Аккумуляторная батарея является накопителем энергии, вырабатываемой солнечной электростанцией при работе в дневное время и обеспечивает потребителей электроэнергией в ночное время.
Кроме этого, аккумуляторная батарея при возникновении максимальных нагрузок подпитывает систему электроснабжения, тем самым помогая солнечным батареям справляться с обеспечением потребителей в пиковые моменты и при пасмурной погоде, когда энергии солнца не достаточно для нормального электроснабжения объекта.
Содержание статьи
В настоящей момент разработаны и выпускаются различные по конструкции, принципу действия и условиям работы аккумуляторные батареи (АКБ), поэтому всегда есть возможность выбрать интересующую модель по предъявляемым к ней требованиям. Рассмотрим существующие виды АКБ, используемые в составе солнечных электростанций.
Как правило, аккумуляторы данного вида используют при самостоятельной разработке систем независимогоавтономного электроснабжения, для солнечных батарей небольшой мощности и непродолжительного времени использования. Использование АКБ данного вида значительно снижает стоимость всей создаваемой системы электроснабжения. Однако, в связи с режимом работы, который отличается от режима при запуске автомобильного двигателя, при работе в данной системе автомобильные аккумуляторы изнашиваются и выходят из строя, часто подлежат замене.
Суть работы аккумуляторов данного вида аналогичен автомобильным аккумуляторам с разницей лишь в том, что электролитное вещество пребывает в связанном состоянии. В AGM устройствах электролит помещён в стекловолокно, оно пропитано электролитным составом. В GEL устройствах электролит (серная кислота) помещается в гелеобразном виде. 
Аккумуляторные батареи представленного вида широко используются в системах электростанций, работающих на энергии солнца, так как режим их работы связан с небольшим разрядным током и в продолжительный период времени, такой режим для устройств этого видане критичен.
Также АКБ данного типа не боятся глубокого разряда и выдерживают многократное повторение режимов «заряд-разряд». Единственный минус, при использовании подобных аккумуляторов, это их чувствительность к условиям зарядки, перезаряд может вызвать непоправимые последствия в работе АКБ.
Стоимость AGM и GEL аккумуляторов выше, чем у автомобильных.
Аккумуляторы данного вида работают на том же принципе, что и приведенные выше (свинцово-кислотные), с той лишь разницей, что анод (положительный полюс) выполнен трубчатым и именно эта особенность АКБ, позволяет увеличить количество циклов «заряд-разряд» без нарушения функционирования аккумулятора. OPzS-аккумуляторы не требуют специального обслуживания, они успешно эксплуатируются длительное время. Единственный неприятный момент – сравнительно высокая цена.
Положительным качеством АКБ данного вида является способность переносить глубокий разряд токами разной величины. 
К отрицательным качествам можно отнести большие размеры и наличие эффекта памяти, который обусловлен тем, что в случае неполного разряда при последующей зарядке аккумулятор теряет часть своей ёмкости.
В случае использования подобных аккумуляторов в системах солнечных электростанций периодически будут возникать ситуации, когда разряд АКБ будет неполным, вследствие чего аккумуляторы потеряют часть своей ёмкости, что в конечном счете неблагоприятно отразится на работе системы в целом.
Литиевые аккумуляторы применяются во многих отраслях и производствах, в том числе в альтернативной энергетике.В связи с высокой стоимостью устройств, широкого распространения в системах солнечных электростанции 
аккумуляторы данного вида не получили, т. к. это значительно повышает стоимость всей системы и ее окупаемость.
К положительным свойствам литиевых АКБ можно отнести высокую энергоемкость, небольшие габариты, способность выдерживать глубокий разряд и способность к быстрому заряду.
Рассмотрим некоторые виды технологий, используемых при изготовлении аккумуляторных батарей.
Технологии GEL
В принципе действия аккумуляторной батареи подобного типа заложена суть работы кислотного аккумулятора. Различие наблюдается в том, что посредством добавления химических элементов (двуокиси кремния), электролит переведён в желеобразное (гелевое) состояние.
К преимуществам этой технологии можно отнести:
Технологии AGM
Принцип действия также аналогичен действию обычных кислотных аккумуляторов, отличие в том, что электролит находится в специальных пропитанных материалах (матах из стекловолокна). 
К преимуществам данной технологии можно отнести:
Технология литий (Li)
В основу данной технологии положено применение ионов лития, которые взаимодействуют с молекулами дополнительных металлов. В качестве дополнительных металлов применяются: Литий кобальт оксид (LiCoO2), Литий оксид марганца (LiMn2O4 LMO), Литий-Никель-Марганец-Кобальт оксид (LiNiMnCoO2 или NMC), Литий-железо-фосфатный (LiFePO4), Литий-Никель-Кобальт-Оксид Алюминия (LiNiCoAlO2), Литий-Титанат (Li4Ti5O12).
К преимуществам данной технологии можно отнести:
Для того чтобы правильно выбрать аккумуляторную батарею для солнечных батарей, необходимо вернуться к требованиям, которые к ним предъявляются при работе в такой системе, это:
При выборе аккумуляторных батарей для гелиосистем обязательно обращают внимание на важные технические параметры, которые служат критериями выбора того либо иного устройства, это:
Для того чтобы рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторной батареи необходимо знать мощность подключаемых потребителей и время предполагаемой работы АКБ, для обеспечения потребителей электроэнергией.
Это выражается формулой:
Емкость АКБ = 100 × время × мощность нагрузки
После того, как определена необходимая мощность АКБ, следует рассчитать количество аккумуляторов для 
обеспечения нормальной работы солнечной электростанции. Для этого полученную общую емкость АКБ необходимо разделить на емкость одного аккумулятора.
Для того чтобы определить время, которое АКБ сможет обеспечивать потребителей электрической энергией, можно воспользоваться следующей формулой:
Время=суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)
Когда произведен расчет необходимого количества аккумуляторных батарей, выбран их тип и ёмкость, следует выбрать страну производителя и фирму, выпускающую выбранный тип АКБ.
На российском рынке аккумуляторные батареи представлены как отечественного, так и зарубежного производства, поэтому в данном вопросе советовать сложно, каждый делает свой выбор индивидуально, в зависимости от места проживания, материального достатка и личных предпочтений.
При эксплуатации аккумуляторных батарей, как впрочем и любого технического устройства, необходимо соблюдать правила. В случае использования АКБ в системах солнечных станций, правила эксплуатации определены характером работы подобных систем и выражены в требованиях предъявляемым к аккумуляторам, о чем написано выше.
В связи с большой электрической нагрузкой, которую как правило подключают к системам энергоснабжения, приходится включать в работу несколько аккумуляторных батарей, объединённых в единую группу. Делается это для увеличения общей емкости и для увеличения напряжения на выходе либо для достижения обеих задач.
Используется три схемы включения группы аккумуляторов:
Последовательно. При таком включении емкость группы будет равна ёмкости одного аккумулятора, анапряжение будет отражено в сумме напряжений всех АКБ группы. 
Параллельно. При таком включении напряжение неизменно и равно номинальному напряжению одного аккумулятора, а емкость группы определяется как сумма емкостей включенных АКБ; 
Комбинировано. При данной схеме включения используется последовательное и параллельное включение АКБ. 
При объединении аккумуляторов в группы следует помнить, что в одной группе следует использовать АКБ:
Желательно, чтобы аккумуляторы были одинакового времени эксплуатации и фирмы производителя.
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
alter220.ru
Системы альтернативной энергетики все чаще используют при обеспечении жилых домов электричеством. Так как режимы генерации и потребления электроэнергии различаются, то необходимо обеспечит ее накопление для последующей отдачи.
Поэтому применяют специальные аккумуляторы для солнечных батарей и ветрогенераторов, которые предназначены для работы в циклах зарядки и разрядки.
Содержание статьи:
Понимание способов и нюансов использования аккумуляторов при обеспечении объекта электроэнергией от солнечных батарей позволит осуществить правильный выбор устройств и обеспечит максимальный КПД системы. Поэтому необходимо знать о способах создания аккумуляторного массива (блока) и правила расчета основных характеристик.
Жилые и промышленные объекты потребляют электрическую нагрузку, превышающую возможности одного аккумулятора. В том случае, если система солнечной энергетики рассчитана на большое количество электроприборов, необходимо создание массива аккумуляторных батарей по примеру подобного объединения солнечных панелей.
Подключение аккумуляторов в единый массив хранения электроэнергии можно выполнить параллельным, последовательным или смешанным способом. Выбор зависит от необходимых выходных показателей мощности и напряжения.
В зависимости от способа подключения аккумуляторов между собой можно добиться различных значений выходного напряжения, однако не следует создавать очень сложных схем во избежание образования уравнивающих током между устройствами в массиве
Аккумуляторные батареи размещают в доме или ином строении для обеспечения значения температуры окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и предотвращения попадания на них воды. Это значительно продлевает срок службы устройств и уменьшает потери электроэнергии.
Современные технологии производства аккумуляторных батарей, предназначенных для размещения в жилых строениях, предусматривают повышенные меры экологической безопасности. Поэтому, предпринимать каких либо специальных мер по интенсивной вентиляции помещения нет необходимости. Однако располагать их в жилых комнатах все же не следует.
Так как аккумуляторы имеют значительный вес (прибор на 12 Вольт и 200 Ач весит около 70 кг), то их надо размещать на полу или прочных и надежно закрепленных стеллажах. Необходимо предотвратить вероятность падения аккумуляторов с высоты, так как в этом случае они выйдут из строя, а системы с жидким электролитом к тому же опасны для здоровья человека при их разгерметизации.
С увеличением длины силового кабеля возрастает электрическое сопротивление, что приводит к уменьшению КПД системы. Поэтому практикуют размещение аккумуляторов вплотную друг к другу, чтобы минимизировать общую протяженность проводов.
Стеллаж для аккумуляторных батарей должен выдерживать большой вес. Так, блок из восьми двухсотамперных аккумуляторов весит больше чем пол тонны
При параллельном и комбинированном последовательно-параллельном соединении аккумуляторов в единый массив возможна разбалансировка устройств по уровню заряда. Это приводит к тому, что устройство будет функционировать не в полном цикле, а значит, его ресурс будет выработан быстрее.
Система получения электроэнергии от солнца всегда снабжена контролером, который управляет зарядом аккумулятора. В случае создания массива батарей дополнительно необходима установка выравнивающих заряд перемычек.
Во избежание проблем неравномерной зарядки и разрядки объединенных в единый массив аккумуляторов необходимо использовать устройства одной модели, а еще лучше – одной партии. Это правило актуально не только для систем солнечной энергетики.
Сейчас практически все жилье можно обеспечить приборами, работающими от сети в 12 или 24 Вольта, в том числе холодильниками, телевизорами и т.д. Однако разводка с таким напряжением по всему дому не имеет смысла, так как мощность тока будет очень велика. Следовательно, при реализации такой задумки необходим дорогой кабель с большим сечением жил и будут велики потери от электрического сопротивления.
Практически для всей бытовой техники существуют модели, работающие от 12-вольтовой сети постоянного тока. Если разводка электрического кабеля не слишком длинная, то можно использовать систему с низким напряжением
Поэтому в непосредственной близости от аккумуляторных батарей устанавливают инвертор – устройство для преобразования электрического напряжения.
Кроме того, реальное выходящее напряжение от аккумуляторного блока может несколько отличаться от заявленного. Так, полностью заряженные популярные для использования в комплекте с солнечными батареями гелевые аккумуляторы выдают напряжение 13-13,5 Вольта, поэтому инвертор выполняет функции стабилизатора.
Емкость аккумуляторных батарей рассчитывают исходя из предполагаемого периода автономной работы без подзарядки и суммарной мощности потребления электроприборов. Среднюю по временному интервалу мощность электроприбора можно рассчитать следующим образом:
P = P1 * (T1 / T2)
Где:
Практически на всей территории России существуют длительные периоды, когда солнечные батареи не будут работать по причине плохой погоды. Устанавливать большие массивы аккумуляторов для их полной загруженности всего несколько раз в год нерентабельно. Поэтому, к выбору интервала времени в течение которого устройства будут работать только на разряд необходимо подойти исходя из среднестатистического значения.
Количество генерируемой солнечными панелями энергии зависит от плотности облаков. Если пасмурная погода в регионе не редкость, то недостаток входящей мощности необходимо учитывать при расчете объема аккумуляторного блока
Если планируют использовать накопленную энергию в течение суток, то лучше принять за расчет чуть больший интервал, такой как 30 часов. А в случае длительного периода, когда нет возможности использовать солнечные батареи, необходимо применить другую систему получения электроэнергии, основанную, например, на дизель- или газогенераторе.
Заряженный на 100% аккумулятор может до своей полной разрядки выдать мощность, которую можно рассчитать по формуле:
P = U x I
Где:
Так, один аккумулятор с параметрами напряжения 12 вольт и силы тока 200 ампер, может сгенерировать 2400 ватт (2,4 кВт). Для расчета суммарной мощности нескольких аккумуляторов, необходимо сложить значения, полученные для каждого из них.
В продаже есть аккумуляторы с большим показателем мощности, но они стоят дорого. Иногда намного дешевле приобрести несколько обыкновенных устройств в комплекте с соединительными кабелями
Полученный результат необходимо умножить на несколько понижающих коэффициентов:
Вопреки распространенному мнению, КПД аккумулятора – отношение полученной и отданной электроэнергии включать в расчет не следует. Указанный в технической документации показатель емкости аккумулятора учитывает возможный объем на отдачу.
В итоге значение интегрального коэффициента при расчете необходимой емкости для новых аккумуляторов будет приблизительно равно 0,8, а для старых, перед их списанием – 0,55.
Для обеспечения дома электроэнергией при протяженности цикла заряда – разряда равной 1 суткам потребуется 12 аккумуляторов. Когда один блок из 6 устройств будет работать на разряд, второй блок будет заряжаться
Для каждого аккумулятора в технической документации прописан максимально допустимый ток заряда. Превышение этого значение ведет к перегреву устройства, резкому и безвозвратному снижению его показателей. Поэтому при выборе батарей необходимо убедиться в том, что они могут обеспечить потребление вырабатываемого солнечными панелями электричества.
Еще один важный показатель – допустимый разрядный ток:
Превышение длительное время первого показателя или кратковременного – второго ведет к преждевременному износу аккумулятора. При старении устройств эти показатели снижаются на 20-30%, что также необходимо учитывать.
Автомобильные аккумуляторы не предназначены для работ с большим количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики используют устройства другого типа. Так как их стоимость велика, то необходимо тщательно изучить все параметры перед приобретением.
Режимы работы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько отличаются, что его предназначение указывают даже на самом устройстве
Практически все аккумуляторы, применяемые в альтернативной энергетике и устанавливаемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Пользователю нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру. Это сделано для того, чтобы минимизировать риск физического или химического воздействия батарей на людей, воздух и окружающие их предметы.
Поэтому нет необходимости подробного изучения структуры и физико-химических нюансов работы аккумуляторных батарей разных типов. Большее внимание надо уделить различиям в основных технических характеристиках устройств.
OPzS аккумуляторы выполнены подобно простейшим свинцово-кислотным устройствам. Изменение в форме положительной пластины позволяет обеспечить значительно большее число циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных аналогов. Недостатком является наличие жидкого электролита, что может быть опасно при их разгерметизации. Средняя ценовая ниша.
Щелочные (никелевые) аккумуляторы применяют редко по причине их невосприимчивости к малым токам при зарядке и необходимости прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В ином случае произойдет уменьшение емкости батареи. Также эти устройства имеют больший вес и габариты по сравнению с конкурентами той же емкости. Опасны при разгерметизации. Низкая ценовая ниша.
Разгерметизация аккумулятора возможна при внутреннем дефекте, чрезмерной мощности зарядного тока, падении с высоты или работы в неподходящих условиях. Наибольшие проблемы при этом создадут устройства, содержащие опасные при испарении жидкости
В AGM аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии в структуре из стекловолокна. Их можно заряжать малыми токами. Практически безопасны и занимают среднюю ценовую нишу среди конкурентов.
В GE (гелевых) аккумуляторах в электролит добавлен оксид кремния, в результате чего он находится в гелеобразном состоянии. Устройства обладают высокой степенью безопасности и хорошими характеристиками. Высокая ценовая ниша.
Аккумуляторные батареи на основе лития (например, литий-железо-фосфатные модели) обладают очень хорошими характеристиками, компактны, имеют значительно меньший вес, практически безопасны. Однако их стоимость значительно выше, чем у конкурирующих типов устройств, даже гелевых.
С позиции соотношения цены и технических характеристик гелевый и литиевый тип аккумуляторов наиболее привлекателен. Однако единовременные стартовые вложения в них весьма велики, поэтому устройства других типов тоже широко распространены на рынке батарей для альтернативной энергетики.
Аккумуляторы для альтернативной энергетики не продают в автомобильных магазинах. Приобрести их можно в фирмах по продаже солнечных батарей, ветроэлектрических установок или через интернет
Основные параметры аккумуляторных батарей для гелиоэнергетики, на которые необходимо обратить внимание при покупке следующие:
Все эти параметры описаны в технической документации, которую в электронном виде размещают на сайте всех крупных производителей.
Обзор нюансов функционирования аккумуляторов разных типов для гелиосистем:
Сравнения разных типов стартерных аккумуляторов. Плюсы и минусы для альтернативной энергетики:
Опыт использования литиевых (LiFePo4) аккумуляторов. Реальный блок из автомобильных устройств, нюансы его работы:
Правильный выбор аккумуляторов по их параметрам позволит обеспечить надежную работу альтернативной энергосистемы. Не надо чрезмерно экономить на блоке хранения электроэнергии – первоначальные стартовые вложения окупятся бесперебойной работой системы на несколько лет вперед.
sovet-ingenera.com
Одной из главных составляющих устройств, работающих на преобразовании солнечной энергии в электрическую, являются аккумуляторы, являющиеся накопителями электрической энергии. Они обеспечивают работу устройств в темное время суток, а также при негативном воздействии внешних факторов, которыми являются атмосферные осадки и прочие погодные условия.
Одним из видов устройств, работающих на энергии солнца, и имеющих в своей конструкции подобные элементы, являются солнечные светильники.
Содержание статьи
Для того, чтобы правильно выбрать аккумуляторы для светильников, работающих на солнечных батареях, необходимо помнить о важной способности некоторых видов таких устройств, как-то способность некоторых моделей, запоминать объем заряда за несколько предшествующих циклов.Такая способность является негативным фактором, который определяется химическим составом элементов, когда, в случае неполного заряда, в течение нескольких циклов, подобные устройства перестают заряжаться, что приводит их в не рабочее состояние.
Критериями, определяющими выбор аккумулятора, являются его технические характеристики, это:
Наиболее широкое распространение, в качестве накопителя электрической энергии, в солнечных светильниках, получили следующие виды аккумуляторов, это:
Эксплуатационные характеристики данной серии:
Рабочее напряжение – до 2,3 В;
Удельные:
Нагрузки:
Количество периодов заряд/разряд – до 2000;Срок эксплуатации – от 3,0 до 5,0 лет;Величина саморазряда – не более 0,3% в месяц;Температурный режим – от — 20 *С до +60 *С;Эффект памяти – отсутствует.
Модели этой группы выпускается различных геометрических размеров (диаметр и длина) и с различными техническими характеристиками (емкость, ток заряда) и неизменным напряжением – 1,2 В. Все модели экологически безопасны для окружающей среды.
Эксплуатационные характеристики данной серии:
Рабочее напряжение – до 1,5 В;
Удельные:
Нагрузки:
Количество периодов заряд/разряд – до 500;Срок эксплуатации – от 3,0 до 5,0 лет;Величина саморазряда – 25,0% в месяц;Температура эксплуатации – от — 20 *С до +60 *С;Эффект памяти – присутствует.
Аккумуляторы, используемые в солнечных светильниках, достаточно широко используются для питания различных электронных устройств. В связи с этим, при необходимости их замены, всегда есть возможность приобрести аналогичные тем, что были установлены производителем таких светильников, или подобрать подобные им, в соответствии с техническими характеристиками, условиями эксплуатации и экологической безопасностью устройств.
Все выше перечисленные виды аккумуляторов реализуются в розничной торговле, в различных торговых и специализированных сетях, что позволяет без труда приобрести необходимую модель.
Кроме этого, можно воспользоваться онлайн продажами, которые осуществляются в сети интернет. В этом случае можно ознакомиться с предложениями различных компаний, изучить технические характеристики моделей и их эксплуатационные показатели, сравнить стоимость и условия поставки.
У всех выше приведенных типов аккумуляторов, служащих накопителями электрической энергии, для светильников, имеющих в своей конструкции солнечную батарею, присущи определенные достоинства и недостатки.
Достоинствами, в соответствии с типом устройства, являются:
Недостатками, выше перечисленных типов устройств, являются:
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
alter220.ru
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.
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.
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
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:
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.
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.
В ролике описаны основные критерии, влияющие на выбор, а также тонкости, связанные именно с применением в системе солнечной электростанции.
Загрузка...Вконтакте
Одноклассники
Google+
Подбираем солнечную панель для дома без переплаты за ненужное 
Справится ли ветряк с электроснабжением частного дома 
Как устроена солнечная батарея и принцип ее работы доступными словами 
Бестопливный генератор дает свободу... Свободу от денегelectricadom.com
Перед тем, как собраться в турпоход или отправиться в путь на длительное время, любой человек понимает, что ему необходима зарядка для GPS навигатора, телефона, видео или фотокамеры, особенно, если поблизости нет сети 220В.
Специально для этого были разработаны и выпущены портативные внешние аккумуляторы на солнечных батарейках Solar Power, а также солнечные батареи для туристов.
У портативных аккумуляторов мощность на выходе 5-100 Вт и выше. Если использовать мощность 5-7 Вт, то можно зарядить:
Возьмите на заметку: чтобы зарядить более энергоемкие мобильные электронные устройства, такие как планшет, нетбук, нужна будет мощность 10,5 Вт и выше.
Для зарядки ноутбука или использования в компании туристов, лучше всего использовать модели Travel charger, имеющие мощность 24 W и выше, при помощи которого можно одновременно зарядить нескольких телефонов.
Если компания небольшая и смартфонов всего 2-3 штуки, то достаточно внешнего аккумулятора на 5-7 Ватт. Если погода пасмурная, то дополнительно может использоваться внешнее устройство, такое как Power Bank в качестве промежуточного аккумулятора, чтобы энергоемкие устройства заряжались равномерно.
Сейчас появились зарядные устройства, представляющие собой солнечную панель со встроенным аккумулятором. За счет него возможно использовать зарядку в вечернее или ночное время, так как за день оно накапливает 0,7-2,0 Вт.
Так же появились портативные модели в виде брелока, представляющие собой небольшую фотоэлектрическую панель, используемую как резервный накопитель для экстренных ситуаций. Наиболее эффективна зарядка устройствами, которые имеют минимальную мощность 5 Вт и выше.
Обратите внимание: портативный внешний аккумулятор в виде брелока может подзарядить смартфон не более, чем на 7-15%.
Сегодня в магазинах есть большой выбор внешних аккумуляторов различной мощности. Это может быть зарядное устройство, со встроенными в него солнечными панелями для ноутбука, видеокамеры, очень востребована продукция компании Apple, недавно появились модели, которыми можно заряжать iPhone и iPad.
Универсальным считается довольно мощный внешний аккумулятор мощностью 24W, при помощи которого можно зарядить практически любое мобильное электронное устройство даже, если на улице пасмурно, так как солнечная энергия достигает земной поверхности независимо от погоды.
Такой аккумулятор способен обеспечить зарядку смартфонов, планшетов, видеокамер путем преобразования солнечной энергии в электрическую при помощи портативных USB/12/18 В.
За счет этого отпадает необходимость в использовании промежуточных аккумуляторов. В портативное устройство Solar Power встроены высокотехнологичные монокристаллические панели, работающие от солнечной энергии, преимуществом которых является высокий КПД.
Используя внешний аккумулятор с солнечной батареей, можно обеспечить электроэнергией не только свои мобильные электронные устройства, но и помочь товарищам.
Внешний аккумулятор со встроенными солнечными батареями – это прекрасная альтернатива обычным средствам автономного энергообеспечения. Самыми главными преимуществами внешних аккумуляторов на солнечных батареях является:
Так как для этого устройства не требуются промежуточные аккумуляторные батареи, но при этом оно прекрасно осуществляет зарядку напрямую, то его вес довольно мал. Такое преимущество играет немаловажную роль, так как люди, занимающиеся туризмом на профессиональном уровне, знают, что в походе каждый грамм всегда на счету.
Посмотрите обзор портативного внешнего аккумулятора для телефона:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!teplo.guru
Самые обычные зарядные устройства с фотоэлектрическими панелями всегда оборудуются USB-портами, которые подходят для питания практически любой техники, которую можно зарядить от компа либо ноутбука. Это может быть мобильный телефон, плеер, планшет или любой другой электронный гаджет. Некоторые модели солнечных батарей способны прокормить даже ноутбук или телевизор. Также в последние годы производители активно задумываются о выпуске смартфона на солнечных батареях.
Комплектация
Получение электрической энергии путем впитывания солнечного тепла уже давно не новость и перешло границы экзотики в области технологий. Зачастую подобные батареи принято использовать на больших системах, которые способны обеспечивать полноценное питание отеля, частного дома или коттеджа вдали от города. Например, у берегов моря или далеко в горах, где нет доступа электроэнергии или ее проведение нецелесообразно с финансовой точки зрения.
Технический прогресс растет и эффективность фотоэлектрических элементов, которые являются поглотителями солнечной энергии также совершенствуется.
Сейчас аккумуляторы на солнечных батареях уменьшились в размерах настолько, что способны работать как портативные переносные устройства для подпитки мелкой техники. Сегодня уже никого не удивить активно размещаемыми панелями, поглощающими энергию света, на столбах, которые обеспечивают освещение паркоматов или дорожных знаков. Также никого не удивляет массовое производство солнечных батарей для мобильных телефонов для использования в городских квартирах, палатках в туристических походах.
Цена на самые простые солнечные батареи для зарядки телефона китайского производителя, имеющие собственный зарегистрированный бренд, начинается с 20 долларов. Если обратить внимание на «ноунеймовские» аппараты, то можно купить за 15 долларов, но гарантии, что аккумулятор проработает хотя бы несколько месяцев, вам никто не даст.
Имея на руках сумму в 50 долларов, можно купить солнечное зарядное устройство для ноутбуков с емким аккумулятором в удобном чехле. Вдобавок батарея может быть оснащена переключателями напряжений и коллекцией зарядных разъемов под различные устройства.
Смотрим видео, обзор устройств для зарядки:
За 100 долларов и более можно купить мобильный солнечный аккумулятор с отличными фотоэлектрическими пластинами и с серьезной вместительностью заряда, которая может питать среднегабаритные устройства, такие как ноутбук или телевизор.
Если с физикой у вас отношения не очень, ампер от вольта отличить затруднительно, нужно разобраться подетальнее в этой сфере, дабы понимать некоторые нюансы работы электронных устройств. Это поможет вам взять оборудование, достаточное по мощности и не переплачивать за ненужный объем, который влияет еще и на вес устройства.
Аккумуляторы, способные выдавать мощность в пределах 3.5 ватт, являются аналогией отдачи обычного USB-2.0, которым оборудуют сейчас компьютера планшеты и ноутбуки. Они могут зарядить слабые телефоны, и прочую мелкую технику с емкостью аккумулятора, не превышающую 1000 мАч.
Аккумуляторы с 10 ваттами на выдаче приравниваются к прикуривателю в автомобиле и подойдут для аналогичных нужд вышеуказанного аккумулятора, но с более емкой и мощной батареей. Исследуя рынок, можно с уверенностью сказать, что солнечные батареи для зарядки телефона – это 50% рынка всех портативных солнечных зарядных устройств. Зачастую у них имеется одна фотоэлектрическая панель с размерами в 200*150 миллиметров.
Смотрим видео, критерии выбора:
20 ватт хватит для зарядки мощных планшетов, ультрабуков и некоторых, не очень сильных ноутбуков с малоемкостной батареей. Чтобы узнать, способно ли солнечное зарядное устройство для планшетов и ноутбуков питать ваше устройство, изучите потребление блока питания (батареи).
Более мощные (50-ваттные) бытовые батареи с фотоэлектрической панелью будут отличным устройством для питания ноутбука, телевизора и любого другого переносного гаджета, требующего питание от электричества. Единственный минус таких батарей – их вес, который может достигать 10 килограмм. Их удобно использовать в лагерях, на даче и зданиях где необходимо использование данной батареи в качестве альтернативного или аварийного источника питания 1-2 сетевых устройств.
Все солнечные мобильные батареи имеют практически одинаковое время полного заряда. Оно равно 8-10 часам нахождения под прямыми солнечными лучами.
Подобрав нужную мощность батареи, можно не обращать внимания на напряжение, однако, советуем сравнить, соответствуют ли параметры друг другу.
Для зарядки телефона с солнечной батареей и прочих мелких гаджетов достаточно выходного напряжения в 9 вольт.
Если потребуется питать ноутбук, планшеты и прочую технику подобного рода, нужно выбирать напряжение в 12-24 вольта.
Более мощные устройства уже оснащаются переключателем выходного напряжения, которое можно подстроить под зарядку определенной аппаратуры.
Очень важно при покупке телефона с солнечной батареей обращать внимание на контейнер, в котором находится фотоэлектрическая панель.
Смотрим видео, комплектация устройства:
Учитывая тот факт, что погода может быть совсем непредсказуемой, как и ваши действия, поэтому лучше позаботиться о герметичном непромокаемом контейнере, в котором находится батарея и панель, поглощающая заряд.
Многие брендовые солнечные батареи для зарядки ноутбука поставляются вместе с большим комплектом наконечников для других аппаратов: телефонов, GPS, планшетов и т.д. Китайские батареи и различные «ноунеймы» поставляются с минимальным комплектом переходников, а то и вовсе без них.
По форм-фактору портативные солнечные батареи делятся на следующие типы:
При изготовлении солнечных панелей для зарядки телефона, питающихся энергией солнца, используются поли- и монокристаллический кремний. Поликристаллические модули по стоимости немного ниже, но они очень быстро теряют эффективность накопления заряда. Яркий пример – садовые декоративные светильники. С каждым месяцем они начинают тускнеть все сильнее. Проблема здесь не в качестве аккумулятора или длительности дня. А в КПД панели, который постоянно стремится к нулю.
Смотрим видео, мощное устройство для зарядки:
Покрываются фотоэлементы на панели ламинирующей пленкой или текстурированным закаленным стеклом. При покупке солнечной панели с ламинированным покрытием ваш гаджет для зарядки станет уязвим в холодное время года. При заморозках ламинат дает усадку, происходит дегерметизация, после чего модуль может замерзнуть.
Текстурированное стекло увеличивает мощность облучения панелей до 15%, чем ускоряет заряд аккумулятора.
generatorvolt.ru
Во всех автономных гелиосистемах есть такие обязательные компоненты, как сами солнечные батареи, контроллер, инвертор, а также аккумулятор. Сегодня мы поговорим про аккумуляторы для солнечных батарей. В гелиосистемах они выполняют несколько функций, которые можно объединить одной фразой ─ накопление и последующая отдача электрической энергии. Аккумулятор – это один из ключевых элементов гелиосистемы. На пике производительности при ярком солнечном свете солнечные батареи преобразуют электричества значительно больше, чем необходимо. При этом ночью они простаивают. АКБ решает задачу накопления днём и расходование её ночью. То есть, основная функция аккумуляторов в гелиосистемах – это бесперебойное обеспечение электричеством потребителей. В продаже имеется множество аккумуляторов, но не все будут хорошо работать в солнечных системах. В этой статье поговорим о том, какие АКБ лучше всего подходят для работы вместе с солнечными батареями.
Содержание статьи
Основные задачи АКБ в гелиосистемах можно обозначить так:
Аккумулятор в гелиосистеме
Часто в гелиосистемах работает больше одного аккумулятора. Несколько аккумуляторов объединяются в цепь либо для увеличения ёмкости, либо для увеличения напряжения. А в некоторых случаях для достижения обеих этих целей. Поэтому используются 3 различных схемы объединения аккумуляторов:
При объединении аккумуляторов в цепь, помните, что объединять нужно только аккумуляторы одного типа (щелочные, свинцово-кислотные и т. п.), одной ёмкости, возраста, напряжения. Ещё лучше, если они будут одного производителя. В случае если аккумуляторов много, то они должны быть установлены на стеллажах.
Последовательное соединение
Параллельное соединение
Последовательно-параллельное соединение
Стоит сказать, что последовательное и последовательно-параллельное соединение часто вызывает разбалансировку в работе аккумуляторов. При этом суммарное напряжение соответствует расчётной величине цепочки батарей, а для каждой из АКБ они отличаются. В результате некоторые аккумуляторы перезаряжаются, а другие недозаряжаются. В результате сокращается срок их службы. Для устранения этого негативного эффекта рекомендуется применять контроллеры заряда для балансировки. А также полезно ежегодно проверять ёмкость каждой батареи путём заряда-разряда.Если делается последовательно-параллельное соединение, то следует установить перемычки в промежуточных точках для самовыравнивания. Чтобы происходило равномерное снятие мощности с батареи, положительный вывод подключайте с соседней АКБ, а минус с той, что по диагонали. В этом случае разбалансировка работы аккумуляторов будет значительно меньше.
Итак, какие основные требования предъявляются к аккумуляторам, работающим в составе гелиостанций.
Вернуться к содержанию
Теперь, давайте, выделим основные требования к АКБ, работающим в составе гелиосистем.
Многие в составе небольших солнечных систем используют обычные аккумуляторы для автомобиля. Это уменьшает конечную стоимость системы и, в принципе, нет ничего смертельного в их использовании. Другое дело, что такие АКБ придётся менять чаще. Автомобильные батареи предназначены для отдачи большого тока за короткий интервал времени. А затем должен следовать заряд. А в солнечной системе они разряжаются малым током длительное время. Причём разряд может быть глубокий. Такой режим работы для них губителен и они быстро теряют свою ёмкость и работоспособность.
В гелиосистемах часто используют грузовые аккумуляторы большой ёмкости
Если всё же будете использовать автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор, то устанавливайте их в подсобных помещениях. Дело в том, что при излишней зарядке (при увеличении напряжения на клеммах более 14,4 вольта) электролит в банках «кипит». Это проходит гидролиз воды с выделением кислорода и водорода на разных электродах. Поэтому помещение с аккумуляторами должно иметь хорошую вентиляцию, чтобы пары не накапливались.
Вернуться к содержанию
Эти батареи выпускаются по технологиям Absorptive Glass Mat и Gelled Electrolite. Они также являются свинцово─кислотными АКБ. Только электролит в них находится в связанном состоянии. В случае AGM электролитом пропитано стекловолокно, а у GEL – серная кислота переведена в гелеобразное состояние с помощью добавки оксида кремния. Этот тип аккумуляторов значительно лучше подходит для использования в солнечных системах.
Тяговый гелевый аккумулятор
Этим батареям не страшен глубокий разряд, и они выдерживают значительно больше циклов заряд-разряд, чем WET. Кроме того, они без проблем работают при разрядке малым током. Но трудности есть и здесь. AGM и GEL батареи чувствительны к условиям зарядки и перезаряд для них критичен. Кроме того, они не любят резких скачков напряжения в сети. При использовании таких аккумуляторов в солнечной системе контроллер должен чётко фиксировать окончание заряда на них. Стоит также отметить, что они значительно дороже обычных кислотных АКБ. При той же ёмкости гелевый может стоить в 2 раза дороже.
Вернуться к содержанию
Аккумуляторные батареи OPzS выполняются по технологии свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом. Но у них в конструкции есть одна особенность. Положительная пластина выполняется трубчатой. Это значительно увеличивает число циклов заряда и разряда. В продаже встречаются аккумуляторы OPzS с ёмкостью от 50 до 3500 Aч.
Аккумулятор OPzS
Они используются в различных системах, связанных с преобразованием и накоплением энергии, а также в телекоммуникационной и энергетических отраслях. Они практически не требуют обслуживания и легко переносят глубокий разряд. Срок службы таких батарей до 20 лет. Минусом является высокая стоимость. Поэтому использование таких батарей оправдано только в солнечных системах большой мощности.Вернуться к содержаниюАккумуляторы этого типа в основном используются в качестве тяговых. Поэтому они лучше остальных типов АКБ переносят глубокий разряд. Причём большими токами.
Щелочной аккумулятор
Но и минусов у них предостаточно. В частности, у них низкая энергетическая плотность. Поэтому батарея номиналом 12 вольт будет существенно больше свинцовой. Кроме того, у этих аккумуляторов есть эффект памяти. Если их разрядить не полностью, а затем поставить на зарядку, они теряют часть ёмкости. При функционировании в составе солнечной системы нельзя гарантировать их полный разряд. А значит, они систематически будут терять ёмкость.
Но они нашли своё применение в системах, работающих от солнечной энергии. Это светильники и уличные фонари на солнечных батареях. Там используются никель─кадмиевые и никель─металлогидридные АКБ.Вернуться к содержанию
В сети можно найти отзывы об использовании литиевых батарей в солнечных системах. В частности, это литий-железо-фосфатные модели. Но примеры единичные и по ним нельзя оценить их эффективность при работе в связке с солнечными батареями.
Литиевые АКБ имеют более высокую энергоёмкость, чем щелочные или свинцово-кислотные. Поэтому при равной ёмкости они будут иметь меньшие размеры. Кроме того, они быстрее заряжаются и без проблем выдерживают глубокий разряд. Но высокая стоимость таких аккумуляторов перечёркивает их достоинства. Кроме того, нужно решать вопрос с их безопасным использованием, поскольку для них критичен перегрев и перезаряд. Это также приводит к удорожанию солнечной системы.
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.Вернуться к содержаниюakbinfo.ru
