Какой выбрать аккумулятор для солнечной батареи

Электрика

- Основные виды аккумуляторов

- Особенности подключения аккумуляторов к общей системе солнечных электрических станций

Абсолютно любой вариант автономной системы электрического снабжения включает в себя следующие обязательные части:

· солнечные батареи/солнечные панели;

· инверторный модуль;

· аккумулятор;

· контроллер заряда и разряда аккумулятора.

Аккумулятор является, едва ли, не важнейшим элементом всей установки. Суть его работы и главная роль – накопление электрической энергии, которая генерируется с помощью преобразования ультрафиолетового излучения. Разумеется, аккумулятор отдает энергию непосредственно в домашнюю сеть при первом требовании.

Главный критерий выбора этой детали солнечных электрических станций – емкость, которая измеряется в миллиамперах*час. Емкость аккумулятора отображает максимальное время функционирования всей системы домашнего солнечного электроснабжения в режиме автономного использования.

Кроме емкости, важными параметрами, которые помогут выбрать качественный аккумулятор являются:

· гарантийный срок службы;

· наибольшее значение циклов «заряд-разряд»;

· допустимый диапазон внешних температур для нормальной работы.

· Хороший аккумулятор, в зависимости от различных условий, типа устройства и внешних факторов, может служить от 5-ти до 10-ти лет.

Основные виды аккумуляторов

В альтернативной энергетике, в общем, и, в солнечной, в частности, наиболее востребованным является аккумулятор на основе соединений свинца и различных кислот под качественной герметизацией, который производится с помощью двух различных технологических методов:

· Gelled Electrolite;

· Absorptive Glass Mat.

Первая технологий начала активно внедряться в производство комплектующих к энергетическим установкам в конце 50-х годов прошлого столетия. Ее суть подразумевает достижение идеальной герметичности батареи и циркулировании газообразных веществ внутри самого аккумулятора сквозь множество отверстий в электролите из желеобразной субстанции.

Главное преимущество аккумулирующих устройств на основе геля для солнечных состоит в том, что в них полностью отсутствует нужда в добавлении воды в процессе эксплуатации.

Второе технологическое решение было внедрено в промышленные процессы при изготовлении энергоносителей в середине 1970-х годов. Интеграция в корпус будущего аккумулятора пористого заполнителя-разделителя из качественного стекловолокна – вот на чем основано данное решение.

Стекловолокно пропитывается электролитом, чем достигается его безжидкостное состояние. С помощью нормативной дозировки количества электролита можно заполнить только мелкие отверстия. Крупные поры будут нужны для беспрепятственного движения газообразного потока веществ. Такие батареи, ко всему прочему, не нуждаются в дополнительном техническом обслуживании.

Разумеется, и тот и тот способ получения аккумулятора для солнечной батареи имеет и преимущества, и недостатки, которые мы рассмотрим ниже.

Преимущества AGM-технологии:

· Полная герметизация всего корпуса аккумулятора позволит избежать утечки кислотных веществ, а также интегрировать устройств в любом удобном положении, кроме вверх дном;

· Нивелирована вероятность возгорания и взрыва газов, равно как и их выделения, но только при правильной зарядке;

· Высокая морозостойкость – аппарат будет работать даже при температуре 35 градусов ниже нуля по шкале Цельсия;

· Усиленная виброустойчивость увеличивает срок службы агрегата и его надежность;

· Время от начала и до конца полной зарядки почти в 8 раз меньше, чем в аналоговом варианте на свинцово-кислотной основе.

Недостаток:

· Недостаточное содержание электролита в абсолютном измерении повышает чувствительность батареи к превышению лимита зарядки.

Плюсы технологии GEL заключаются в следующем:

· Батарею, выполненную по этой технологии можно монтировать как угодно, даже вверх дном. Также она будет более устойчива к глубокому разряжению;

· Повышенная виброустойчивость и нормальное функционирование в условиях высокого уровня относительной влажности воздуха;

· Диапазон температур, в которых аккумулятор будет нормально работать начинается от 35 градусов мороза и заканчивается 50 градусами выше нуля по Цельсию.

· Более высокий срок службы, достигающийся при помощи использования активного сырьевого материала, который увеличивает емкостные характеристики батареи;

· Абсолютный лидер данного сегмента рынка в соотношениях цены и количества месяцев гарантийной эксплуатации, а также цены и количества рабочих циклов.

Главным минусом гелевого аккумулятора является:

· Низкая способность справляться с высокими нагрузками. По этому параметру данный тип уступает свинцово-кислотным батареям.

Особенности подключения аккумуляторов к общей системе солнечных электрических станций

Ключевой параметр аккумулятора это емкость. Прежде, чем покупать устройство нужно определиться – какой уровень нам необходим для нормального электрического энергоснабжения. Глубина разрядки аккумулятора также должна быть не на последнем месте при определении желаемой модели (нормальный параметр равен 50-70%). Режим зарядки и разрядки, при правильном подборе, может существенно продлить срок жизни Вашей батареи. Не забывайте и о том, что чересчур высокий ток заряда уменьшает долю электролита внутри аккумулятора, что неизбежно приводит к его выводу из строя.

Наибольшую популярность имеют аккумуляторы для солнечных батарей с номинальным напряжением равным 12 В. Чаще всего, они служат составными частями полноценных модульных блоков батарей нужного напряжения (24 В, 48 В и т.д.).

Основные технические характеристики подобных блочных систем:

· емкость;

· напряжение заряда;

· напряжение разрядки.

Если Вы занимаетесь составлением системы аккумуляторов самостоятельно, то рекомендуется использовать последовательный способ подключения. При такой схеме суммарный вольтаж блочного модуля будет равен сумме номинальных рабочих вольтажей каждого подсоединенного аккумулятора.

В противоположном случае, при параллельном подключении, совокупность емкости блока будет равна сумме каждого подключенного устройства. Напряжение при этом не меняется, но перед тем, как производить такой тип подключения, необходимо выровнять уровень напряжения на самих аккумуляторах.

Что касается температурного режима, то подавляющее большинство аккумуляторных установок для солнечных электростанций способны нормально работать при низких и высоких температурных режимах. Однако, стоит учитывать, что при постоянной высокой температуре, внутри АКБ происходят ускоренные химические процессы. Чтобы от этого избавиться, можно применить природное обдувание батареи. Не забывайте о том, что следование инструкциям – это продление срока функционирования агрегата.

Эксплуатация батареи с большим значением генерируемого электрического потока, соотносимым с током заряда, дает возможность автоматически подзаряжать АКБ при свете. Ниже прикреплена подробная схема такого подключения.

Подключение АКБ через диод поможет избавиться от двух проблем:

1. Без достаточного количества света напряжение может падать. Без диодного подключения это спровоцирует разрядку АКБ;

2. Использование диода позволяет не отключать на ночь всю систему.

В случае, если Вы будете использовать АКБ в момент зарядки или дозарядки, то рекомендуется подключить в схему буферный конденсатор (см. схему).