КАК ВЫБРАТЬ АККУМУЛЯТОР ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Аккумулятор для солнечной электростанции — один из важнейших компонентов автономных и гибридных систем. Он служит для накопления электроэнергии и поддержания работы бытовых/промышленных приборов ночью или в изолированных системах. Главным их преимуществом является способность обеспечить надежное электроснабжение при авариях в коммунальных электросетях или при отсутствии возможности подключения к этим сетям. 

Принимая решение установить фотоэлектрическую станцию, большинство людей не владеют достаточной информацией об особенностях подбора ее компонентов. Выбрать и купить аккумулятор для солнечных батарей — дело непростое и требует специфических знаний. Существует множество нюансов при их производстве — технологические процессы, инновации, материалы, из которых они изготовлены. В результате аналогичное на первый взгляд оборудование нередко имеет разные характеристики и продолжительность службы. 

Содержание статьи:

• • • Особенности выбора
    • VRLA — свинцово-кислотные аккумуляторы с вентильным регулированием 
    • Аккумуляторы AGM: преимущества и недостатки
    • Гелевые АКБ: преимущества и недостатки
    • Литиевые аккумуляторы
    • Выводы

Особенности выбора

При выборе АКБ для солнечных панелей следует в первую очередь решить как вы его будете использовать. Важными моментами также являются:

• общая мощность фотоэлектрического массива;
• суммарная нагрузка и длительность ее питания от аккумулятора; 
• наличие мощной двигательной нагрузки с большими токами запуска;
• планируемая периодичность использования;
• продуктивность, степень безопасности, частота обслуживания;
• срок службы устройства;
• стоимость

Поскольку фотоэлектрические панели производят электроэнергию только днем, аккумуляторы для СЭС должны иметь достаточный запасаемый заряд, чтобы хранить энергию для последующего использования. При чрезмерно большой емкости, устройство может быть хронически недозаряжено, что пагубно сказывается на его состоянии и длительности службы. При слишком малой емкости — не обеспечит требования нагрузки и может создавать глубокий разряд батареи, что также может ухудшить ее работоспособность. 

Запасаемый заряд блока рассчитывается в ампер-часах (А⋅ч) и показывает сколько тока батарея может подать в течение заданного времени. Необходимо помнить, что в традиционных свинцово-кислотных аккумуляторах с электролитом, только 50 % от заявленных А⋅ч доступны для использования. Это связано с тем, что разрядка ниже 50% приведет к повреждению устройства и значительно сократит срок его службы. В литиевых системах хранения можно расходовать больше энергии — они могут быть разряжены до 10%. 

Часто в технических характеристиках указывают запасаемую энергию в Вт·ч (Wh). Она определяется по следующему выражению:

1 W = 1 V · 1 A;

1 W·ч = 1 V · 1 A·ч.

VRLA — свинцово-кислотные аккумуляторы с вентильным регулированием 

Обычные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи для солнечных панелей представляют собой корпус с отсеками, залитыми электролитом — раствором серной кислоты. В электролит погружены пластины, разделенные пористыми сепараторами из пластика. 

Существует два вида СК батарей с вентильным регулированием (VRLA) — AGM и гелевый элемент. С точки зрения химических процессов эти два типа аналогичны. Отличия носят конструктивно-технологический характер и все преимущества VRLA являются следствием инновационных инженерных решений, направленных на улучшение типовой конструкции.

Аккумуляторы AGM: преимущества и недостатки

AGM - модели отличаются тем, что в них содержится не жидкая, а поглощенная серная кислота. Для ее удержания используется заполнитель отсеков из абсорбирующего микропористого стекловолокна.

Преимущества в сравнении с традиционными СК аккумуляторами:

• не требует обслуживания;
• герметизированный корпус предотвращает утечку кислоты и проблемы с коррозией клемм;
• безопасный — при соблюдении технологии зарядки, исключается возможность утечки газа;
• универсальная установка — можно размещать практически в любом положении;
• повышенная производительность;
• устойчивость к ударам и вибрации;
• существенно увеличенная скорость заряда;
• допускают кратковременный сильный разряд;
• хорошо функционируют при температурах до −30°С;
• подходят для резервного питания;
• увеличенный срок эксплуатации.

Недостатки: 

• тяжелая конструкция;
• нельзя хранить разряженными, U элемента ≥ 1,8 В;
• восприимчивы к увеличению U заряда ≥ 2,5 В для каждой АКБ;
• дают заметное падение U на морозе при нагрузке;
• опасны для окружающей среды из-за содержащегося в них оксида свинца;

AGM имеют более высокую стоимость по сравнению с классическими СК-моделями с жидким элементом, но более низкая, чем у GEL-моделей с желеобразным элементом. 

Гелевые АКБ: преимущества и недостатки

Гелевый аккумулятор для солнечной электростанции отличается от классического свинцово-кислотного тем, что к электролиту добавляют кремнеземную пыль, в результате чего образуется густая и неподвижная масса, похожая на гель. Гелевые накопители не обязательно устанавливать в вертикальном положении. Они уменьшают испарение электролита, снижают подверженность коррозии, исключают выброс газов в окружающую среду. 

Поскольку AGM и гелевые устройства относятся к одному классу VRLA, все перечисленные в предыдущей главе плюсы относятся и к GEL-моделям. Что касается недостатков — они одинаковы для всех свинцово-кислотных аккумуляторов.

Литиевые аккумуляторы

Наиболее часто применяемые аккумуляторы для хранения солнечной энергии с литий-ионным химическим наполнением — никель-марганцево-кобальтовые (NMC) и железофосфатные (LiFePO4, LFP, IFR). Они обеспечивают высокую производительность, максимальную энергоемкость и большое количество циклов заряда-разряда, имеют низкий саморазряд, допускают заряд большим током. Кроме того, они безопасны и хорошо работают при низких температурах.

Выводы

Какие аккумуляторы лучше выбрать для вашей СЭС однозначно сложно ответить. Это зависит от мощности (кВт) фотоэлектрической системы и нагрузки, от ваших целей и особенностей потребления электроэнергии. Если вы используете ФЭС периодически в качестве резервного источника и ориентируетесь на стоимость — выбирайте свинцово-кислотные модели. Если нужна долговечная система хранения энергии с максимальным ресурсом — отдайте предпочтение литий-ионной технологии.

Если остались вопросы — обращайтесь в Solar Garden. Специалисты помогут выбрать наиболее подходящую батарею. Кроме того, наша компания разрабатывает проекты, выполняет монтаж и техническое обслуживание. У нас также можно выбрать и заказать оптимальный комплект СЭС.