КАК РАССЧИТАТЬ ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ?

Для обеспечения надежного и бесперебойного питания дома или бизнеса необходима гибридная или автономная солнечная электростанция с аккумуляторными батареями. Применение батарей в домашних условиях экономически рационально и экологично безопасно. При проектировании, нужно выполнить расчет емкости аккумулятора для солнечной батареи, параметров инвертора, фотоэлектрического массива и другого оборудования. Автономная система должна иметь достаточную мощность для обеспечения потребности нагрузки в течение нескольких дней. Гибридная (резервная) фотоэлектрическая система должна резервировать электроснабжение вашего дома на время перебоев в сети.

Поскольку солнечные панели производит электричество только днем, батареи должны иметь достаточный запасаемый заряд для хранения энергии. При слишком большой емкости, прибор может быть постоянно недозаряженный, что пагубно сказывается на его эксплуатационных характеристиках и сроке службы. При чрезмерно малой емкости — не сможет обеспечить потребности нагрузки, особенно в пасмурную погоду. Если выбрать правильные параметры, проект электростанции с системой накопления и хранения энергии будет работать без проблем. 

Содержание статьи:

• • • Особенности расчета аккумуляторной батареи
    • Характеристики аккумуляторной батареи
    • Как заказать АБ?

Особенности расчета 

Расчет аккумуляторов для солнечных батарей выполняется исходя из вида СЭС, ее мощности, характеристик нагрузки и внешних факторов. В первую очередь следует определить потребление электроэнергии вашим домом или бизнесом — это нужно для выбора всех компонентов фотоэлектрической системы.

1. Инвертор. Чтобы выбрать инвертор, необходимо рассчитать суммарное пиковое потребление всех электроприборов в доме. Например, для квартиры с кондиционером, микроволновой печью, холодильником, электрочайником и компьютером суммарное потребление составляет 2,4 киловатт. Мощность инвертора должна превышать это значение.
2. Выбор аккумулятора для солнечной батареи выполняется исходя из суммарного суточного потребления электроэнергии приборами. Например:

• лампочка 20W потребляет 40 ватт-час за 2 часа работы;
• вентилятор 50W, включенный на 5 часов — 250 ватт-час;
• водяной насос 70W, работающий на протяжении 20 минут — 23 ватт-час;
• микроволновая печь 300W, используемая 30 мин/день — 150 ватт-час;
• ноутбук 150W, на котором работают 5 ч/день — 750 ватт-час;
• холодильник в среднем сутки берет до 800 ватт-час.

40 + 250 + 23 + 150 + 750 + 800 = 2012 Вт⋅ч в день — количество электроэнергии, ежедневно потребляемой домом.

Также можно использовать свой ежемесячный счет за э/э для оценки ежедневного электропотребления. Коммунальный счет даже более предпочтительный вариант, т.к. учитывает реальные расходы энергии по временам года. Если у вас есть электроотопление, зимой дом будет расходовать значительно больше.

3. Емкость аккумулятора для хранения солнечной энергии определяется также с учетом его технических характеристик и данных нагрузки. Следует определить, на сколько дней вам нужна АБ, чтобы СЭС могла полностью обеспечить электроснабжение. Потом оцените, сколько в вашей местности не будет солнца. Можно воспользоваться таблицей инсоляции по городах Украины. Батарею лучше выбирать с некоторым запасом.

Выполним расчет для обеспечения ежесуточного электроснабжения 2012 Вт⋅ч/день в течении одного дня аккумулятором со следующими параметрами:

• номинальное напряжение — 12 Вольт;
• внутренние потери — 15%;
• глубина разряда — гелевые и agm аккумуляторы для солнечных батарей допускают разряд до 50-60%, литий-ионные — в пределах 80-95%.

Емкость (А·ч) = Суммарное суточное потребление x дни работы от АБ / (0,85 × 0,5 × Uном, Вольт).

Емкость agm и gel (свинцово-кислотных) АБ = (2012 Вт⋅ч/день × 1 день) / (0,85 × 0,5 × 12) = 394,5 А·ч.

Исходя из полученного результата, можно определить сколько нужно аккумуляторов для солнечных батарей. Для этого расчетное значение нужно разделить на номинальную емкости выбранного устройства. Например, количество гелевых свинцово- кислотных приборов типа АВТ12-100 необходимо: 394,5 / 100 A·h = 4 шт.  

Емкость литий-ионных АБ = (2012 × 1) / (0,85 × 0,8 × 12) = 246,6 А·ч.

Для литиевых накопителей, например Е=90 А·ч, количество будет: 246,6 / 90 A·h ≈ 3 шт.   

4. Сколько нужно солнечных батарей для зарядки аккумулятора? Производитель в технической документации всегда указывает пиковую мощность панели. Однако этого значения можно достичь при идеальных условиях, в яркую погоду, когда солнце светит на ее поверхность под углом 900. На практике, в средний летний день фотоэлектрические модули генерируют приблизительно 70% своей пиковой мощности. Для того, чтобы зарядить аккумуляторную батарею, фотовольтаическая панель должна быть рассчитана следующим образом:

 (2012 ватт-час / 8 часов) * 0,7 = 176 Вт. 

Характеристики АБ

Номинальная емкость — количество электричества (заряда), которое аккумулятор способен отдать нагрузке в течение определенного времени:

Е (A·h) = I (А) х t (h).

Емкость указывают исходя из 20-часового цикла разряда. Например, при паспортных данных 500 А⋅ч АБ способна выдавать 250 А на протяжении 20 часов. Литиевые аккумуляторы для солнечных панелей с учетом потерь, возникающих при зарядке/разрядке, обеспечат примерно 450 А⋅ч полезной энергии.

Запасенная энергия часто указывается в Вт·ч (Wh) и определяется по соотношению:

W·ч = A·ч · V, или 

Ватт-час = Ампер-час х Напряжение.

Если электропотребление дома большое, запасенная э/э закончится быстрее. И наоборот, если АБ используются только для резервирования нескольких устройств с относительно небольшим энергопотреблением, вы можете поддерживать их работу в течение более длительного времени. 

Например, аккумуляторы для солнечных систем мощностью 5 кВт и емкостью 10 кВт·ч могут питать нагрузку мощностью 4,8 кВт переменного тока только в течение двух часов (4,8 * 2 часа = 9,6 кВт·ч). Однако тот же самый прибор мог бы поддерживать 20 лампочек в течение двух дней (0,012 кВт * 20 лампочек * 42 часа = 10 кВт·ч).

Номинальная мощность (ватт) — показатель того, сколько электроприемников может питать АБ одновременно. Определяется по выражению:

W = A · V.

Как заказать АБ?

Обращайтесь в компанию Solar Garden — наши специалисты подскажут, как подобрать аккумулятор для солнечной панели для вашей цели и реальных условий. У нас можно выбрать и заказать качественное и эффективное оборудование с гарантиями производителей по очень выгодными ценам. Solar Garden имеет большой опыт и выполняет весь спектр работ и услуг по установке фотоэлектрических объектов.