Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Sistemele alternative de energie sunt din ce în ce mai utilizate pentru a furniza clădirilor rezidențiale electricitate. Întrucât modurile de generare și consum de energie electrică diferă, este necesar să se asigure acumularea acestora pentru returnările ulterioare. Sunteți de acord?

Pentru a utiliza energia pentru perioada de timp solicitată de proprietar, bateriile pentru bateriile solare sunt incluse în schemă. Vă vom spune cum să selectați corect dispozitivele proiectate să funcționeze în ciclurile de încărcare și descărcare. Recomandările noastre vă vor ajuta să alegeți modelul optim.

Baterii în sistemul de putere solară de uz casnic

Înțelegerea metodelor și nuanțelor utilizării bateriilor în timp ce furnizează obiectul electricitate din panourile solare vă va permite să alegeți corect dispozitivele și să asigurați eficiența maximă a sistemului. Prin urmare, trebuie să știți cum să creați o matrice de baterii (unitate) și regulile pentru calcularea principalelor caracteristici.

Modul de a combina dispozitivele într-o singură matrice

Clădirile rezidențiale și industriale consumă o sarcină electrică care depășește capacitatea unei singure baterii. În cazul în care sistemul de energie solară este proiectat pentru un număr mare de aparate electrice, este necesar să se creeze o serie de baterii, urmând exemplul unei astfel de combinații de panouri solare.

Bateriile pot fi conectate la o singură matrice de stocare a energiei într-un mod paralel, secvențial sau mixt. Alegerea depinde de puterea și tensiunea de ieșire necesare.

În funcție de modul în care sunt conectate bateriile, sunt posibile diferite valori ale tensiunii de ieșire, însă nu ar trebui să creați circuite foarte complexe pentru a evita formarea curentului de egalizare între dispozitivele din tabloul

Bateriile reîncărcabile sunt amplasate într-o casă sau într-o altă structură pentru a se asigura că temperatura aerului înconjurător este cuprinsă între 10 și 25 grade Celsius peste zero și împiedică pătrunderea apei. Acest lucru prelungește în mod semnificativ durata de viață a dispozitivelor și reduce pierderile de energie.

Tehnologiile moderne de producere a bateriilor destinate amplasării în clădiri rezidențiale prevăd măsuri de protecție a mediului înconjurător. Prin urmare, nu este necesar să se ia măsuri speciale pentru ventilarea intensă a încăperii. Cu toate acestea, acestea nu ar trebui să fie amplasate în camerele de zi.

Deoarece bateriile au o greutate semnificativă (un dispozitiv de 12 volți și 200 Ah cântăresc aproximativ 70 kg), acestea trebuie așezate pe podea sau pe rafturi puternice și bine montate.

Este necesar să se prevină probabilitatea ca bateriile să cadă de la o înălțime, deoarece în acest caz nu vor funcționa, iar sistemele cu electroliți lichizi sunt, de asemenea, periculoase pentru sănătatea umană atunci când sunt depresurizate.

Cu o lungime în creștere a cablului de alimentare crește rezistența electrică, ceea ce duce la o scădere a eficienței sistemului. Prin urmare, plasarea bateriilor aproape una de cealaltă este practicată pentru a minimiza lungimea totală a firelor.

Suportul bateriei trebuie să fie greu. Astfel, un bloc de opt baterii cu două amperi cântăresc mai mult de o jumătate de tonă.

Caracteristicile sistemului

Cu conexiunea paralelă și combinată serie-paralelă a bateriilor într-o singură matrice, dispozitivele pot fi dezechilibrate de nivelul de încărcare. Acest lucru duce la faptul că dispozitivul nu va funcționa într-un ciclu complet, ceea ce înseamnă că resursa sa va fi dezvoltată mai repede.

Sistemul de obținere a energiei electrice de la soare este întotdeauna echipat cu un controler care controlează încărcarea bateriei. În cazul creării unui set de baterii, este necesar să instalați jumperi de echilibrare a încărcăturii.

Pentru a evita problemele legate de încărcarea și descărcarea neuniformă a bateriilor combinate într-o singură matriță, este necesar să se utilizeze dispozitive din același model, și chiar mai bine - dintr-un lot. Această regulă este relevantă nu numai pentru sistemele de energie solară.

