- Вимоги до акумуляторів
- типи акумуляторів
- гелеві
- лужні
- Заливні нікель-кадмієві
- AGM
- Свинцево-кислотні
- Акумулятори OPzS
- літієві
- Основні критерії вибору АКБ
- Для автономних систем
- огляд моделей
- огляд цін
Акумулятори для сонячних батарей - багатофункціональні пристрої, які одночасно вирішують кілька завдань. Існує велика кількість різнотипних варіантів подібної техніки, але щоб придбати відповідну АКБ, потрібно знати правила вибору. Електричні параметри таких пристроїв - найбільш головні критерії. Їх співвідносять з умовами експлуатації. Якщо АКБ підібрані правильно, система сонячних електростанцій буде функціонувати довго. При невідповідності параметрів робочих умов поступово знижується ємність пристрою.
Вимоги до акумуляторів
Якщо стоїть завдання придбати АКБ, слід підготуватися до покупки. Для цього вивчаються вимоги до акумуляторних батарей:
- прилад повинен витримувати достатню кількість циклів повної зарядки і розрядки;
- слід підбирати малообслуговувані або зовсім не обслуговуються АКБ, тому що в процесі їх експлуатації не завжди є можливість виробляти регулярний огляд і перевірку працездатності;
- рекомендується встановлювати тільки ті моделі акумуляторів для сонячних батарей, які характеризуються невеликим струмом самозаряда;
- стійкість до негативних зовнішніх чинників, зокрема, до високих і низьких значень температур.
Є вимоги і до експлуатації акумуляторів. Наприклад, глибока розрядка і зарядка від сонячної батареї сприяє скороченню терміну служби АКБ.
Велика установка АКБ для сонячної батареї до змісту ↑
типи акумуляторів
Асортимент подібних приладів широкий. Вони мають різне пристрій, що визначає принцип роботи. Основною функцією акумулятора є накопичення отриманої енергії. Коли це необхідно, даний вузол віддає енергію. Подібні пристрої можуть функціонувати в різних режимах:
- накопичення енергії в денний час і подальша віддача її вночі або в моменти, коли система експлуатується на піку навантаження;
- збільшення функціональних можливостей освітлювальних приладів, коли на вулиці похмура погода, і сонячні панелі не можуть повноцінно реалізовувати свою пряму функцію.
Варто вибирати акумулятор з урахуванням тонкощів його роботи. Не завжди використовується спеціальна АКБ. Деякі умільці задіють для цього завдання автомобільний акумулятор. За параметрами для заданих умов він повинен бути найкращим, краще розглядати варіанти пристроїв, розроблених спеціально для сонячних батарей, тому що вони прослужать набагато довше.
гелеві
Пристрій гелиевого акумулятора
АКБ даного типу відрізняються від звичних аналогів тим, що містять електроліт в меншому обсязі. Крім того, речовина відрізняється за структурою: характеризується желе- або пастоподібної консистенції. З урахуванням цієї особливості з'явилося і назва - гелеві акумулятори. Вони містять скловолоконні сепаратори - це прошарку, завдяки яким електроліт не розтікається.
Застосовуються гелеві акумулятори для сонячних батарей, газових котлів, мото- і квадроциклів, скутерів. Такі пристрої можна використовувати протягом тривалого періоду, що обумовлено можливістю багатократного перезарядки (до 1000 циклів). Ще однією перевагою є стійкість до механічних деформацій. Дрібні дефекти корпусу не призводять до поломки акумулятора.
Робоча температура подібної техніки варіюється в широких межах. Акумулятори гелевого типу використовуються навіть при сильних морозах (до -50 ° С). При цьому не відбувається істотна втрата ємності АКБ. Під час зберігання в відключеному стані такі прилади теж зберігають властивості, рівень ємності не знижується. Їх можна встановлювати в різних положеннях. недоліки:
- підвищена чутливість до змін напруги;
- небезпечно заряджати АКБ до граничного рівня, в таких умовах пристрій стає вибухонебезпечним;
- акумулятор не здатний функціонувати тривалий період на морозі, рекомендується його утеплювати;
- вартість подібних пристроїв висока.
лужні
лужний акумулятор
До цієї групи відноситься нікель-металогідридний акумулятор. Частку позитивного електрода становлять оксид барію і графіт. Ці компоненти сприяють збільшенню терміну служби і підвищення електропровідності активної маси. Лужні акумулятори містять порівняно невеликий обсяг електроліту. Це обумовлено тим, що в процесі електрохімічних реакцій і під час експлуатації АКБ речовини, які утворюються при цьому, не розчиняються в масі електроліту і не взаємодіють один з одним.
