Alkalické baterie
Na rozdíl od kyselých baterií, alkalické baterie dělají vynikající práci s hlubokým vybitím a jsou schopné dodávat proudy po dlouhou dobu asi 1/10 kapacity baterie. Kromě toho se důrazně doporučuje zcela vybít alkalické baterie, aby nedocházelo k takzvanému „paměťovému efektu“, který snižuje kapacitu baterie o část „nevybraného“ nabití.
Ve srovnání s kyselými mají alkalické baterie významnou - 20 let a více - životnost, poskytují stabilní napětí během procesu vybíjení, mohou být také opravovány (zaplaveny) a bez dozoru (uzavřeny) a, zdá se, jsou jednoduše vytvořeny pro solární energie. Ve skutečnosti ne, protože nejsou schopny nabíjet se slabými proudy, které generují solární panely. Slabý proud volně protéká alkalickou baterií, aniž by ji plnil. Proto bohužel spousta alkalických baterií v autonomních energetických systémech má sloužit jako „banka“ pro dieselové generátory, kde je tento typ skladování jednoduše nenahraditelný.
Typy baterií
Na ruském trhu dnes existuje několik typů baterií.
Gel
Jeden z nejběžnějších typů baterií, aktivně používaný pro uspořádání systémů autonomního napájení. Jeho chemické složení zahrnuje olovo a kyselinu sírovou gelové konzistence. Kyselina sírová působí jako vodivý elektrolyt. Skutečnost, že je vložena do baterie ve formě gelu, činí proces rekombinace efektivnějším a rychlejším. Průměrná životnost gelových baterií je 5-8 let.
Kyselina olovnatá
Tato baterie se příliš neliší od gelové baterie. Pokud zařízení tohoto typu neobsahuje kyselinu tekuté konzistence, což trochu oslabuje její výkon. Životnost olověného akumulátoru je relativně krátká - 2–4 roky. Tyto baterie se používají v automobilovém průmyslu.
AMG
Baterie AMG obsahuje stejné olovo a kyselinu sírovou. Rozdíl oproti jiným zařízením je výroba. Pro obsah kyseliny sírové v baterii tohoto typu je odebrána speciální absorpční nádoba vyrobená z nejjemnějších skleněných vláken. Materiál se nazývá skleněná rohož. Baterie AMG mají podobné vlastnosti jako gelové baterie a vydrží přibližně 5-8 let.
Alkalické
Alkalické baterie vždy obsahují nikl. Druhým chemickým prvkem může být železo nebo kadmium. Jsou pojmenovány alkalické kvůli použitému elektrolytu - alkalickému. Železo-niklové a kadmio-niklové baterie mají tu výhodu, že jsou schopny odolat velkému nepřetržitému zatížení a obscénnímu provozu s působivou životností 15 let a nevýhodou je potřeba další údržby (doplňování vody, elektrolytu atd.) . Taková zařízení mají nízké napětí - 2V. Proto jsou pro použití v autonomních energetických systémech kompletovány v několika kusech v monoblocích nebo v baterii. Během provozu tato zařízení uvolňují alkálie. Z bezpečnostních důvodů se doporučuje, aby byly alkalické baterie dodávány v samostatné větrané místnosti. Zařízení jsou vhodná pro připojení k samostatným systémům.
Lithiový ion
Tyto baterie obsahují lithium. S životností přibližně 10 let má vysoké náklady. Jelikož jsou samostatné systémy navrženy tak, aby šetřily peníze, lithium-iontové baterie se pro ně kupují jen zřídka. I když se jedná o některá z nejvýkonnějších zařízení.Lithium-iontové baterie vydrží velké zatížení a časté hluboké vybití.
Pokud si chcete koupit baterii v Krasnodaru, můžete si vybrat libovolný typ. V našem skladu máme velký výběr modelů. Pro radu ohledně výběru baterie se obraťte na. Znalosti a bohaté zkušenosti našich specialistů v oblasti autonomních solárních systémů vám umožní provést ten správný a výhodný nákup.
