Аккумулятор с солнечной батареей

Расчет солнечной батареи и аккумуляторов, комплекта солнечной электростанции

Создано: 19 декабря 2019

Очень часто при обращении за подбором оборудования или при выборе солнечной электростанции клиенты задают вопрос: Как рассчитать мощность и количество солнечных батарей и аккумуляторов и какой мощности выбрать солнечную электростанцию. В этой статье мы попробуем разобраться с этим вопросом, и я постараюсь простым языком, без углубления в детали объяснить как это сделать.

В первую очередь нужно узнать сколько электроэнергии вы потребляете в сутки, это можно сделать взяв средние ежемесячные показания счетчика электроэнергии и разделить на 30 дней. Так мы получим среднее потребление в сутки. Например соц норма в РО на двух чел составляет 234кВт, что около 8кВт.ч электроэнергии в сутки. Соответственно нам необходимо чтобы солнечные батареи вырабатывали такое же количество энергии в день.

Расчет количества солнечных батарей и их мощности

Так как солнечные панели вырабатывают электрическую энергию только в светлое время суток, то это необходимо учесть в первую очередь, так же стоит понимать, что выработка в пасмурные дни и зимой очень сильно снижается, и может составлять 10-30 процентов от мощности панелей. Для простоты и удобства мы будем делать расчет с апреля по октябрь, по времени суток основная выработка идет с 9 до 17 часов, т.е. 7-8 часов в день. В летнее время интервалы конечно будут больше, с восхода до заката, но в эти часы выработка будет значительно меньше номинала, поэтому мы усредняем.

Итак 4 солнечные батареи мощностью 250Вт. (всего 1000Вт). За день выработают 8кВт.ч энергии, т.е. в месяц это 240кВт.ч. Но это идеальный расчет, как мы говорили выше, в пасмурные дни выработка будет меньше, поэтому можно лучше взять 70% от выработки, 240 * 0,7 = 168 кВт.ч. Это усредненный расчет без потерь в инверторе и аккумуляторных батареях. Так же это значение можно применить для рассчета сетевой солнечной электростанции где не используются аккумуляторные батареи.

Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции

Далее перейдем к расчёту ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей. Их количестов и емкость должна быть такой, чтобы энергии которая в них запасается хватило на темное время суток, стоит учесть что ночью потребление электроэнергии минимально, по сравнению с дневной активностью.

Аккумулятор на 100А.ч. запасает примерно 100А * 12В = 1200Вт. (лампочка на 100Вт. проработает от такого акб 12 часов). Так если за ночь вы потребляете 2,4кВт.ч. электричества, то вам необходимо установить 2 АКБ по 100А.ч. (12В), но тут стоит учитывать что аккумуляторы нежелательно разряжать на 100%, а лучше не более 70%-50%. Исходя из этого получаем, что 2 АКБ по 100А.ч. будут запасать 2400 * 0,7 = 1700Вт.ч. Это верно при разряде не большими токами, при подключении мощных потребителей происходит просадка напряжения и емкость по факту уменьшается.

Если вы хотите рассчитать, какая емкость аккумулятора нужна к солнечной батари, ниже приводим таблицу соответствия (для системы 12В.):

  • Солнечная батарея 50Вт. — АКБ 20-40А.ч.
  • 100Вт. — 50-70А.ч.
  • 150Вт. — 70-100А.ч.
  • 200Вт. — 100-130А.ч.
  • 300Вт. — 150-250А.ч.

Мощность инвертора и потери в нем

Теперь что касается инвертора, он тоже имеет свой КПД а это порядка 75-90%, т.е. все полученные величины выработки энергии и запаса можно относить к этим процентам. В итоге лучше брать двойной запас емкости для аккумуляторов, Так при потреблении 2400Вт.ч за ночь, устанавливать 4 АКБ емкостью 100А.ч. 100А*12В*4 = 4800Вт.ч. Мощность инвертора показывает номинальную нагрузку которую можно подключить к нему, т.е количество и тип бытовых приборов.

В Итоге получаем солнечную электростанцию на 2,5кВт:

Итого 113 тыс. руб. за комплект оборудования.