Акумулятори даного типу вимагають постійного контролю: необхідно перевіряти рівень заряду і обсяг електроліту. Перед тим як відправляти на зберігання, такий прилад слід розрядити частково або ж повністю. До переваг відносять можливість використання акумуляторів навіть в умовах низьких температур, причому на протязі тривалого періоду. Крім того, такі прилади характеризуються високою здатністю навантаження. Значить, потужність навантаження при розряді може бути істотною, що обумовлено подачею великого струму.
Заливні нікель-кадмієві
Це різновид лужного акумулятора. Заливними вони називаються через необхідність заповнення корпусу, де знаходиться електроди і сепаратор, електролітом. За принципом дії і властивостями подібні прилади схожі з раніше розглянутим аналогом - нікель-металлогидридной АКБ. Така техніка не є вибухо- і пожежонебезпечної. У міру експлуатації акумулятора збільшується вплив струму витоку між електродами на саморазряд пристрою. Це призводить до зменшення терміну служби.
Для підтримки АКБ в робочому стані рекомендується проводити зарядку в діапазоні температур: + 10 ... + 30 ° С. Термін служби скорочують термін його служби, якщо регулярно проводиться глибокий підзаряд. До переваг подібних приладів відносять значну кількість циклів розряду / заряду (1000). АКБ даного типу витримують навантаження великої потужності. Крім того, нікель-кадмієві акумулятори вважаються найдешевшими з ряду аналогів.
AGM
Пристрій і технологія AGM
Це різновид свинцево-кислотних АКБ. Свою назву вони отримали завдяки наявності в конструкції всмоктуючого склоподібного матеріалу. Зокрема, виробник заклав в пристрій пористий скловолоконний сепаратор, який просочує електроліт, що дозволяє скоротити обсяг даної речовини. Рідка кислота заповнює пори склоподібного матеріалу. В результаті знижується ймовірність її витоку. Завдяки даній особливості ризик поломки акумулятора при пошкодженні корпусу суттєво зменшується.
Пристрої цього виду не переносять впливу високих значень струму заряду. Ще на них погано впливає перезаряд. При таких параметрах акумулятори AGM використовувати не можна. В результаті порушення умов зарядки АКБ можуть спучитися. До плюсів такої техніки відносять тривалий період роботи і стійкість до впливу вібрацій. Однак по ряду параметрів AGM поступаються гелевим аналогам, які також представляють групу свинцево-кислотних акумуляторів. Перед покупкою слід врахувати умови експлуатації приладу, тоді буде простіше зробити вибір.
Свинцево-кислотні
Традиційна конструкція подібних пристроїв: корпус виконаний з пластика, він розділений на відсіки, в які заливається водний розчин сірчаної кислоти (електроліт). В дану речовину занурюються електроди (позитивний, негативний). Матеріал, з якого вони виготовлені, - свинець, що містить добавки у вигляді сурми і миш'яку.
За допомогою додаткових компонентів знижується інтенсивність утворення корозії. Однак застосування сурми негативно позначається на параметрах АКБ. Так, прискорюється витрата води, зростає показник струму віддачі. Сьогодні часто зустрічається вдосконалена конструкція акумуляторів даного виду. При цьому замість сурми використовується кальцій. В результаті практично повністю зникла необхідність застосування дистильованої води для експлуатації АКБ. Недоліком конструкцій з кальцієм є короткий період служби в умовах частого глибокого розряду.
Акумулятори OPzS
Пристрій акумулятора OPzS
Це представник заливних акумуляторів. Його особливістю є наявність пластин різної форми: позитивний електрод представлений у вигляді трубки, негативний - сильніше уплощен. У конструкції є прозорі елементи, вони виконані з міцного матеріалу стирол-акрилнітрил. Дана особливість дозволяє контролювати рівень електроліту.
У конструкцію входять ще і фільтри, в основі яких лежать керамічні матеріали. Завдяки цьому сірчана кислота зникає менш інтенсивно. Позитивні якості акумуляторів даного типу:
- тривалий період експлуатації (20 років);
- застосування пластин високої міцності;
- мінімальний рівень обслуговування: є необхідність у додаванні води, що досить робити 1 раз в рік;
- велика кількість циклів розряду / заряду - в межах 1800;
- низький показник саморазряда.