Acum, aproape toate locuințele pot fi dotate cu aparate care funcționează pe o rețea de 12 sau 24 de volți, inclusiv frigidere, televizoare etc. Cu toate acestea, cablarea cu o astfel de tensiune în casă nu are sens, deoarece puterea curentului va fi foarte mare.

Aceasta înseamnă că, odată cu implementarea unei astfel de idei, este necesar un cablu scump cu o secțiune transversală mare a conductorilor, iar pierderile din rezistența electrică vor fi mari.

Practic, pentru toate aparatele de uz casnic există modele care funcționează pe o rețea DC de 12 V. Dacă rutarea cablului electric nu este prea lungă, poate fi utilizat un sistem de joasă tensiune.

Prin urmare, în imediata vecinătate a bateriilor instalați un invertor - un dispozitiv pentru transformarea tensiunii electrice.

În plus, tensiunea de ieșire reală din acumulator poate diferi ușor de cea declarată. Astfel, bateriile cu gel complet încărcate pentru a fi utilizate într-un circuit cu energie solară produc o tensiune de 13-13, 5 Volți, astfel încât invertorul acționează ca un stabilizator.

Calcularea capacității necesare a bateriei

Capacitatea bateriilor este calculată pe baza duratei de viață estimată a bateriei fără reîncărcare și a consumului total de energie al aparatelor electrice.

Puterea medie a dispozitivului electric în intervalul de timp poate fi calculată după cum urmează:

P = P1 * (T1 / T2),

în cazul în care:

  • P 1 este puterea nominală a dispozitivului;
  • T 1 - timpul de funcționare a dispozitivului;
  • T 2 - timpul estimat total.

Practic, în întreaga Rusie există perioade îndelungate când panourile solare nu vor funcționa din cauza vremii nefavorabile.

Instalarea unor baterii mari de baterii pentru încărcarea lor completă doar de câteva ori pe an este neprofitabilă. Prin urmare, alegerea intervalului de timp în care dispozitivul va funcționa numai pentru evacuare trebuie să fie abordat pe baza valorii medii.

Cantitatea de energie generată de panourile solare depinde de densitatea norii. Dacă vremea tulbure în regiune nu este mai puțin frecventă, atunci când se calculează volumul bateriei, trebuie luată în considerare lipsa puterii de intrare

Dacă intenționați să utilizați energia acumulată în timpul zilei, de exemplu, în încălzirea solară, este mai bine să țineți cont de un interval ușor mai lung, de exemplu 30 de ore.

În cazul unei perioade îndelungate când nu este posibilă utilizarea panourilor solare, este necesar să se aplice un alt sistem de generare a energiei electrice, bazat, de exemplu, pe un motor diesel sau un generator de gaze.

O baterie încărcată la 100% poate, până la descărcarea completă, să furnizeze o putere care poate fi calculată folosind formula:

P = U x I

în cazul în care:

  • U este tensiunea;
  • I - puterea actuală.

Astfel, o baterie cu parametri de o tensiune de 12 volți și un curent de 200 de amperi poate genera 2400 wați (2, 4 kW). Pentru a calcula capacitatea totală a mai multor baterii, este necesar să se adauge valorile obținute pentru fiecare dintre acestea.

Există baterii cu o putere de putere mare, dar sunt scumpe. Uneori este mult mai ieftin să cumpărați mai multe dispozitive obișnuite, completate cu cabluri de conectare.

Rezultatul obținut trebuie multiplicat cu câțiva factori de reducere:

  • Eficiența invertorului. Cu potrivirea adecvată a tensiunii și a puterii la intrarea în invertor, valoarea maximă va fi atinsă de la 0, 92 la 0, 96.
  • Eficiența cablurilor de alimentare. Minimizarea lungimii cablurilor care leagă bateriile și distanța față de invertor este necesară pentru a reduce rezistența electrică. În practică, valoarea indicelui variază de la 0, 98 la 0, 99.
  • Eliberare minimă a bateriei. Pentru orice baterie, există o limită inferioară de încărcare, depășind durata de viață a dispozitivului care este semnificativ redusă. De regulă, controlorii sunt setați la valoarea minimă de încărcare de 15%, deci factorul este de aproximativ 0, 85.
  • Pierderea maximă admisă a capacității înainte de a schimba bateriile. În timp, există o îmbătrânire a dispozitivelor, o creștere a rezistenței lor interne, ceea ce duce la o scădere iremediabilă a capacității lor. Pentru utilizarea dispozitivelor a căror capacitate reziduală este mai mică de 70% este neprofitabilă, prin urmare, valoarea indicatorului ar trebui să fie luată ca 0, 7.