Мощность бытовых приборов, потребление электроэнергии

Теперь что касается потребителей и их мощности, приведем основные из них:

  • Телевизор Led – 50-150Вт.
  • Холодильник класса А – 100-300Вт. (только во время работы компрессора)
  • Ноутбук – 20-50Вт
  • Лампа энергосберегающая – 30Вт, Светодиодная 3-9Вт
  • Котел настенный (электроника + встроенный насос) – 70-130Вт.
  • Роутер – 10-20Вт.
  • Кондиционер 9 – 700-900Вт.
  • Эл. Чайник – 1500Вт.
  • Микроволновка – 500-700Вт.
  • Стиральная машина – 600 – 900Вт.
  • Видеорегистратор + 4 камеры – 30-50Вт.

Все мощности указаны в час работы прибора, стоит учитывать, что большинство приборов работают непродолжительное время, чайник подогрев – 5мин, холодильник включается раз в 2-3 часа на час для поддержания темп. Насос котла тоже работает по мере поддержания температуры теплоносителя. Так же можно рассчитать и другие приборы по этому принципу.

Аккумулятор литий-ионный LT–LYP240

Каталог

  • Солнечные электростанции
    • Автономные солнечные электростанции
    • Гибридные солнечные электростанции
    • Сетевые солнечные электростанции
    • Портативные солнечные электростанции
  • Солнечные батареи
    • Монокристаллические солнечные батареи
    • Поликристаллические солнечные батареи
    • Микроморфные солнечные батареи
    • Гибкие солнечные батареи
    • Портативные солнечные батареи
  • ИБП для дома
  • Ветрогенераторы
  • Аккумуляторы
    • AGM аккумуляторы
    • Гелевые аккумуляторы
    • Тяговые аккумуляторы
    • Литий-ионные аккумуляторы
    • Мото аккумуляторы
    • Портативные аккумуляторы
    • Балансиры аккумуляторов
    • Зарядные устройства для аккумуляторов
  • Инверторы
  • Контроллеры
  • Заземление
  • Солнечные водонагреватели
  • Генераторы
    • Бензиновые генераторы
    • Инверторные генераторы
    • Дизельные генераторы
    • Газовые генераторы
  • Светодиодное освещение
    • Светодиодные лампы
    • Светодиодные светильники
    • Светодиодные панели
    • Светодиодные прожекторы
  • Видеонаблюдение
    • IP камеры
    • MHD камеры
    • AHD камеры
    • MHD видеорегистраторы
    • PoE коммутаторы
  • Сигнализация для дома
  • GSM термостаты и контроллеры отопления
  • Разное
    • Панели управления и интерфейсы
    • Модули автоматики
    • Устройства защиты
    • Стабилизаторы
    • Кабели и разъемы
    • Блоки питания
    • Системы монтажа солнечных панелей

Аккумуляторы для солнечных батарей – многофункциональные устройства, которые одновременно решают несколько задач. Существует большое количество разнотипных вариантов подобной техники, но чтобы приобрести подходящую АКБ, нужно знать правила выбора. Электрические параметры таких устройств – наиболее главные критерии. Их соотносят с условиями эксплуатации. Если АКБ подобраны правильно, система солнечных электростанций будет функционировать долго. При несоответствии параметров рабочим условиям постепенно снижается емкость устройства.

Требования к аккумуляторам

Если стоит задача приобрести АКБ, следует подготовиться к покупке. Для этого изучаются требования к аккумуляторным батареям:

  • прибор должен выдерживать достаточное количество циклов полной зарядки и разрядки;
  • следует подбирать малообслуживаемые или совсем необслуживаемые АКБ, т.к. в процессе их эксплуатации не всегда есть возможность производить регулярный осмотр и проверку работоспособности;
  • рекомендуется устанавливать только те модели аккумуляторов для солнечных батарей, которые характеризуются небольшим током самозаряда;
  • устойчивость к негативным внешним факторам, в частности, к высоким и низким значениям температур.

Есть требования и к эксплуатации аккумуляторов. Например, глубокая разрядка и зарядка от солнечной батареи способствует сокращению срока службы АКБ.