Li-ion baterie
Baterie tohoto typu mají zásadně odlišnou „chemii“ než baterie pro tablety a notebooky a používají lithium-železo-fosfátovou reakci (LiFePo4). Nabíjejí se velmi rychle, mohou poskytnout až 80% nabití, neztrácejí kapacitu kvůli neúplnému nabíjení nebo dlouhému skladování ve vybitém stavu. Baterie vydrží 3000 cyklů, mají životnost až 20 let a vyrábějí se také v Rusku. Nejdražší ze všech, ale ve srovnání s například kyselými mají dvojnásobnou kapacitu na jednotku hmotnosti, to znamená, že budou potřebovat polovinu.
Hlavní technické vlastnosti baterie
Vlastnosti a požadavky na baterie jsou určovány na základě charakteristik samotné solární elektrárny.
Baterie musí:
- být navržen pro velký počet cyklů nabíjení a vybíjení bez významné ztráty kapacity;
- mít nízké samovybíjení;
- udržovat výkon při nízkých a vysokých teplotách.
Za klíčové vlastnosti se považují:
- kapacita baterie;
- plné nabití a přípustná rychlost vybíjení;
- podmínky a životnost;
- hmotnost a rozměry.
Jak vypočítat a vybrat správnou baterii
Výpočty jsou založeny na jednoduchých vzorcích a tolerancích pro ztráty, které vzniknou v autonomním systému napájení.
Minimální přísun energie do baterií by měl zajišťovat zátěž ve tmě. Pokud je od soumraku do úsvitu celková spotřeba energie 3 kWh, pak musí mít baterie takovou rezervu.
Optimální dodávka energie by měla pokrývat každodenní potřeby zařízení. Pokud je zatížení 10 kW / h, pak banka s takovou kapacitou vám umožní bez problémů „sedět“ 1 zamračený den a za slunečného počasí se nevybije o více než 20–25%, což je optimální pro kyselé baterie a nevede k jejich degradaci.
Zde neuvažujeme o síle solárních panelů a bereme ji za to, že jsou schopny poskytnout takový poplatek bateriím. To znamená, že vytváříme výpočty energetické potřeby zařízení.
Energetická rezerva v 1 baterii s kapacitou 100 Ah s napětím 12 V se vypočítá podle vzorce: kapacita x napětí, tj. 100 x 12 = 1200 wattů nebo 1,2 kW * h. Proto hypotetický objekt s noční spotřebou 3 kW / ha denní spotřebou 10 kW / h potřebuje minimální banku se 3 bateriemi a optimální hodnotu 10. Ale to je ideální, protože je třeba vzít v úvahu rezervy na ztráty a vlastnosti zařízení.
Kde se ztrácí energie:
50% - přípustná úroveň vybíjení konvenční kyselinové baterie, takže pokud je banka postavena na nich, pak by mělo být dvakrát tolik baterií, jak ukazuje jednoduchý matematický výpočet. Baterie optimalizované pro hluboké vybití lze „vybít“ o 70–80%, to znamená, že kapacita banky by měla být vyšší než vypočítaná o 20–30%.
80% - průměrná účinnost kyselinové baterie, který díky svým zvláštnostem vydává o 20% méně energie než ukládá. Čím vyšší jsou nabíjecí a výbojové proudy, tím nižší je účinnost. Například pokud je elektrická žehlička o výkonu 2 kW připojena k baterii 200 Ah pomocí střídače, bude vybíjecí proud asi 250 A a účinnost klesne na 40%. Což opět vede k potřebě dvojnásobné rezervy kapacity banky, postavené na kyselinových bateriích.
