• Home
  • Статьи
  • Аккумуляторы для систем на солнечных батареях. Какой тип выбрать?

Аккумуляторы для систем на солнечных батареях. Какой тип выбрать?

Существует огромное множество разновидностей аккумуляторных батарей (АКБ). Очень важно выбрать тот тип аккумуляторов, которые наиболее подходят для Ваших целей.

Использовать аккумуляторы возможно в трёх типах систем: автономные, резервные и гибридные солнечные электростанции. Давайте подробно разберемся, для какой системы какие АКБ лучше.

Для начала, рассмотрим краткие характеристики наиболее популярных типов аккумуляторов:

Автомобильный (стартерный) аккумулятор – обслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор. Требует периодического контроля напряжения на банках, а также контроля уровня электролита. Имеет самую низкую цену среди всех аккумуляторных батарей. Основное предназначение – отдача большого тока в течение малого промежутка времени (несколько секунд для вращения стартера автомобиля). Имеет достаточно высокий уровень саморазряда, не предназначен для длительной разрядки малым током.

 

 

 

 

 

AGM (Absorbent Glass Mat) – технология изготовления АКБ, согласно которой электролит находится в абсорбированном состоянии. Технология AGM использует пропитанный жидким электролитом пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём используется для рекомбинации газов. AGM аккумуляторы являются самыми дешевыми после автомобильных. Обладают низкими токами саморазряда, имеют срок службы 5 или 10 лет (в зависимости от производителя). Такой аккумулятор может выдержать до 200 циклов 100% разряда, до 350 — с глубиной 50% и до 800 — с глубиной 30%.

 

 

 

 

GEL (гель) – тип аккумуляторов, у которых электролит находится в желеобразном состоянии с огромным количеством пор. Электролит загустевает уже после заливки его в АКБ на заводе, поэтому он очень плотно прилегает к пластинам. Благодаря такой технологии гелевые аккумуляторы намного меньше подвержены сульфатации и осыпанию пластин при разряде их большим током. Также удалось повысить на 50% по сравнению с AGM-аккумуляторами количество циклов заряда. Гелевые аккумуляторы выдерживают до 350 циклов разряда с глубиной 100%, до 550 — с глубиной 50% и до 1200 — с глубиной 30%. Внешне выглядит также, как и AGM. При этом цена GEL-аккумуляторов примерно на 20% выше, чем у AGM.

AGM и GEL – необслуживаемые герметизированные свинцово-кислотные АКБ. Благодаря относительно низкой цене и простоте эксплуатации, а также хорошим рабочим параметрам получили наибольшее распространение в солнечной энергетике.
OPzS — малообслуживаемая свинцово-кислотная батарея длительного срока службы (при эксплуатации при 20 градусах в буферном режиме может достигать более 20 лет). Раз в 6 месяцев необходимо контролировать температуру, напряжение элементов и уровень электролита. Основное применение: системы резервного электроснабжения крупных телекоммуникационных объектов, дата-центров или промышленных предприятий. Имеют емкость до 3000 А*ч (против 200 А*ч у герметизированных) и максимальное количество циклов заряда-разряда — 2000 (при 60% разряде). Такие АКБ имеют самую высокую стоимость среди всех, поэтому мало распространены в системах малой и средней мощности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щелочные (никель-железные и никель-кадмиевые) аккумуляторы – обслуживаемые АКБ. Требуют периодической проверки уровня электролита и степени заряженности аккумулятора, а также периодического дозаряда. Основное применение — тяговые аккумуляторы на тепловозах и поездах метрополитена. Уровень саморазряда у них довольно низкий — 20% за 9 месяцев. Автомобильные свинцово-кислотные теряют 15-20% емкости за 1 месяц. Однако щелочные аккумуляторы имеют ряд недостатков. Напряжение щелочного аккумулятора при разряде значительно ниже (почти на 40 %), чем кислотного. Поэтому, при одном и том же напряжении, количество аккумуляторов в щелочной батарее будет больше, чем в кислотной. Внутреннее сопротивление щелочного аккумулятора значительно выше, чем у кислотного, следовательно, его напряжение, особенно при больших токах разряда, падает гораздо быстрее и при очень интенсивном разряде аккумуляторной батареи резко уменьшается. Кроме того, очень немногие контроллеры заряда умеют заряжать щелочные АКБ. Поэтому они также не получили распространения в системах электроснабжения на солнечных батареях.

 

 

 

 

 

 

Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) – вид литий-ионного аккумулятора с катодом из LiFePO4. Это необслуживаемый АКБ, имеет более длительный срок эксплуатации по сравнению с обычными литий-ионными АКБ. Основное преимущество – постоянное напряжение в течение всего времени разряда, равное 3,2 В для ячейки или 12,8 В для батареи. Однако, данный вид аккумуляторов также не получил распространения в солнечной энергетике из-за своей дороговизны. Очень немногие зарядные устройства могут работать с такими АКБ.

Напомним, что приводимые производителем характеристики верны при условии эксплуатации батарей при температуре +20 градусов.

Из описанного выше можно сделать вывод, что самые популярные солнечные аккумуляторы — это AGM и GEL. Осталось выяснить, в какую систему какой тип устанавливать.

Резервное электроснабжение. Предусматривает резервирование определенной нагрузки на короткий промежуток времени в случае аварийного отключения питания. Предполагается, что питание пропадает нечасто (не чаще двух раз в месяц). В таком случае логичнее использовать AGM аккумуляторы. При каждом отключении мы будем выбирать все 100% емкости аккумулятора. 200 циклов при этом пройдут за 200[раз]/(2 [раз/мес]*12[ мес])=8,3 года. Это практически предельный срок службы аккумуляторов. В такой системе Вы не переплачиваете за большее количество аккумуляторов для уменьшения глубины разряда и по-максимуму используете ресурс аккумуляторов.
Если отключения происходят чаще – тогда имеет смысл ставить гелевые аккумуляторы.

Автономные и гибридные солнечные электростанции. В этих системах нормальным режимом работы является систематический разряд-заряд батарей. Поэтому лучше всего строить систему, в которой степень разряда будет не более 30%, а батареи будут иметь наибольший ресурс по циклам. Таким условиям удовлетворяют GEL-аккумуляторы, у которых количество циклов доходит до 1500 при 30% разряде. Если разряжать батареи раз в день, то ресурса хватит на 5 лет.

Узнать цены на аккумуляторные батареи и другое оборудование для альтернативной энергетики Вы можете в нашем интернет-магазине. Для перехода в раздел «Цены» нажмите здесь.

Раскрутка сайтов GoodWeb