Типы аккумуляторов

Ассортимент подобных приборов широк. Они имеют разное устройство, что определяет принцип работы. Основной функцией аккумулятора является накопление полученной энергии. Когда это необходимо, данный узел отдает энергию. Подобные устройства могут функционировать в разных режимах:

  • накопление энергии в дневное время и дальнейшая отдача ее ночью или в моменты, когда система эксплуатируется на пике нагрузки;
  • увеличение функциональных возможностей осветительных приборов, когда на улице пасмурная погода, и солнечные панели не могут полноценно реализовывать свою прямую функцию.

Стоит выбирать аккумулятор с учетом тонкостей его работы. Не всегда используется специальная АКБ. Некоторые умельцы задействуют для этой задачи автомобильный аккумулятор. По параметрам для заданных условий он должен быть наилучшим, лучше рассматривать варианты устройств, разработанных специально для солнечных батарей, т.к. они прослужат намного дольше.

Гелевые

АКБ данного типа отличаются от привычных аналогов тем, что содержат электролит в меньшем объеме. Кроме того, вещество отличается по структуре: характеризуется желе- или пастообразной консистенцией. С учетом данной особенности появилось и название – гелевые аккумуляторы. Они содержат стекловолоконные сепараторы – это прослойки, благодаря которым электролит не растекается.

Применяются гелевые аккумуляторы для солнечных батарей, газовых котлов, мото- и квадроциклов, скутеров. Такие устройства можно использовать на протяжении длительного периода, что обусловлено возможностью многократной перезарядки (до 1000 циклов). Еще одним преимуществом является устойчивость к механическим деформациям. Мелкие дефекты корпуса не приводят к поломке аккумулятора.

Рабочая температура подобной техники варьируется в широких пределах. Аккумуляторы гелевого типа используются даже при сильных морозах (до -50°С). При этом не происходит существенная потеря емкости АКБ. Во время хранения в отключенном состоянии такие приборы тоже сохраняют свойства, уровень емкости не снижается. Их можно устанавливать в разных положениях. Недостатки:

  • повышенная чувствительность к изменениям сетевого напряжения;
  • опасно заряжать АКБ до предельного уровня, в таких условиях устройство становится взрывоопасным;
  • аккумулятор не способен функционировать длительный период на морозе, рекомендуется его утеплять;
  • стоимость подобных устройств высока.

Щелочные

К данной группе относится никель-металлогидридный аккумулятор. Долю положительного электрода составляют оксид бария и графит. Эти компоненты способствуют увеличению срока службы и повышению электропроводности активной массы. Щелочные аккумуляторы содержат сравнительно небольшой объем электролита. Это обусловлено тем, что в процессе электрохимических реакций и во время эксплуатации АКБ вещества, которые образуются при этом, не растворяются в массе электролита и не взаимодействуют друг с другом.

Аккумуляторы данного типа требуют постоянного контроля: необходимо проверять уровень заряда и объем электролита. Перед тем как отправлять на хранение, такой прибор следует разрядить частично или же полностью. К преимуществам относят возможность использования аккумуляторов даже в условиях низких температур, причем на протяжении длительного периода. Кроме того, такие приборы характеризуются высокой нагрузочной способностью. Значит, мощность нагрузки при разряде может быть существенной, что обусловлено подачей большого тока.

Заливные никель-кадмиевые

Это разновидность щелочного аккумулятора. Заливными они называются из-за необходимости заполнения корпуса, содержащего электроды и сепаратор, электролитом. По принципу действия и свойствам подобные приборы сходны с ранее рассмотренным аналогом – никель-металлогидридной АКБ. Такая техника не является взрыво- и пожароопасной. По мере эксплуатации аккумулятора увеличивается влияние тока утечки между электродами на саморазряд устройства. Это приводит к уменьшению срока службы.

Для поддержания АКБ в рабочем состоянии рекомендуется производить зарядку в диапазоне температур: +10…+30°С. Срок службы устройства сокращается, если регулярно производится глубокий подзаряд. К преимуществам подобных приборов относят существенное количество циклов разряда/заряда (1000). АКБ данного типа выдерживают нагрузки большой мощности. Кроме того, никель-кадмиевые аккумуляторы считаются самыми дешевыми из ряда аналогов.