Spre deosebire de convingerea populară, eficiența bateriilor - raportul dintre energia electrică primită și cea dată nu trebuie inclusă în calcul. Indicat în indicatorul de documentație tehnică, capacitatea bateriei ia în considerare cantitatea posibilă de returnare.

Ca rezultat, valoarea factorului integrat în calcularea capacității necesare pentru bateriile noi va fi aproximativ egală cu 0, 8, iar pentru bateriile vechi, înainte de a fi eliminate - 0, 55.

Pentru a furniza locuința cu energie electrică atunci când durata ciclului de descărcare este de 1 zi, sunt necesare 12 baterii. Când un bloc de 6 dispozitive va funcționa pentru descărcare, cel de-al doilea bloc va fi încărcat

Curenții maxime admise

Pentru fiecare baterie din documentația tehnică prescris curentul de încărcare maxim admisibil. Depășirea acestei valori duce la supraîncălzirea dispozitivului, o scădere bruscă și iremediabilă a performanței acestuia.

Prin urmare, atunci când alegeți baterii pentru sisteme de asamblare cu o baterie, trebuie să vă asigurați că acestea pot asigura consumul de energie electrică produsă de panourile solare.

Un alt indicator important este curentul de descărcare admisibil:

  • Curentul nominal de descărcare, pentru funcționarea la valoarea căreia (sau valoare mai mică), este o baterie. Lucrul la toate echipamentele electrice conectate la sistem trebuie să fie prevăzut cu acest indicator.
  • Curentul maxim de descărcare pe care un dispozitiv îl poate oferi pentru o perioadă scurtă de timp în timpul încărcărilor de vârf. Aceste sarcini pot apărea atunci când porniți anumite echipamente, cum ar fi un frigider sau un aparat de aer condiționat care conține compresoare.

Timpul excesiv al primului indicator sau pe termen scurt - al doilea duce la uzura prematură a bateriei. Cu dispozitivele de îmbătrânire, acești indicatori sunt reduse cu 20-30%, ceea ce trebuie luat în considerare.

Caracteristicile dispozitivului și parametrii principali

Bateriile auto nu sunt proiectate să funcționeze cu un număr mare de cicluri de încărcare și descărcare. Pentru dispozitive alternative și de rezervă pentru consumul de energie de alt tip. Deoarece costul lor este ridicat, este necesar să examinați cu atenție toți parametrii înainte de a cumpăra.

Modurile de funcționare a bateriei în mașină și în sistemul de energie alternativă sunt atât de diferite încât scopul este indicat chiar și pe dispozitivul însuși.

Tipuri utilizate pentru energie alternativă

Aproape toate bateriile utilizate în energie alternativă și instalate în clădiri sunt de tipul celor care nu necesită întreținere. Utilizatorul nu este capabil să efectueze operațiuni fizice care le afectează structura.

Acest lucru se face pentru a minimiza riscul de expunere fizică sau chimică a bateriilor la oameni, la aer și la obiectele din jurul lor. Prin urmare, nu este nevoie de un studiu detaliat al structurii și nuanțelor fizico-chimice ale funcționării bateriilor de diferite tipuri. O atenție sporită ar trebui acordată diferențelor în ceea ce privește caracteristicile tehnice de bază ale dispozitivelor.

Bateriile OPzS sunt fabricate ca cele mai simple dispozitive cu plumb-acid. O schimbare a formei plăcii pozitive permite un număr semnificativ mai mare de cicluri de încărcare și descărcare decât analogii auto.

Dezavantajul este prezența unui electrolit lichid, care poate fi periculos atunci când este depresurizat. Nișă de preț mediu.

Bateriile alcaline (nichel) sunt rareori utilizate datorită imunității lor la curenți slabi în timpul încărcării și necesității de a completa un ciclu complet de la încărcat la starea descărcată. În caz contrar, va apărea o scădere a capacității bateriei.