80-90% - průměrná účinnost střídače, který pro domácí síť převádí stejnosměrné napětí na 220 V stř.Vezmeme-li v úvahu energetické ztráty, budou i u nejlepších baterií celkové ztráty asi 40%, to znamená, že i při použití baterií OPzS a ještě více baterií AGM by měla být kapacitní rezerva o 40% vyšší než vypočítaná.
80% - účinnost regulátoru PWM poplatek, to znamená, že solární panely fyzicky nebudou schopny přenést na baterie více než 80% energie vyrobené za ideálního slunečného dne a při maximálním jmenovitém výkonu. Proto je lepší použít dražší regulátory MPPT, které zajišťují účinnost solárních panelů až téměř 100%, nebo zvýšit bateriovou banku a podle toho i plochu solárních panelů o dalších 20%.
Všechny tyto faktory je třeba zohlednit při výpočtech v závislosti na tom, jaké prvky jsou použity v systému solární energie.
Vlastnosti baterie pro autonomní systémy
Dále se budeme zabývat hlavními technickými vlastnostmi baterií.
Kapacita baterie (Ah)
Kapacita je množství energie, které zajišťuje 100% nabití baterie. Tento parametr je základní. Jednotkou měření jsou ampérhodiny. Jmenovitá kapacita baterie je uvedena na zadní straně pouzdra. Indikátory uvedené výrobcem jsou však často v rozporu se skutečnými.
Skutečná kapacita baterie je plus / mínus 10-20% jmenovité kapacity. Nesrovnalosti mezi indikovanými a skutečnými parametry jsou způsobeny podmínkami prostředí baterie.
Hodnota skutečné kapacity se blíží jmenovité hodnotě, když je teplota vzduchu +20 stupňů. Nižší nebo vyšší teploty nepříznivě ovlivní kapacitu a tím i životnost baterie. Při teplotách pod + 10–0 stupňů se hodnota snižuje, při teplotách nad + 20 ° C se hodnota zvyšuje.
Kapacita baterie je charakterizována postupným snižováním při používání baterie. Důvodem je opotřebení zařízení. Standardní kapacita baterie pro solární systém mimo síť je 100-200 Ah.
Napeti baterky
Další důležitá vlastnost. Napětí je měřítkem účinnosti baterie. Toto je hodnota, která udává kvalitu energie, kterou je zařízení schopno odebírat a rozdávat. Měřeno ve voltech.
Jmenovité napětí a kapacita výrobce jsou uvedeny na zadní straně pouzdra na baterie. Hodnoty jmenovitého a skutečného napětí se však často liší. Při optimální teplotě okolí +20 stupňů se může pohybovat od 11,5V do 14,4V.
Hodnota napětí závisí na úrovni nabití baterie. 11,5 V je typické pro nízkou úroveň nabití, 14,4 V je pro maximální úroveň nabití. Během nabíjení / vybíjení baterie jsou pozorovány výkyvy hodnot.
Aby baterie v autonomním systému fungovala hladce, musí její napětí odpovídat indikátorům napětí jiných zařízení. Solární systémy soukromých domů a chat jsou obvykle připojeny k bateriím z 12voltových baterií. Jedna baterie může obsahovat 1–8 nabíječek a někdy i více.
Vnitřní odpor
Tato charakteristika také hraje důležitou roli ve výkonu baterie. Parametr se měří v ohmech a označuje sílu, která je zaměřena na omezení příjmu a výstupu energie na hodnotu deklarovaného výkonu.
Hodnota vnitřního odporu závisí na několika faktorech: typu baterie (její chemické složení), kapacitě, periodě a provozních podmínkách. Normální indikátor za optimálních podmínek používání baterie se pohybuje od 0,005 do 0,01 ohmu.
Pokud se odpor zvýší, mohou to být dva dobré důvody - nepříjemná teplota pro provoz na baterii nebo nesprávný provoz.Pokud jsou podmínky prostředí normální a zařízení je používáno správně, může zvýšení odporu znamenat pouze jednu věc - opotřebení baterie.