Это разновидность свинцово-кислотных АКБ. Свое название они получили благодаря наличию в конструкции впитывающего стекловидного материала. В частности, производитель заложил в устройство пористый стекловолоконный сепаратор, который пропитывает электролит, что позволяет сократить объем данного вещества. Жидкая кислота заполняет поры стекловидного материала. В результате снижается вероятность ее утечки. Благодаря данной особенности риск поломки аккумулятора при повреждении корпуса существенно уменьшается.

Устройства этого вида не переносят воздействия высоких значений тока заряда. Еще на них плохо влияет перезаряд. При таких параметрах аккумуляторы AGM использовать нельзя. В результате нарушения условий зарядки АКБ могут вспучиться. К плюсам такой техники относят длительный период работы и устойчивость к воздействию вибраций. Однако по ряду параметров AGM уступают гелевым аналогам, которые также представляют группу свинцово-кислотных аккумуляторов. Перед покупкой следует учесть условия эксплуатации прибора, тогда будет проще сделать выбор.

Свинцово-кислотные

Традиционная конструкция подобных устройств: корпус выполнен из пластика, он разделен на отсеки, в которые заливается водный раствор серной кислоты (электролит). В данное вещество погружаются электроды (положительный, отрицательный). Материал, из которого они изготовлены, – свинец, содержащий добавки в виде сурьмы и мышьяка.

Благодаря вспомогательным компонентам снижается интенсивность образования коррозии. Однако применение сурьмы негативно сказывается на параметрах АКБ. Так, ускоряется расход воды, растет показатель тока отдачи. Сегодня часто встречается усовершенствованная конструкция аккумуляторов данного вида. При этом вместо сурьмы используется кальций. В результате практически полностью пропала необходимость применения дистиллированной воды для эксплуатации АКБ. Недостатком конструкций с кальцием является короткий период службы в условиях частого глубокого разряда.

Аккумуляторы OPzS

Это представитель заливных аккумуляторов. Его особенностью является наличие пластин разной формы: положительный электрод представлен в виде трубки, отрицательный – сильнее уплощен. В конструкции есть прозрачные элементы, они выполнены из прочного материала стирол-акрилнитрила. Данная особенность позволяет контролировать уровень электролита.

В конструкцию входят еще и фильтры, в основе которых лежат керамические материалы. Благодаря этому серная кислота исчезает менее интенсивно. Положительные качества аккумуляторов данного типа:

  • длительный период эксплуатации (20 лет);
  • применение пластин высокой прочности;
  • минимальный уровень обслуживания: есть необходимость в добавлении воды, что достаточно делать 1 раз в год;
  • большое количество циклов разряда/заряда – в пределах 1800;
  • низкий показатель саморазряда.

Рекомендуется применять такие аккумуляторы для разрядов средней мощности. В таких условиях устройство будет работать наиболее эффективно.

Литиевые

Особенностью данных АКБ является узкий диапазон значений напряжений: от 3 до 4,1 В. Такие аккумуляторы эффективнее проявляют себя, если максимальный предел заряда составляет 45%. Если это условие не соблюдается, срок службы устройства снижается. В частности, при глубоком разряде или избыточном заряде емкость аккумулятора существенно уменьшается, и вскоре он перестает заряжаться.

Средний срок службы литиевой батареи составляет 500 циклов разряда/заряда. Если интересует временной промежуток, то он существенно варьируется, т.к. зависит от особенностей эксплуатации подключенной техники. В конструкцию заложен контроллер, который позволяет правильно заряжать устройство. При этом предусматривается поэтапный процесс: при достижении некоторого значения напряжения происходит увеличение/уменьшение показателя силы тока.

Главным недостатком такого аккумулятора является постоянная и существенная деградация (потеря емкости до 10% ежегодно). Даже правильная эксплуатация не поможет остановить данный процесс. Хранить литиевые аккумуляторы следует при температуре 0…+10°С. Если нет возможности обеспечить такие условия, рекомендуется снизить заряд до 30-50%.