De asemenea, aceste dispozitive au mai multă greutate și dimensiuni în comparație cu concurenții de aceeași capacitate. Periculos la depresurizare. Nișă de preț scăzut.

Bateria poate fi depresurizată dacă există un defect intern, un curent de încărcare excesiv, cădere de la înălțime sau funcționare în condiții necorespunzătoare. Cele mai mari probleme cu acest lucru vor crea dispozitive care conțin periculoase prin evaporarea lichidului

În bateriile AGM, electrolitul este într-o stare legată într-o structură din fibră de sticlă. Acestea pot fi încărcate cu curenți slabi. Practic sigur și ocupă o nișă de preț mediu printre concurenți.

În bateriile GE (gel), oxidul de siliciu se adaugă la electrolit, rezultând astfel o stare de gel. Dispozitivele au un grad ridicat de securitate și performanțe bune. Nișă de prețuri ridicate.

Bateriile reîncărcabile pe bază de litiu (de exemplu, modelele litiu-fier-fosfat) au performanțe foarte bune, sunt compacte, au o greutate semnificativ mai mică, sunt aproape în siguranță. Cu toate acestea, costul lor este semnificativ mai mare decât cel al unor tipuri de dispozitive concurente, chiar și al celor cu gel.

Din punctul de vedere al prețului și al caracteristicilor tehnice, bateriile cu gel și litiu sunt cele mai atractive. Dar investițiile inițiale în ele sunt foarte mari, astfel încât dispozitivele de alte tipuri sunt, de asemenea, distribuite pe scară largă pe piața bateriilor pentru energie alternativă.

Bateriile pentru energia alternativă nu se vând în magazinele auto. Le puteți cumpăra în companii care vând panouri solare, centrale eoliene sau prin Internet

Selectați modelul bateriei

Parametrii principali ai bateriilor pentru energia solară pe care trebuie să le acordați atenție la cumpărare sunt următorii:

  • tensiune și capacitate, determinarea capacității bateriei;
  • adâncimea descărcării maxime sigure, în care bateria poate funcționa conform declarației producătorului;
  • numărul garantat de cicluri de încărcare și evacuare, sub rezerva tuturor condițiilor tehnice;
  • cantitatea de auto-descărcare, care caracterizează intensitatea pierderii de energie electrică într-o baterie încărcată atunci când este inactiv;
  • curentul maxim de încărcare, care determină cantitatea de energie electrică per unitate de timp, pe care bateria este capabilă să o accepte fără a afecta funcționarea ulterioară;
  • curentul de descărcare nominală, care determină cantitatea de energie electrică pe unitatea de timp, pe care bateria o poate oferi pentru o perioadă lungă de timp, fără a afecta funcționarea ulterioară;
  • curentul de descărcare maximă, care determină cantitatea de energie electrică per unitate de timp, pe care bateria o poate da pentru o perioadă scurtă de timp fără a afecta funcționarea ulterioară;
  • temperatura optimă pentru funcționarea dispozitivului;
  • Mărimea și greutatea bateriei, a căror cunoaștere este necesară pentru alegerea locației și a metodei de instalare.

Toți acești parametri sunt descriși în documentația tehnică, care este publicată electronic pe site-ul web al tuturor producătorilor majori.

Concluzii și video util pe această temă

Prezentare generală a funcționării diferitelor tipuri de baterii pentru sistemele solare:

Compararea diferitelor tipuri de baterii de pornire. Argumente pro și contra pentru energia alternativă:

Experiența utilizării bateriilor cu litiu (LiFePo4). Blocul real al dispozitivelor auto, nuanțele lucrării sale:

Alegerea corectă a bateriilor pentru parametrii lor va asigura funcționarea fiabilă a unui sistem alternativ de alimentare. Nu este necesar să economisiți excesiv pe unitatea de stocare a energiei - investiția inițială de pornire va fi plătită cu funcționarea neîntreruptă a sistemului cu mai mulți ani în avans.

Vă rugăm să lăsați comentarii în blocul de mai jos, puneți întrebări, postați o fotografie pe subiectul articolului. Spuneți-ne cum să alegeți bateriile pentru mini-centralele de țară din panouri solare. Distribuiți informații care vor fi utile vizitatorilor site-ului.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie: