Коли заходить мова про будівництво заміського будинку, дачі, то неминуче виникає питання про те, як забезпечити майбутнє житло електрикою, водою, теплом. Добре, якщо всі комунікації поруч і до них можна підключитися без проблем. Але, якщо немає можливості підключитися до магістральної електромережі, майбутні домовласники встановлюють в своїх будинках сонячні електростанції.
Конфігурація цих індивідуальних електростанцій всюди однакова - сонячні панелі, акумулятори, контролер заряду акумуляторів, інвертор. Різниця тільки в потужності і, відповідно, в комплектації. При виборі комплектуючих вузлів особливу увагу слід приділити акумуляторним батареям. Якщо сонячні панелі можуть служити десятиліттями, то цього не скажеш про акумулятор.
Свинцево-кислотні батареї, які раніше повсюдно застосовувалися в індивідуальних гелієвих електростанціях, мають середній термін служби - близько двох років. Крім того, що ці батареї вимагають постійного обслуговування, після закінчення цього терміну їх потрібно міняти на нові. Обслуговування свинцево-кислотних батарей вимагає певних навичок, так як при певних обставинах в процесі заряду виникає таке небажане явище, як «кипіння».
При цьому явищі сильно витрачається вода, щільність електроліту різко зростає і виникає ризик вибуху виділяються при цьому водню і кисню. При доливці дистильованої води в банки акумулятора потрібно бути гранично обережним, так як вода, потрапляючи в концентровану сірчану кислоту, миттєво закипає, розбризкуючи при цьому кислотні краплі.
Від усіх цих недоліків позбавлені гелеві акумулятори. Для сонячних батарей, для домашньої сонячної електростанції ці акумулятори підходять ідеально. Вони не потребують обслуговування, не бояться глибокого розряду. Гелеві акумулятори почали застосовувати порівняно недавно, але завдяки своїм особливостям вони досить швидко почали тіснити традиційні свинцево-кислотні. Їх зараз застосовують не тільки для автомобілів. Їх встановлюють в катерах, в дорожньо-будівельних машинах, в телефонних підстанціях, де вони забезпечують безперебійне електроживлення апаратури. А останнім часом ці батареї почали активно застосовувати в якості одного з основних вузлів домашньої сонячної електростанції.
Чим же так привабливі гелеві батареї? Їх головною відмінністю від свинцево-кислотних є електроліт. У традиційних акумуляторах простір між позитивними і негативними пластинами заповнюється водним розчином сірчаної кислоти. Гелевий акумулятор тому так і називається, що у нього простір між пластинами заповнене пористим матеріалом - гелем. В процесі експлуатації, під час розрядки акумулятора гель твердне, перешкоджаючи тому, щоб водень і кисень, що утворилися в результаті хімічних реакцій, зникали в атмосферу. Вода, яка виходить при взаємодії цих двох газів, поглинається гелем. Ця особливість гелевого акумулятора робить його абсолютно безпечним з точки зору екології.
Пристрій гелевого акумулятора
Для поліпшення експлуатаційних характеристик гелевих акумуляторів пластини виготовляються з очищеного свинцю (кількість домішок не перевищує 0.2%). Ці армовані пластини робляться більш товстими, ніж в свинцево-кислотних акумуляторах. Завдяки цій особливості реакція сульфитации не робить якого-небудь негативного впливу на працездатність пластин, при цьому гелевий акумулятор, на відміну від традиційного, здатний витримати глибокий розряд.
Крім того, ці акумулятори значно довговічніший, ніж звичайні. Їх термін служби досягає семи років, а у деяких моделей може досягати 12 років. При цьому вони здатні витримати до 1500 циклів. З цих півтори тисячі циклів велика частина (приблизно 800 циклів) відбувається без втрати енергоємності.
Ці акумулятори абсолютно не обслуговуються. Вони випускаються в герметичному корпусі і можуть експлуатуватися в будь-якому положенні. Гель, в якому знаходяться свинцеві пластини, перешкоджає утворенню сульфату свинцю, що представляє собою шкідливу хімічну сполуку.
Гелеобразний електроліт знаходиться в герметичному корпусі і витекти з нього не може фізично. Але навіть у разі, якщо корпус гелевого акумулятора буде пошкоджений механічно і дасть тріщину, з якої гель зможе просочитися назовні, небезпеки це ніякий не представляє, на відміну від просочування водного розчину сірчаної кислоти. Протягом всього часу експлуатації гелевого акумулятора виділяються гази поглинаються електролітом. Може трапитися так, що при певних умовах в корпусі акумулятора збереться надмірна кількість газів. Для їх випуску в корпусі передбачені спеціальні клапани.
Виробник випускає свої вироби повністю зарядженими, готовими до негайної експлуатації. Між придбанням акумулятора і початком його експлуатації може пройти деякий час. В принципі, для гелевих акумуляторів, якщо вони зберігаються в нормальних умовах, нічого страшного не станеться. Вони можуть зберігатися тривалий час, практично не втрачаючи своїх якостей. Але тим не менше, якщо період зберігання досить великий, слід перед пуском в експлуатацію зробити підзарядку.
Якщо акумулятор зберігався без експлуатації менше 6 місяців, то підзарядку виробляють постійним струмом 0.1 СА протягом 4 - 6 годин або ж постійною напругою 2.4 вольта на елемент протягом 15 - 20 годин. Якщо ж термін зберігання перевищив шість місяців, то час підзарядки збільшується до 8 - 10 годин постійним струмом 0.1 СА або до 20 - 24 годин постійною напругою 2.4 вольта на елемент.
В принципі, термін зберігання без підзарядки досягає двох років. Підзарядку після тривалого зберігання виробники рекомендують проводити для приведення в робочий стан, можливо, застиглого гелю. Це, до речі, один з недоліків гелевих акумуляторів в порівнянні з свинцево-кислотними. Мінімальна робоча температура для них не повинна бути нижче -20 ° С.
При більш низьких температурах гель застигає, електричні характеристики знижуються.
В даний час промисловістю випускаються два види гелевих акумуляторів - GEL і AGM. У GEL-батареях функцію згущувача для електроліту виконує силикогель, а в якості сепаратора використовується дюропластик. У AGM-батареях як сепаратора використовується скловолокно, яке одночасно служить для абсорбації електроліту.
У цій батареї в якості електроліту використовується сірчана кислота з діоксидом кремнію. Електроліт є гелеву масу, якою заповнений корпус вироби. Цей гель забезпечує найкращий захист від корозії і сульфатации, так як при цьому не відбувається розшарування. Крім того, акумулятор, виготовлений за такою технологією, не боїться глибокого розряду.
Акумулятор SIGA 230 Ач 12 В Гель
Основні технічні дані:
Напруга: 12 вольт;
Ємність: 230 Ач;
Клеми: М8, внутрішнє різьблення;
Технологія батареї: Гелева;
Підзаряд: Втрата енергоємності на 30% Після 1900 р циклів;
Розрахункова довговічність 2400 циклів;
Максимальна напруга
зарядки: 14.2 В - 14.4 В;
Максимальний струм зарядки: 46 А;
Діапазон робочих температур: від -20 ° С до + 65 ° С;
Габаритні розміри (ДхШхВ): 522х240х223 мм;
Вага: 66 кг.
Ціна: 35000 рублів.
Безумовно, гелеві батареї за деякими показниками поступаються звичайним. Вони важче, чутливі до низьких температур, дорожче. Але, так як вони будуть експлуатуватися в утепленому приміщенні, причому, не забруднюючи повітря, температура буде для них некритична. А всі інші показники, включаючи довговічність, невибагливість, а також те, що вони не вимагають нікого обслуговування, роблять гелеві акумулятори більш привабливими для побудови домашньої сонячної електростанції.
Чим же так привабливі гелеві батареї?