Рекомендується застосовувати такі акумулятори для розрядів середньої потужності. В таких умовах пристрій буде працювати найбільш ефективно.
літієві
Особливістю даних АКБ є вузький діапазон значень напруг: від 3 до 4,1 В. Такі акумулятори ефективніше проявляють себе, якщо максимальна межа заряду становить 45%. Якщо ця умова не дотримується, термін служби скорочують термін його служби. Зокрема, при глибокому розряді або надмірному заряді ємність акумулятора істотно зменшується, і незабаром він перестає заряджатися.
Середній термін служби літієвої батареї становить 500 циклів розряду / заряду. Якщо цікавить часовий проміжок, то він істотно варіюється, тому що залежить від особливостей експлуатації підключеної техніки. У конструкцію закладено контролер, який дозволяє правильно заряджати пристрій. При цьому передбачається поетапний процес: при досягненні деякого значення напруги відбувається збільшення / зменшення показника сили струму.
Головним недоліком такого акумулятора є постійна і істотна деградація (втрата ємності до 10% щорічно). Навіть правильна експлуатація не допоможе зупинити даний процес. Зберігати літієві акумулятори слід при температурі 0 ... + 10 ° С. Якщо немає можливості забезпечити такі умови, рекомендується знизити заряд до 30-50%.
до змісту ↑
Основні критерії вибору АКБ
Перед покупкою вивчаються головні параметри. Причому важливо не просто визначити найбільш надійний потужний варіант, необхідно співвіднести його характеристики з умовами експлуатації. Головні параметри:
- Кількість циклів розряду / заряду акумулятором сонячної батареї. Даний показник дозволяє дізнатися, як довго буде експлуатуватися АКБ.
- Швидкість заряду.
- Ємність аккумулятору. Спочатку визначають розрахункове значення даного параметра. До нього слід додати 35% на випадок глибокого розряду приладу. Щоб дізнатися значення необхідної ємності АКБ, проводиться розрахунок сонячної батареї, при цьому враховують значення місячної інсоляції 1 м², ККД передачі електричного струму, номінальну потужність батареї, максимальну потужність інсоляції 1 м² поверхні землі.
- Габарити, маса. Ці параметри важливі при виборі акумуляторів для забезпечення харчуванням цілих систем, в основі яких лежать сонячні батареї, тому що в даному випадку використовується кілька АКБ, і необхідно виділити ділянку для їх розміщення.
- Схема підключення. Якщо планується з'єднувати кілька акумуляторів, беруть до уваги вік приладів, їх ємність, напруга. При різних схемах отримують різні показники загальних параметрів.
- Умови експлуатації. Звертають увагу на середні значення температур в місцевості.
- Обслуговування. Рекомендується купувати пристрої, які не вимагають регулярного огляду і наладки функціонування, тому що не завжди є прямий доступ до акумуляторів сонячних панелей.
- Величина саморазряда при просте.
Для автономних систем
В даному випадку основний упор роблять на співвідношення параметрів головних вузлів сонячних енергосистем: контролер, акумулятор, перетворювач, фотоелектричні панелі. Вивчаються пристрій, схема підключення і параметри всіх приладів. З урахуванням цієї інформації вибирають АКБ, яка буде забезпечувати харчуванням об'єкта без простоїв і втрат.
до змісту ↑
огляд моделей
Прикладом служать поширені варіанти акумуляторів різних типів:
- Delta GX 12-12 - гелевий прилад. Його головні параметри: ємність - 12 А * год, напруга - 12 В, середній період експлуатації - 10 років.
- MNB ММ 200-12. Ємність батареї - 200 А * год, напруга - 12 В. Це акумулятор типу AGM. Середній період експлуатації - 12 років.
- Літій-іонний АКБ LT-LYP200. Ємність - 200 А * год, номінальна напруга - 3,2 В.
огляд цін
Вартість формується на підставі ряду параметрів: ємність АКБ, напруга, кількість циклів розряду / заряду, величина саморозряду і ін. Чим довше прилад буде знаходитися в експлуатації, тим дорожче він обійдеться. Наприклад, гелеві акумулятори ємністю 12 А * год пропонуються за ціною 2000 руб. Варіант типу AGM ємністю 200 А * год коштує набагато дорожче - 24000 руб.