Основные критерии выбора АКБ

Перед покупкой изучаются главные параметры. Причем важно не просто определить наиболее надежный мощный вариант, необходимо соотнести его характеристики с условиями эксплуатации. Главные параметры:

  1. Количество циклов разряда/заряда аккумулятором солнечной батареи. Данный показатель позволяет узнать, как долго будет эксплуатироваться АКБ.
  2. Скорость заряда.
  3. Емкость аккумулятора. Сначала определяют расчетное значение данного параметра. К нему следует добавить 35% на случай глубокого разряда прибора. Чтобы узнать значение требуемой емкости АКБ, проводится расчет солнечной батареи, при этом учитывают значение месячной инсоляции 1 м², КПД передачи электрического тока, номинальную мощность батареи, максимальную мощность инсоляции 1 м² поверхности земли.
  4. Габариты, масса. Эти параметры важны при выборе аккумуляторов для обеспечения питанием целых систем, в основе которых лежат солнечные батареи, т.к. в данном случае используется несколько АКБ, и необходимо выделить участок для их размещения.
  5. Схема подключения. Если планируется соединять несколько аккумуляторов, принимают во внимание возраст приборов, их емкость, напряжение. При различных схемах получают разные показатели общих параметров.
  6. Условия эксплуатации. Обращают внимание на средние значения температур в местности.
  7. Обслуживание. Рекомендуется приобретать устройства, которые не требуют регулярного осмотра и наладки функционирования, т.к. не всегда есть прямой доступ к аккумуляторам солнечных панелей.
  8. Величина саморазряда при простое.

Для автономных систем

В данном случае основной упор делают на соотношение параметров главных узлов солнечных энергосистем: контроллер, аккумулятор, преобразователь, фотоэлектрические панели. Изучаются устройство, схема подключения и параметры всех приборов. С учетом этой информации выбирают АКБ, которая будет обеспечивать питанием объекта без простоев и потерь.

Обзор моделей

Примером служат распространенные варианты аккумуляторов разных типов:

  1. Delta GX 12-12 – гелевый прибор. Его главные параметры: емкость – 12 А*ч, напряжение – 12 В, средний период эксплуатации – 10 лет.
  2. MNB ММ 200-12. Емкость батареи – 200 А*ч, напряжение – 12 В. Это аккумулятор типа AGM. Средний период эксплуатации – 12 лет.
  3. Литий-ионный АКБ LT-LYP200. Емкость – 200 А*ч, номинальное напряжение – 3,2 В.

Обзор цен

Стоимость формируется на основании ряда параметров: емкость АКБ, напряжение, количество циклов разряда/заряда, величина саморазряда и др. Чем дольше прибор будет находиться в эксплуатации, тем дороже он обойдется. Например, гелевые аккумуляторы емкостью 12 А*ч предлагаются по цене 2000 руб. Вариант типа AGM емкостью 200 А*ч стоит намного дороже – 24000 руб.

Предыдущая Альтернативные источникиКак выбрать контроллер заряда солнечной батареи

Солнечные батареи становятся все популярнее, благодаря возможности экономии и независимости от центральных электрических систем. Основной деталью батарей является аккумулятор, который накапливает в себе энергию, полученную в течение светового дня. В темное время суток аккумулированная энергия отдается потребителю. Также АКБ может выступать дополнительной подпиткой во время пиковых нагрузок.

Характеристики разных видов аккумуляторов для солнечных батарей

Вариаций АКБ (аккумуляторных батарей) выпускается много и с абсолютно разными характеристиками. Для верного выбора качественного и подходящего вам аккумулятора для солнечных панелей рассмотрим подробно каждый тип.

Гелевые (GEL) аккумуляторы для солнечных батарей

В такого рода аккумуляторах электролитом является серная кислота, которая находится в состоянии желе или гелеобразном. Она в небольшом количестве помещается в стекловолоконные прослойки — сепараторы, за счет них электролит не растекается.

Рабочая температура для такого типа АКБ очень обширна, их можно использовать даже при температурах -50 °С. Но работать длительное время в таких условиях аккумулятор не сможет, его нужно утеплять. В мороз емкость батареи сохраняется, а также в отключённом состоянии свойства не ухудшаются.

Гелевые АКБ имеют очень длительный срок службы, за счет возможности многоразовой перезарядки, которая достигает 1000 циклов. Дополнительными плюсами такого рода батарей является устойчивость к механической деформации и возможность устанавливать в разных положениях.

