 евро/1 кВтч — 36 000*20%*0,15=1080 евро. Больше 1000 евро просто улетучится с каждой батареи. Это еще не при самом интенсивном режиме работы.

Всех этих недостатков лишены литий-железо-фосфатные батареи для питания напольного электрического транспорта. Они ничего не выделяют во время зарядки и разрядки, не требуют какого-либо обслуживания, сами автоматически выключаются, чтобы не допускать глубокого разряда и могут без ущерба сроку службы подвергаться любому количеству промежуточных зарядов. Время полной зарядки составляет как правило 1,5-2 часа. Можно использовать одну батарею для многосменной работы, если есть хотя бы небольшие перерывы для промежуточных зарядов. КПД литий-железо-фосфатных аккумуляторов составляет 96%, срок службы в среднем 3000-5000 циклов в зависимости от производителя.

Миф третий

Свинцово-кислотные батареи постоянно совершенствуются. Есть гелевые необслуживаемые батареи, для которых не требуется зарядная комната. Есть батареи типа HFC (Hawker NexSys), которые не выделяют газов при зарядке и могут подвергаться промежуточным зарядам

Действительно, такие батареи есть, но всё это похоже на попытки ехать на загнанной лошади. Сама свинцово-кислотная технология уже себя исчерпала. Никакие ухищрения производителей не позволят побороть основные её недостатки.

Клапанно-регулируемые батареи действительно почти не выделяют газов. Однако они являются условно не обслуживаемыми. Электролит в них представляет собой тот же раствор серной кислоты в связанном состоянии. Соответственно на эти батареи распространяются все те же недостатки свинцово-кислотных батарей, перечисленные выше, в том числе и необходимость отвода газов при зарядке. В руководстве по эксплуатации клапанно-регулируемых батарей указывается, что батареи в процессе зарядки выделяют крайне мало газов. Однако при их эксплуатации необходимо соблюдать те же требования безопасности, как и для батарей с жидким электролитом (Стандарт EN 50272-3/ IEC 62485_3 «Тяговые батареи для промышленных погрузчиков»). Другими словами, необходимо предусмотреть отвод газов.

Что касается стандартных гелевых батарей, то это самый неэффективный источник питания для электропогрузчиков и складской техники. Срок службы таких батарей составляет всего 1200 циклов при глубине разряда не более 60%. Для нормального режима заряда таких аккумуляторов можно использовать относительно небольшие токи заряда, обычно 0,25-0,3 С. Поэтому время полного заряда составляет обычно 10-12 часов, а у некоторых батарей 12-14 часов. По этой причине их невозможно использовать для многосменной работы. Не слишком любят такие батареи и эксплуатацию при низких температурах окружающей среды. Работа в условиях отрицательных температур значительно снижает полезную ёмкость гелевой батареи.

Миф четвёртый

Литий-ионные батареи для вилочных погрузчиков — это что-то диковинное. Их пока мало кто покупает

На самом деле рынок литий-ионных аккумуляторов для грузоподъемной складской техники бурно развивается как минимум последние пять-семь лет. Ведущие производители техники активно добавляют в свою производственную линейку модели техники с литий-ионными источниками питания.

Наша компания, как официальный дилер немецкого производителя STILL, не безуспешно предлагает купить погрузчики, штабелёры, электрические тележки с литий-ионным аккумулятором нашим постоянным клиентам в Минске и по всей территории Республики Беларусь. Благодаря нашей помощи в экономическом обосновании покупки литий-ионных батарей в последние годы практически каждая вторая единица техники поставляется нашим клиентам с современным источником питания.

Очень интересной тенденцией является еще и то, что в последние годы в литий-ионную технологию поверили даже производители традиционных свинцово-кислотных батарей. Если пять-семь лет назад они и слышать о литий-ионных батареях не хотели, то теперь сами их производят на ряду с традиционными свинцово-кислотными. Тенденция на наш взгляд такова, что в скором будущем литий-ионные батареи полностью вытеснят обычные свинцово-кислотные.

Миф пятый

Литий-ионные батареи слишком дорогие. Они в разы дороже свинцово-кислотных и нет смысла тратить на них деньги. Подождем пока они подешевеют

Конечно, подождать всегда можно. Действительно есть вероятность, что бурное развитие литий-ионной технологии приведёт к появлению новых игроков на рынке и цены могут пойти вниз. Но даже при нынешнем уровне цен стоит обратить внимание на данный тип аккумуляторов. Если смотреть не просто на покупную стоимость, а ещё учесть срок службы, то окажется, что во многих случаях «дешёвые» свинцово-кислотные батареи обходятся потребителю дороже, чем современные литий-ионные.

Возьмём к примеру ситуацию, когда предприятие имеет парк складской техники, но не имеет специальной комнаты для зарядки обычных свинцово-кислотных батарей. В таком случае приходится либо инвестировать в строительство зарядной, либо использовать гелевые батареи, которые почти не имеют газовыделения в процессе зарядки. Многие идут по второму варианту.

Теперь давайте сравним две простые цифры. Срок службы гелевой батареи любого премиального бренда при соблюдении всех условий эксплуатации составляет не более 1200 циклов заряда-разряда. При этом максимальная глубина разряда допускается не более 60%. Другими словами, если ваша батарея имеет номинальную емкость 100 Ач, то реально вы используете только 60Ач и можете «снять» с неё за весь срок службы 100 Ач х 60% х 1200 = 72 000 Ач. Срок службы такой же литий-железо-фосфатной батареи, собранной, к примеру, на ячейках Winston составляет 5000 циклов при допустимой глубине разряда 80%. Её ресурс составит 100 Aч х 80% х 5000 = 400 000 Ач.

Теперь попробуйте сопоставить стоимость той и другой батареи с учётом ресурса. Литий-ионная батарея заряжается за 2 часа, а не за 11-12 часов, как гелевая. Если сюда добавить более высокий КПД (96% у Li-Ion против 80% у гелевой), то выбор становится очевидным.

Подведем итог:

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы для электрических вилочных погрузчиков и другой складской грузоподъёмной техники уверенно отвоёвывают позиции у традиционных свинцово-кислотных батарей. Свинцово-кислотные батареи никогда не избавятся от своих основных недостатков в силу особенностей данной устаревшей технологии. Единственное их преимущество — это низкая покупная стоимость.

При выборе типа аккумуляторов для складской техники мало учитывать только их покупную стоимость. Стоит сопоставить срок службы, допустимую глубину разряда, время полной зарядки, необходимость обслуживания и пр.

Лучшие аккумуляторные опрыскиватели

Литий-ионный или свинцово-кислотный аккумулятор? Имеет ли значение показатель давления в насосе? Как долго будет работать опрыскиватель? Ответили на эти и другие вопросы и предложили рейтинг лучших аппаратов.

В статье рассказывается:

1. Что такое аккумуляторный опрыскиватель
2. Как выбрать аккумуляторный опрыскиватель
3. Рейтинг аккумуляторных опрыскивателей

Аккумуляторный опрыскиватель — помощник в уходе за садом или огородом. Особенно если речь о больших участках. С ним обрабатывать растения быстро и просто: не нужно накачивать воду ручным насосом или искать электросеть, чтобы подключиться.

Что такое аккумуляторный опрыскиватель

По сути — это пластиковый бак с трубкой и электронасосом, работающим на батареях. Жидкость из емкости распыляют через шланг с форсункой, для этого достаточно нажать одну кнопку.

Напор воды можно регулировать. Разные насадки подходят под определенные культуры: декоративные, крахмалоносные, зерновые и другие. Аппарат годится для полива и хрупких цветов, и крепких деревьев.

Профессиональный опрыскиватель не боится вредных для человека, но полезных для рассады удобрений. Садоводы разводят специальные средства прямо в баке.

• полива;
• подкормки жидкими удобрениями;
• разбрызгивания ядохимикатов от насекомых;
• орошения спецрастворами (например, чтобы очистить грядки от сорняков).

Изобретательные люди используют аккумуляторный опрыскиватель не только по прямому назначению. С его помощью автомобилисты моют машины, домовладельцы — облицовку дома. Летом на даче вполне сойдет за водный бластер. С любыми задачами оборудование справляется на пять с плюсом.

• аккумуляторная батарея;
• насос;
• бак для жидкости;
• регулятор давления;
• шланг;
• форсунка (устройство с отверстиями для распыления).

Стоимость устройств, понятно, различается. При этом дороже не значит лучше. Главное, чтобы аккумуляторный распылитель удовлетворял вашим требованиям.

Как выбрать аккумуляторный опрыскиватель

Немного поговорим об устройстве аккумуляторных опрыскивателей и подскажем, как выбрать тот самый аппарат.

Бак

Объем емкости на разных устройствах варьирует от 5 до 30 литров.

При расчетах отталкивайтесь от количества зеленых насаждений на участке. Литр воды уйдет на крыжовник или 5 кв. м рассады.

На деревце потратите около 2 литров воды, на взрослое дерево — 10 литров.

Минимального объема (5 литров) достаточно, чтобы оросить небольшой цветник. Если в огороде есть кусты и деревья, отдайте предпочтение баку в 15–20 литров. Для крупного участка подойдет максимальный объем (30 литров).

Берите из расчета 0,8 литра на одну сотку земли: оптимальное значение, чтобы во время работы пополнять бак не слишком часто.

Тип

• в виде рюкзака;
• на колесиках;
• с ручкой.

Ручные аккумуляторные опрыскиватели чаще выпускают с баком небольшого объема: отличный вариант для обработки тепличных растений. В магазинах можно встретить и совсем миниатюрные, у которых объем бака — 2 литра. Такие подойдут для полива комнатных растений.

Аккумулятор

• срок работы — будет служить в 2,5–4 раза дольше;
• меньший вес — при одинаковом времени автономной работы Li-ion батарея почти в три раза легче;
• быстрый заряд — Li-ion аккумулятор будет готов к работе в 2,5–5 раз быстрее;
• нет «эффекта памяти» — неполная зарядка не сократит емкость аккумулятора.

В садовых опрыскивателях минимальная емкость аккумулятора — 1,2 Ач, максимальная — 8 Ач. Для ориентира: аккумулятор емкостью 4 Ач выдержит пять часов беспрерывной работы. За это время он распылит около 600 литров жидкости.

Другие параметры

От давления в насосе зависит дальность распыления. Давление в 1-2 бара подойдет для орошения низкорослых растений. «Дотянуться» до верхушки дерева сможет аппарат с давлением 5-6 бар.

Индикаторы уровня жидкости и заряда батареи подскажут, когда пора пополнить бак и подзарядить устройство.

Не забудьте про комплектующие, вроде насадок. Желательно запастись минимум двумя: плоскоструйной широкоугольной для полива грядок и конической для точного распыления.

Рейтинг аккумуляторных опрыскивателей

В топ вошли самые хорошие аккумуляторные опрыскиватели с точки зрения практического применения — то есть распылители с лучшими оценками от пользователей.

На момент публикации статьи все модели представлены в магазинах-партнерах карты «Халва». Можете воспользоваться беспроцентной рассрочкой. А если расплатитесь средствами со своего счета, то получите выгодный кешбэк.

1 место: Ryobi ONE+ RY18BPSA-0 5133004573

Этот распылитель подойдет садоводам с внушительным участком — 10–14 соток. Бака объемом 15 литров хватит на полив грядок, кустарников и деревьев. Показатель расхода жидкости (88 литров в час) порадует экономных огородников.

Максимальное давление — 5,9 бар: модель без проблем оросит кроны даже высоких яблонь.

Ryobi работает от литий-ионного аккумулятора, а значит, опрыскиватель прослужит многие годы. Производитель дает пятилетнюю гарантию.

У модели широкие и мягкие ремни, которые обеспечивают комфортную транспортировку.

Вес оборудования — чуть больше 6 кг.

У клавиши включения есть фиксатор: удерживать кнопку во время работы не нужно.

Обратите внимание, что в наборе нет аккумулятора и зарядного устройства. Их придется докупать отдельно.

Из минусов — отсутствие телескопической штанги.

Цена в магазине «Все инструменты» — 21 086 рублей.

2 место: Champion SA16

Бюджетный вариант ранцевого опрыскивателя с впечатляющими характеристиками.

Бак рассчитан на 16 литров. Максимальное давление — 5,5 бар. Оно настраивается с помощью кругового регулятора.

В отличие от Ryobi, Champion использует больше жидкости: за час расходует 216 литров.

Зато в наборе идет зарядное устройство и один аккумулятор, которого хватает на три-четыре часа беспрерывной работы.

Производители не поскупились на телескопическую штангу длиной 0,8 метра и набор насадок (четыре штуки).

Аппарат весит чуть больше 5 кг. Гарантия — год.

Цена в магазине «220 вольт» — 5090 рублей.

3 место: Greenworks GSP1250K2

Модель подходит для участков поменьше. Бака на 7,5 литров хватит на шесть-семь соток.

Расход воды небольшой — около 130 литров в час. Носить опрыскиватель можно как рюкзак.

Литий-ионный аккумулятор на 2 Ач идет в комплекте. Его хватает на три часа беспрерывной работы.

Со всеми комплектующими распылитель весит 5 кг. Производитель дает гарантию на два года.

В комплекте идут четыре насадки. Пользователи рекомендуют отдельно докупать трубку подлиннее, чтобы орошать ветки деревьев.

Цена в магазине OBI — 11 490 рублей.

4 место: «Умница» YY-20SW

Опрыскиватель на 20 литров создан для работы на больших участках — от 16 соток. Само устройство без жидкости весит 15 кг. Переносить такую тяжесть на плечах как минимум опасно для здоровья: производители заботливо поставили аппарат на колеса.

В комплекте зарядное устройство и батарея. Последней хватит на шесть часов работы без остановки.

Расход жидкости в точности как у модели Champion: 216 литров в час. В наборе идет телескопическая удочка длиной 55 см.

Давление насоса впечатляющее: 7 бар. И до высоких деревьев дотянется, и грядки оросит.

Из минусов — пользователи заметили, что оборудование сложно перевозить по неровным участкам: колеса застревают.

Цена на Ozon — 18 500 рублей.

5 место: Daewoo DSA 6 Li

Daewoo камернее конкурентов, но «бьет» точно в целевую аудиторию. Отличный выбор для дачников-любителей. Модель станет помощником по уходу за садом на четыре-пять соток. Объем бака — 6 литров.

Аппарат ручной, но для удобства производители добавили ремень на одно плечо. Весит меньше 3 кг.

Есть телескопическая штанга, которая регулируется по длине — от 60 до 90 см. Аппарат не так эффективен для орошения высоких деревьев (давление насоса — всего 4 бар), но с ним легко подлезть к труднодоступным местам. Угол распыления форсунки регулируется в диапазоне от 0 до 90 градусов. В наборе две насадки.

Заряда литий-ионного аккумулятора, который идет в комплекте, хватит на три часа беспрерывной работы.

Производители нашли золотую середину для расхода жидкости — 126 литров в час.

Daewoo дает гарантию на три года.

Цена в магазине «Все инструменты» — 6 590 рублей.

6 место: Finland 1937

Еще один малогабаритный вариант для полива небольшого огорода или работы в теплице. Никаких насадок не потребуется: угол регулируется на родной форсунке.

Идеально подходит для тех, кто выращивает помидоры/огурцы для себя. Объем бака — 5 литров. Аппарат управится с грядками на трех-четырех сотках. Причем сделает это довольно экономно: расходует всего 18 литров в час.

Давление в насосе самое скромное в рейтинге: 2 бара. Чтобы оросить кроны деревьев, придется использовать стремянку.

Время работы без подзарядки — максимум два часа.

Индикатор давления в баке подскажет, когда пора наполнить емкость.

Гарантия — от двух лет.

Цена в магазине OBI — 6 149 рублей.

7 место: Titan Diamond PRO

Миниатюрный аккумуляторный опрыскиватель подойдет исключительно для обработки домашних растений: в баке помещается только 2 литра.

Зато часто заряжать аккумулятор не придется: может работать без остановки 3,5 часа. За это время успеете заправиться почти 70 раз!

Форсунка регулируется. Можно орошать и водой, и специальными препаратами. Главное, чтобы температура жидкости не была выше 35°С.

Весит 450 граммов.

Аккумулятор встроенный, заряжается от USB-шнура, который идет в комплекте.

Цена на Ozon — 1293 рубля.
Надеемся, что статья облегчит поиски идеального аккумуляторного опрыскивателя.

Вся информация о ценах, партнерах и тарифах актуальна на момент публикации статьи.
Действующие магазины-партнеры Халвы

Распределите финансовую нагрузку с картой «Халва»

Персональные тренировки — удовольствие не из дешёвых. Покупайте абонемент у наших партнёров и получайте беспроцентную рассрочку на несколько месяцев

Какая батарея лучше для автономной энергосистемы — литиевая или свинцовая?

Мы видели множество автономных систем, в которых свинцово-кислотные аккумуляторы вышли из строя. Если их обслуживать, они работают несколько лет, но потом они теряют свою емкость. Я работаю с литий-ионными батареями последние несколько лет, и, несмотря на то, что системы с ними значительно более сложные и дорогие, они имеют неоспоримые и удивительные преимущества. На основе моего опыта я уверен, что через несколько лет в автономных энергосистемах будет использоваться все меньше свинцово-кислотных аккумуляторов.

Я думаю, что сейчас мы находимся на переломном моменте, когда определяется, какие аккумуляторы будут использоваться в автономных энергосистемах. Мы на этапе перехода от испытанных свинцово-кислотных к литиевым аккумуляторам, показывающим более высокую плотность заряда, улучшенную надёжность и длительный срок службы.

В последнее время некоторые компании стали производить экономически эффективные литий-ионные батареи, которые продаются по цене около $400/кВт*ч. Tesla, LG Chemical, Sonnen, Simpliphi Power, и Lithionics все имеют надежные аккумуляторы за вменяемую цену. Недавно немецкий производитель автомобилей Mercedes-Benz аннонсировал вход на рынок стационарных систем хранения электроэнергии с их Mercedes-Benz Energy.

А как же свинцово-кислотные батареи? Они используются так долго, что стали товарной ценностью. Их качество отличается очень сильно в зависимости от того, кто их произвел, но сама технология практически одинаковая у всех производителей. Такие производители, как Trojan, Rolls/Surrette, и MK/Deka присутствуют на рынке десятилетиями. Зачем же менять двухсотлетнюю технологию? И что позволяет литиевым аккумуляторами сменить свинцово-кислотные?

Преимущество № 1 — Вес и размеры намного меньше

Несмотря на то, что высокая плотность энергии не очень важна для стационарных установок, она является критичной для электромобилей и носимых устройств. Увеличенная плотность энергии облегчает развертывание и установку и для стационарных систем хранения энергии.

График выше иллюстрирует, что литиевые батареи примерно в 3 раза легче и в 2 раза меньше по объёму по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами (flooded, AGM, and gel). Литиевые батареи сильно выделяются по сравнению с традиционными аккумуляторами, т.к. они имеют намного бОльшую плотность энергии.

Преимущество № 2 — Superior Resilience

Все батареи страдают от переразряда и экстремальных температур. Свинцово-кислотные батареи в общем случае более чувствительны к этим перегрузкам и повреждаются, если разряжаются слишком быстро или слишком глубоко. Они теряют срок службы если разряжаются более 50% или если ток разряда превышает 1/8 емкости.

Литиевые батареи можно без проблем разряжать на 80% током до 1/2 емкости почти без потери емкости. Таблица выше показывает типичные характеристики 3 типов батарей: свинцово-кислотных жидким электролитом и герметизированных (AGM и гелевые) и литий-ионных.

Начальная стоимость литиевых батарей намного больше, чем для других (традиционных) аккумуляторов — см. график выше. Так как литий-ионные аккумуляторы — это новая технология, они имеют большой потенциал по снижению стоимости. В ближайшее время ожидается снижение стоимости до 300-400 USD/кВт*ч. Но так ли справедливо сравнивать аккумуляторы только по их начальной стоимости и емкости? Конечно, нет!

Начальная стоимость аккумуляторной батареи важна при определении капитальных вложений в систему энергоснабжения. Но гораздо более важно оценить стоимость хранения энергии в течение срока службы.

График выше лучше для сравнения, т.к. учитывает глубину разряда и типичное число циклов заряд-разряд в течение срока службы. Видно, что дешевые свинцово-кислотные аккумуляторы имеют самую низкую цену цикла, но только при условии, что они правильно эксплуатируются и обслуживаются. Напомним, что свинцово-кислотные аккумуляторы должны СРАЗУ и ПОЛНОСТЬЮ заряжаться после разряда, чтобы получить заявленные производителями цифры по сроку службы. К сожалению, в автономных системах электроснабжения, особенно с солнечными батареями и ветроустановками, это далеко не всегда возможно. Если не поддерживать идеальные для свинцово-кислотных аккумуляторов условия по эксплуатации, стоимость цикла хранения энергии возрастает.

Литиевые аккумуляторы требуют меньше обслуживания и более стойки к нерегулярному заряду. Если рассматривать все вышеизложенные факторы, то литиевые аккумуляторы будут лучшими для автономной энергосистемы. Кроме того, литиевые аккумуляторы имеют примерно в 6 раз больше циклов заряда-разряда, что снижает стоимость работ и стоимость доставки при их намного более редкой замене.

Испытанный лидер: свинцово-кислотные аккумуляторы

В настоящее время наиболее безопасным выбором аккумулятора для системы электроснабжения будут испытанные и предсказуемые свинцово-кислотные аккумуляторы. Контроллеры заряда для солнечных батарей и инверторы, которые продаются сейчас, спроектированы для работы со свинцово-кислотными аккумуляторами. Они испытаны в реальных установках. Также, немаловажным является их более низкая цена по сравнению с литиевыми аккумуляторами. Если правильно следить и обслуживать свинцово-кислотные аккумуляторы, они будут работать с КПД 80-90%.

2 основные разновидности свинцово-кислотных аккумуляторов — с жидким электролитом и герметизированные. Первые — самые дешевые, но также и более подвержены выходу из строя из-за неправильных эксплуатации и обслуживания. Если вы хотите минимизировать обслуживание ваших аккумуляторов, то VRLA (герметизированные) аккумуляторы будут наилучшим выбором.

Новичок: литий-ионный аккумулятор

Десятилетиями свинцово-кислотные аккумуляторы были доминирующими в автономных системах электроснабжения. С появлением на массовом рынке электромобилей, литий-ионная технология была значительно улучшена, их стоимость постоянно снижается и такие аккумуляторы стали обоснованным выбором и для автономных солнечных энергосистем, а также систем с солнечными батареями и самопотреблением.

Литиевые аккумуляторы только начинают (статья написана в 2016 г) широко применяться в крупных солнечных энергостанциях, но они давно уже применяются в портативной и переносной технике многие годы. Благодаря их высокой плотности энергии они являются лучшим выбором для носимых и передвижных электростанций и устройств.

Примечание «Ваш Солнечный Дом»

В статье упоминаются литий-ионные аккумуляторы в общем смысле. В последние годы для автономных энергосистем наилучшим выбором среди литиевых аккумуляторов являются литий-железо-фосфатные (аббревиатура LFP или LIP). Они намного надежнее, долговечнее и безопаснее, чем обычные литий-ионные аккумуляторы, применяемые в мобильных телефонах и других электронных гаджетах. См. статьи про литий-железо-фосфатные аккумуляторы.

Эта статья прочитана 15187 раз(а)!

Продолжить чтение

Какая батарея лучше для автономной энергосистемы — литиевая или свинцовая? Выдержки из новой книги: Off Grid Solar: A handbook for Photovoltaics with Lead-Acid or Lithium-Ion batteries. Перевод: «Ваш Солнечный Дом». При полном и частичном копировании перепечатке ссылка обязательна. Мы видели множество…

Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов? Зачастую представляет определенные трудности использовать напрямую энергию, генерируемую солнечными, ветровыми или микрогидроэлектрическими установками. Поэтому электричество обычно сохраняется в специальных аккумуляторных батареях для последующего использования. Эти батареи очень часто работают по тому же принципу, что…

Классификация аккумуляторов для мобильных устройств Идеального аккумулятора энергии до сих пор не существует — в разных областях для каждого типа мобильных устройств и конкретных решений сложилась определенная специфика применения источников питания, а также технологические предпочтения. Однако если вы хорошо знаете…

Как правильно заменять аккумуляторные батареи, какое напряжение выдают аккумуляторы, что такое гелевый аккумулятор, в чем преимущества литиевых аккумуляторов, как соединять аккумуляторы параллельно и последовательно для увеличения емкости и напряжения — ответы на эти и другие часто задаваемые вопросы вы получите…

Сравнение литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов при работе в стационарных системах хранения энергии Greg Albright, Jake Edie, Said Al-Hallaj | AllCell Technologies LLC Перевод «Ваш Солнечный Дом». При полном или частичном копировании ссылка на источник обязательна Введение Сегодня существует широкий выбор…

Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г.Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи. Их применяют…

AGM VS LFP. Какие батареи выбрать для солнечной электростанции?

Свинцово-кислотные или литиевые батареи: какие лучше подходят для солнечных электростанций?

Свинцово-кислотные батареи изначально стоят дешевле, но они имеют более короткий срок службы и требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения их нормальной работы. Литиевые батареи дороже, но они не требуют обслуживания и имеют более длительный срок службы, что соответствует их более высокой цене. Эта статья предлагает параллельное сравнение обоих вариантов.

Здравствуйте! Сегодня, мы начинаем серию образовательных статьей на тему солнечной энергетики и выборе солнечных электростанций в целом. В этой статье рассматривается выбор, который вам нужно сделать, если вы покупаете солнечную электростанцию с аккумуляторными батареями: либо отказаться от сети и быть полностью автономным, либо добавить накопитель энергии в свой дом, подключенный к сети и не зависеть от пропаданий электроэнергии.

В частности, мы рассмотрим свинцово-кислотные и литий-ионные батареи — два основных типа батарей, используемых для солнечных батарей. Вот краткое изложение:

Свинцово-кислотная технология — это проверенная временем технология, которая стоит меньше, но требует регулярного обслуживания и не работает так долго.

Литиевый — это аккумуляторная батарея премиум-класса с более длительным сроком службы и более высокой эффективностью, но в сумме начальных инвестиций эти батареи имеют более высокую стоимость, хоть в долгосрочной перспективе получите более выгодное инвестирование.

Давайте рассмотрим плюсы и минусы каждого варианта более подробно и объясним, почему вы можете выбрать один вариант вместо другого для своей системы.

Свинцово-кислотные и литиевые солнечные батареи: основы

На сегодня при строительстве солнечной электростанции, у вас есть три основных варианта батареи на выбор:

Залитый свинцово-кислотный (FLA)

Отличительная особенность аккумуляторов FLA в том, что пластины погружены в деминерализованную воду. Их необходимо регулярно проверять и пополнять каждые 1-3 месяца, чтобы они работали должным образом.

Несвоевременное техническое обслуживание может сократить срок службы батарей и аннулировать гарантию. Батареи FLA также должны быть установлены в вентилируемом корпусе, чтобы обеспечить выход газов из батареи.

Герметичный свинцово-кислотный (SLA)

Батареи SLA бывают двух типов: AGM (Absorbent Glass Mat) и гелевые ( GEL ), которые имеют много схожих свойств. Они практически не требуют обслуживания и водонепроницаемы.

Ключевое отличие AGM от гелевых батарей заключается в том, что гелевые батареи, как правило, имеют более низкую скорость заряда и выходную мощность. Гелевые батареи обычно не выдерживают такой большой ток заряда, что означает, что им требуется больше времени для перезарядки и меньше энергии.

Литиевые (LFP)

Лучший химический состав литиевых батарей для солнечных батарей — это литий-железо-фосфат, сокращенно батареи LiFePO4 или LFP. Эта новая технология служит дольше и может проходить более глубокие циклы. Они также не требуют обслуживания или вентиляции, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов.

Литиевые батареи стоят дороже, но дополнительная эффективность означает, что вы потенциально можете тратить меньше на киловатт-час емкости в течение срока службы батареи.

Для сравнения мы выбрали средний свинцово-кислотный аккумулятор и литиевую батарею от производителя Pylontech US2000B.

Примечание к этой таблице

По нашим оценкам, свинцово-кислотные батареи будут заменены 3 раза в течение 10 лет, что соответствует сроку службы 1 литиевой батареи. Это сравнение основано на продолжительности гарантии, предоставляемой производителями.

Мы использовали все характеристика, чтобы сравнить эти батареи по принципу «яблоко с яблоком» на основе их заводских характеристик. Однако в реальных условиях такие факторы, как глубина разряда, температура, источник заряда, общий дизайн солнечной системы и ваша готовность выполнять регулярное обслуживание, будут влиять на реальную производительность ваших аккумуляторных батарей.

5 основных различий между свинцово-кислотными и литиевыми батареями

1. Цикл жизни

Когда вы разряжаете аккумулятор (используете его для питания своих приборов), затем заряжаете его от солнечных панелей или от сети, это называется одним циклом зарядки. Мы измеряем срок службы батарей не в годах, а в том, сколько циклов они могут выдержать, прежде чем истечет срок их службы.

Для примера это как пробег в машине. Когда вы оцениваете состояние подержанного автомобиля, пробег имеет гораздо большее значение, чем год его выпуска.

То же самое и с аккумуляторными батареями и количеством циклов их заряда и разряда. Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор на даче может пройти 100 циклов за 4 года, тогда как тот же аккумулятор может пройти более 300 циклов за один год при постоянном проживании в загородном доме. Тот, который прошел 100 циклов, находится в гораздо лучшем состоянии.

Срок службы также зависит от глубины разряда (сколько емкости вы использовали перед зарядкой аккумулятора). Более глубокие разряды увеличивают нагрузку на аккумулятор, что сокращает срок его службы.

2. Глубина разряда

Глубина разряда — это общая емкость, используемая перед зарядкой аккумулятора. Например, если вы используете четверть емкости аккумулятора, глубина разряда составит 25%.

Батареи не разряжаются полностью, когда вы их используете. Вместо этого у них есть рекомендуемая глубина разряда: сколько можно использовать, прежде чем их следует снова зарядить.

Свинцово-кислотные батареи следует эксплуатировать только до 50% глубины разряда. Если разряжать глубже, вы рискуете негативно повлиять на их продолжительность жизни.

Напротив, литиевые батареи могут выдерживать глубокие разряды 80% и более. По сути, это означает, что они обладают большей полезной емкостью.

3. Эффективность

Литиевые батареи более эффективны. Это означает, что можно сохранить в них больше вашей солнечной энергии и больше использовать.

Например, эффективность свинцово-кислотных аккумуляторов составляет всего 80-85% в зависимости от модели и состояния. Это означает, что если у вас есть 1000 Вт солнечной энергии, поступающей в батареи, после процесса зарядки и разрядки остается только 800-850 Вт.

Литиевые батареи имеют КПД более 95%. В том же примере у вас будет доступная мощность более 950 Вт.

Более высокая эффективность означает, что ваши батареи заряжаются быстрее. В зависимости от конфигурации вашей системы это также может означать, что вам необходимо приобрести меньше солнечных панелей, меньшую емкость аккумулятора и меньший резервный генератор.

4. Скорость заряда

С более высокой эффективностью также происходит более высокая скорость заряда литиевых батарей. Они могут выдерживать более высокую силу тока от зарядного устройства, а это означает, что их можно заряжать намного быстрее, чем свинцово-кислотные.

Мы считаем максимальную силу тока заряда по формуле — C /5, где C = емкость аккумулятора в ампер-часах (Ач). Таким образом, батарея на 430 Ач, заряжаемая со скоростью C /5, получит 86 зарядных ампер (430/5).

Свинцово-кислотные батареи имеют ограниченный ток заряда, который они могут выдержать, главным образом потому, что они перегреются, если вы заряжаете их слишком быстро. Кроме того, по мере приближения к полной емкости скорость зарядки значительно снижается.

Свинцово-кислотные батареи могут заряжаться примерно до C /5 во время большой фазы заряда (до 85% емкости). После этого зарядное устройство автоматически замедляет скорость заряда, чтобы зарядить батареи. Это означает, что свинцово-кислотные батареи заряжаются дольше, в некоторых случаях более чем в 2 раза дольше, чем у литиевых аккумуляторов.

5. Плотность энергии

Свинцово-кислотные батареи, представленные в сравнении выше, весят около 256 кг. Литиевая батарея весит 48 кг.

Плотность энергии литиевых батарей намного выше, чем у свинцово-кислотных, а это означает, что они вмещают большую емкость в меньшее пространство.

Как вы можете видеть в примере, для питания системы мощностью 5 кВт требуются две литиевые батареи, но для того же вам потребуется 4 свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью 200Ач. Если принять во внимание размер всего блока батарей, литий весит в 5 раз меньше.

Это может быть реальным преимуществом, если у вас ограниченное место для установки. Вы можете повесить корпус на стену или спрятать в шкафу, улучшенная плотность энергии поможет вашему блоку литиевых батарей поместиться в ограниченном пространстве. Так же если взять во внимание некоторые блоки аккумуляторных батарей, то современные производители могут представлять их в современном корпусе, который может органично вписаться в дизайн интерьера.

Литий против свинцово-кислотной: что выбрать?

Литиевые и свинцово-кислотные батареи производятся по сопоставимым ценам в течение срока службы, но литий — это более дорогая изначальная инвестиция. Мы не рекомендуем его, если вы не используете свою систему ежедневно.

Примеры использования аккумуляторных батарей и наши рекомендации по выбору:

Регулярное использование в частном доме:

LFP батареи (Литиевые)

Если вы у Вас нет подключения к внешней сети электроэнергии или Вы хотите на максимум использовать солнечную энергию, то лучше всего выбрать литиевый премиум-вариант для интенсивного использования.

Дача или дачный домик / дом для отпуска

— Герметичный свинцово-кислотный, LFP батареи (Литиевые)

Если у вас дача или частный дом, в которой вы проводите время только в теплое время года, то мы рекомендуем использовать или литиевые аккумуляторы нашей сборки, что сопоставимо со стоимостью свинцово кислотных.

Система резервного питания от батарей

— Герметичный свинцово-кислотный, LFP батареи (Литиевые)

Допустим, вы хотите приобрести систему с резервным аккумулятором на случай аварийного отключения электроэнергии. В идеале вы должны использовать эти батареи только один раз в год (несколько раз, если вы живете в районе с ненадежной электросетью). Поэтому, лучшим решением будет установка AGM батареи, но только в случае, если она будет использоваться только несколько раз в году.

Промышленное использование (Магазин, Супермаркет, Склад, Производство, Офисное здание, Системы видеонаблюдения и т.д.)

— Герметичный свинцово-кислотный, LFP батареи (Литиевые)

В зависимости от задачи, которую необходимо выполнить автономному или резервному электроснабжению для промышленного объекта любой мощности, Вы можете выбрать подходящий для Вас вариант. Для регулярного использования солнечной энергии и аккумуляторных батарей мы рекомендуем использовать LFP батареи. Если же Вам необходимо удаленно запитать освещение или камеры видеонаблюдения, то гораздо выгодней будет использовать AGM аккумуляторы

Наша команда всегда поможет Вам подобрать аккумулятор для вашей системы бесперебойного электроснабжения или установить автономную солнечную электростанцию.

Наши контакты:

098 999 74 69
050 999 74 69
073 999 74 69
sales@solarled.com.ua

(098) 999 74 69