Zvýšený odpor baterie může sloužit jako signál ke snížení odporu. To může zabránit zapnutí zařízení, protože nabíječka může být rozpoznána jako vybitá.
Samovybíjení
Jedná se o parametr, který udává množství energie ztracené v čase v plně nabité baterii. Vysoce kvalitní a správně používané zařízení by mělo mít malou rychlost samovybíjení za měsíc. V průměru to je 3–5% z celkové dodávky energie.
Všimněte si snížení procenta samovybíjení v chladných podmínkách. Zvýšení teploty bude mít nepříznivý vliv na úroveň nabití baterie.
Pravidla provozu baterie
Servisované baterie během provozu emitují plyny, proto je zakázáno je umisťovat do obytných prostor a je nutné vybavit samostatnou místnost aktivním větráním.
Hladina elektrolytu a hloubka nabití musí být neustále sledovány, aby nedošlo k poškození baterie.
Při celoročním provozu je nutné zajistit možnost jejich dobíjení z externích zdrojů - ze sítě nebo z generátoru, aby se zabránilo hlubokému vybití baterií v zamračených dnech. Mnoho modelů invertorů je schopných automatického přepínání.
Stručné shrnutí
Chcete-li správně vypočítat kapacitu sady baterií, musíte určit denní spotřebu energie, přidat 40% smrtelných ztrát v baterii a střídači a poté zvýšit vypočítaný výkon v závislosti na typu baterií a řadiči.
Pokud bude v zimě využívána solární energie, musí být celková kapacita banky zvýšena o dalších 50% a možnost dobíjení baterií ze zdrojů třetích stran - ze sítě nebo generátoru, tj. S vysokými proudy - by měly být poskytnuty. To také ovlivní výběr baterií s určitými vlastnostmi.
Pokud je pro vás obtížné provádět nezávislé výpočty nebo se chcete ujistit, že jsou správné, obraťte se na specialisty Energetichesky Center LLC - lze to provést prostřednictvím online chatu na webu Slight nebo telefonicky. Máme bohaté zkušenosti s montáží a instalací solárních systémů v různých zařízeních - od chalup a venkovských domů po průmyslové a zemědělské objekty.
Výrobci nabízejí tak širokou škálu zařízení, že nebude obtížné sestavit solární elektrárnu podle vašich požadavků a finančních možností.
Výběr střídače
Nemá smysl uvádět všechny typy střídačů v prodeji. Při výběru střídače jsou důležité následující:
- Vstupní napětí a proud;
- Počet fází (1 nebo 3) a výstupní napětí s možnými odchylkami (stabilizace výstupního napětí ± 2% je dobrá);
- Harmonické (nelineární) zkreslení výstupního napětí.
V koeficientu je důležité:
- 5% je přijatelných pro „čistou sinusovou vlnu“
- méně než 5% je dobré
- je lepší nebrat více než 5%, pokud opravdu potřebujete čistou sinusovou vlnu.
Výstup
Pokud má váš dům problémy s napájením, nebo pokud používáte solární energii nebo instalujete systém nepřerušitelného napájení, budete si muset pro svůj domov koupit střídače napětí. Mimochodem, pro zvýšení výkonu pracují paralelně až 10 ks.
Další články
- 26 pravidel pro dodávku elektřiny a zapojení dřevěného domu. část 1, pravidla 1-7
- 26 pravidel pro dodávku elektřiny a zapojení dřevěného domu. část 2, pravidla 8-13
- 26 pravidel pro dodávku elektřiny a zapojení dřevěného domu. část 3, pravidla 14-26
- Kotevní svorky a konzoly
- Armatury pro samonosný izolovaný drát 2
- Kabelový vstup z příkopu do domu
- Vstupní zařízení. VU do soukromého domu
- LHÁT. Vstupní distribuční zařízení doma
- GZSH. Hlavní uzemňovací autobus
- Hluboké uzemnění