У аккумуляторных батарей (GEL) также есть недостатки:
• высокая чувствительность к перепадам сетевого напряжения;
• не сможет долго работать на морозе без утепления;
• нельзя заряжать устройство до предела, оно становится взрывоопасным;
• довольно высокая цена.

Заливные или никель-кадмиевые АКБ (OPzS)

Заливные аккумуляторы для солнечных панелей — это разновидность щелочных АКБ. Так они называются потому, что требуется заливка корпуса с электродами. Около одного раза в год требуется проверять уровень электролита и добавлять его.

Щелочные аккумуляторы для солнечных батарей считаются самыми безопасными, они не взрываются при перезаряде. Они могут выдержать многочисленные разрядку-зарядку, их показатель примерно такой же, как у гелевых.

К недостаткам таких АКБ можно отнести высокую цену, поэтому их лучше применять в мощных электрических станция.

AGM-аккумуляторы

Этот вид аккумуляторных батарей выделяется тем, что электролитом пропитываются специализированные маты, созданные из стекловолокна. Таким образом, электролит не вытекает, поэтому аккумулятор можно устанавливать в различных положениях, а также при небольших механических повреждениях не будет утечки.

AGM АКБ относятся к типу свинцово-кислотных, поэтому могу работать длительное время, примерно около 5 лет. Они также устойчивы к вибрации.

Недостатками являются возможность разбухания из-за неправильных условий эксплуатации и непереносимость тока большого значения.

Автомобильные (WET)

Такой вариант аккумуляторов не является подходящим для солнечных батарей, но их используют, в случае самостоятельной сборки системы. Такая АКБ будет дешевой, но, увы, она рассчитан на другой принцип работы, по этой причине будет требоваться частая замена. Такое положение дел может увеличить стоимость системы из-за частой смены аккумуляторной батареи.

Если у вас электрическая гелиосистем совсем небольшой мощности, тогда автомобильный аккумулятор будет отличным вариантом.

Герметичные (OPzV)

OPzV — это разновидность гелевых аккумуляторных батарей, они герметизированы и имеют трубчатые электролиты. Эта серия АКБ относится к роду свинцово-кислотных, которые были созданы для цикличных мощных режимов. Они отлично подходят для системы электрического снабжения на основе солнечной энергии, которая работает в автономном режиме.

Они долговечные и устойчивы к глубокому разряду, после которого быстро восстанавливаются.

Какие аккумуляторы лучше для солнечных батарей — рейтинг моделей

Среди множества компаний, занимающихся выпуском аккумуляторов, сложно найти оптимальную, поэтому стоит обращать внимание на Топ-моделей.
1. Первую позицию не зря занимает знаменитая компания Bosch. Немецкое качество подтверждено многими годами существования и популярностью среди потребителей.
2. Также немецкая компания Sonnenschein предлагает качественные и долговечные аккумуляторные батареи.
3. Третью позицию занимает производитель АКБ YUASA — это английская компания.
4. C&D Technoloqies является популярным американским производителем аккумуляторов.
5. Две Китайские компании Delta и Haza.
6. Знакомая всем компания-производитель из Тайвани APS.
Все производители следят за стандартами и выпускают качественные аккумуляторы для солнечных панелей.

Обзор цен на аккумуляторы для солнечных батарей

Цена сильно зависит от марки и вида АКБ. На ее формирование влияют следующие характеристики: количество возможных циклов заряда-разряда, емкость аккумулятора, величина саморазряда и напряжение.

Например, аккумуляторы AGM 200 А*ч будут стоить 24 000 рублей, а вот гелевые с емкостью на 12 А*ч будут дешевле — в пределах 2 000 рублей.

Выбрать всегда есть из чего, стоит опираться на характеристики АКБ и на ваши финансовые возможности.

Как сделать правильный выбор аккумулятора для солнечных панелей

Перед покупкой аккумулятора нужно изучить все технические требования (условия эксплуатации), которые будут предъявляться аккумулятору, их следует сопоставить с его характеристиками.

1. Объем емкости будет определять его мощность.
2. Величина саморазряда АКБ влияет на его износ.
3. Количество зарядов и разрядов указывает на длительность работы.
4. Максимальный ток во время заряда — значение, которое следует соблюдать для продолжительной работы устройства.
5. Скорость, с которой аккумулятор заряжается и разряжается, также указывает на срок эксплуатации.
6. Условия эксплуатации — разные виды работают при различных температурах, могут переносить вибрацию или нет.
7. Габариты и вес аккумулятора — требуются для составления рабочей схемы подключения устройства и выбора местоположения.

Когда выбираете АКБ для солнечных батарей, то нужно рассчитать требуемую мощность устройства, но также нужно не забывать о том, что в процессе преобразования энергии и аккумулировании, АКБ будут терять небольшую часть электрической энергии. Эффективность современных составляет около 85%.

Расчёт емкости аккумулятора для солнечных батарей

Перед проведением расчета нужно узнать количество будущих потребителей и их мощность, а также учесть время работы, чтобы в полной мере обеспечить всех электроэнергией.

Возьмем формулу:
Емкость аккумулятора = время × 100 × суммарную мощность всех потребителей

Таким образом, определили общую мощность АКБ. После этого нужно рассчитать количество требуемых аккумуляторов для корректной работы системы электроснабжения от солнечной энергии. Для этого емкость аккумуляторной батареи делим на емкость одной АКБ.

Чтобы рассчитать время работы нужно следовать формуле:

Время = суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)
После вычисления нужного количества АКБ, нужно выбрать их тип и производителя.

Можно ли использовать б/у аккумуляторы в солнечных батареях

Если вы решили сэкономить и установить в гелиосистеме аккумулятор, который уже был в употреблении, то нужно узнать, какие именно б/у АКБ можно использовать и восстанавливать. В таких случаях стоит применять щелочные ккумуляторы.

Их положительные стороны:
• Без ущерба для аккумулятора можно разряжать до предельного минимума.
• Их срок службы очень продолжительный, поэтому даже бывшие в употреблении могут прослужить более 5 лет.

Однако есть одна проблема — такие АКБ редко используют, поэтому их сложно будет найти в продаже. Щелочные аккумуляторы для солнечных батарей можно заменить свинцовые стартерные. Чаще всего их используют в сфере, связанной с эксплуатацией транспортных средств. По этой причине найти б/у АКБ будет намного проще.

Прежде чем купить свинцовый б/у аккумулятор нужно учесть нюансы:
1. Аккумулятор не должен находиться в нерабочем состоянии длительное время. Если на клеммах вы увидите специфический кристаллообразный налет, который будет белого или медного цвета, то аккумулятор уже вышел из строя или выйдет в ближайшее время.
2. Заряжать б/у аккумулятор нужно слабым током. Его сила должна составлять 25 – 50% от рекомендуемого. Оставить на зарядке следует на период около 24 часов.

Нюансы эксплуатации б/у аккумулятора в солнечных панелях

1. Аккумулятор должен находиться в среде с постоянной температурой, для него опасны резкие перепады. Идеальный температурный режим для работы — 5-10 °С.
2. Иногда требуется вентиляция помещения, где установлен АКБ — это зависит от используемого типа аккумулятора. Батарея с очень мощной системой заряда часто вырабатывает газ, в таком случае их нужно удалять. На некоторых видах в торце есть отверстия, которые предназначены специально для вентиляции. В них просто нужно вставить трубку из силикона, например можно использовать из-под капельницы.
3. Емкость аккумулятора лучше выбирать большую, даже с запасом. Это поможет без проблем покрыть пиковые нагрузки при включении мощных электрических приборов. Большая емкость также позволяет проводить разряд и заряд в щадящем токовом режиме.

Рассмотрев все нюансы, становится понятно, что б/у аккумуляторы тоже можно использовать для выработки электроэнергии с помощью солнечных батарей. Главное — соблюдать правила эксплуатации и выбрать подходящую модель.

Также абсолютно точно нельзя определить самый подходящий тип аккумуляторов для солнечных панелей. Все будет зависеть от условий эксплуатации, в которых будет работать АКБ и от суммы, которую согласится потратить покупатель.

Подбираем аккумулятор для солнечной электростанции

Солнечные батареи вырабатывают электричество только в период светового дня. Потребление же электроэнергии происходит практически круглосуточно. Для того, чтобы пользоваться электричеством от солнца в любое время суток, к солнечным электростанциям подключают аккумуляторы.

Почему не автомобильные

Очевидным, на первый взгляд, решением становится установка на солнечную электростанцию нескольких автомобильных аккумуляторов от грузовика – 180-250Ач.

Мощности сборки таких аккумуляторов действительно должно хватать на питание дома, да и стоимость одной такой батареи начинается с 65$ (за тюменскую батарею), однако авто аккумуляторы рассчитаны на применение в совершенно других условиях и разряд даже на 30% для них – экстремальные условия. В то же время они могут выдавать высокие пусковые токи (для запуска двигателя авто), которые в условиях жилого дома вряд ли пригодятся.

Режим использования в автомобиле отличается от применения аккумуляторов в системе солнечных электростанций. В светлое время суток контроллер в основном только заряжает батарею, а в темное – батарея «кормит» все токоприемники. В этом режиме авто аккумулятор сможет прослужить не больше года, после чего емкость будет очень быстро падать, повышается риск закипания и внезапного выхода из строя.

Емкость

При расчете емкости устанавливаемых в систему солнечной электростанции аккумуляторов следует учитывать следующие параметры:

Температура эксплуатации аккумулятроных батарей – от нее напрямую зависит емкость. Емкость АКБ указывается при температуре окружающей среды в 20°С, а уже при 0°С – емкость снижается до 80%. В общем, вот таблица:

Емкость аккумулятора в зависимости от температуры

В нижней части таблицы указывается коэффициент, на который необходимо умножить емкость в зависимости от температурных условий. Становится понятным, что аккумуляторы выгоднее хранить в отапливаемом помещении.

Уровень допустимого разряда. Батареи нельзя разряжать на все 100% — так они очень быстро выходят из строя, поэтому остаточный ток должен составлять не менее 60-70% и чем больше этот %, тем дольше служит аккумулятор в солнечной электростанции.

Что подключается. К сожалению, стоимость аккумуляторных батарей на данный момент такова, что полностью заменить потребление всех токоприемников с их помощью невозможна. Поэтому под аккумуляторы не подключают ни стиральные машины, ни пылесосы, ни другие мощные потребители. Подключается освещение, холодильник, компьютер/ноутбук.

КПД инвертора. Современные преобразователи постоянного тока в переменный весьма производительны, но не превышают 96%,т.е. 4% вы будете терять гарантированно. Подключение светодиодного освещения напрямую к сети в 12В значительно снижает потери.

При различных подходах к экономии электричества, ваши показатели в таблице могут значительно отличаться.

Токоприемники, способные кормиться от аккумуляторов

Как видим, для обеспечения 6 кВт в сутки понадобится аккумуляторы, общей емкостью не менее 1787 А/ч

Какие брать?

Фактически, аккумуляторы – главный тормоз развития альтернативной энергетики в целом, её слабая сторона. Современные технологии не сделали батареи компактнее, легче и дешевле. Применительно к системе солнечного электроснабжения используются два типа аккумуляторов:

  • Кислотные;
  • Гелевые.

Разница есть и в цене и во внутреннем строении, но самая большая разница заключается в эффективности. Гелевый аккумулятор гораздо лучше переносит глубокий разряд, это нормальный режим работы для него. К недостаткам гелевых батарей можно отнести низкие пусковые токи при минусовой температуре, хотя в условиях использования в системе электроснабжения дома такие токи не понадобятся. Также, гелевые аккумуляторы стоят значительно дороже.

Стоимость

Цена аккумуляторных батарей, вместе с их износом, делают этот элемент самым слабым звеном в цепи солнечного электроснабжения. Из рассмотренного примера видно, что для питания даже самых маломощных приборов, необходимо приобрести 8 аккумуляторов по 200 А/ч каждый. Если перевести все это в цифры, то Delta GX12-200 стоит 452,4$ x 8 = 3619$ — такая система гарантированно прослужит 15 лет.

Видео. Как выбирать аккумулятор

В ролике описаны основные критерии, влияющие на выбор, а также тонкости, связанные именно с применением в системе солнечной электростанции.

Похожие записи Принцип действия солнечных батарей. Реальное применение тонкопленочных солнечных батарей Виды контроллеров для солнечных батарей и как выбирать Фотомануал: солнечная батарея своими руками шаг за шагом

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *