Акумулятор для сонячної електростанції - один із найважливіших компонентів автономних та гібридних систем. Він служить для накопичення електроенергії та підтримки роботи побутових/промислових приладів уночі або в ізольованих системах. Головною їх перевагою є здатність забезпечити надійне електропостачання при аваріях у комунальних електромережах або за відсутності можливості підключення до цих мереж.
Приймаючи рішення встановити фотоелектричну станцію, більшість людей не мають достатньої інформації про особливості підбору її компонентів. Вибрати та купити акумулятор для сонячних батарей – справа непроста і потребує специфічних знань. Існує безліч нюансів при їхньому виробництві — технологічні процеси, інновації, матеріали, з яких вони виготовлені. В результаті аналогічне на перший погляд обладнання нерідко має різні характеристики та тривалість служби.
Зміст статті:
Особливості вибору
При виборі АКБ для сонячних панелей слід в першу чергу вирішити, як ви його використовуватимете. Важливими моментами є:
- загальна потужність фотоелектричного масиву;
- сумарне навантаження та тривалість її живлення від акумулятора;
- наявність потужного рухового навантаження з великими струмами запуску;
- запланована періодичність використання;
- продуктивність, рівень безпеки, частота обслуговування;
- термін служби пристрою;
- вартість
Оскільки фотоелектричні панелі виробляють електроенергію тільки вдень, акумулятори для СЕС повинні мати достатній заряд, що запасається, щоб зберігати енергію для подальшого використання. При надмірно великій ємності, пристрій може бути хронічно недозарядженим, що згубно позначається на його стані та тривалості служби. При надто малій ємності - не забезпечить вимоги навантаження і може створювати глибокий розряд батареї, що також може погіршити її працездатність.
Заряд блоку, що запасається, розраховується в ампер-годинниках (А⋅год) і показує скільки струму батарея може подати протягом заданого часу. Необхідно пам'ятати, що у традиційних свинцево-кислотних акумуляторах з електролітом, лише 50 % заявлених А⋅год доступні використання. Це пов'язано з тим, що розрядка нижче 50% призведе до пошкодження пристрою та значно скоротить термін його служби. У літієвих системах зберігання можна витрачати більше енергії — вони можуть бути розряджені до 10%.
Часто в технічних характеристиках вказують енергію, що запасається в Вт·год (Wh). Вона визначається за таким виразом:
1 W = 1 V · 1 A;
1 W·год = 1 V · 1 A·год
VRLA - свинцево-кислотні акумулятори з вентильним регулюванням
Звичайні свинцево-кислотні акумуляторні батареї для сонячних панелей є корпусом з відсіками, залитими електролітом - розчином сірчаної кислоти. В електроліт занурені пластини, розділені пористими сепараторами із пластику.
Існує два види СК батарей з вентильним регулюванням (VRLA) – AGM та гелевий елемент. З погляду хімічних процесів ці два типи аналогічні. Відмінності мають конструктивно-технологічний характер і всі переваги VRLA є наслідком інноваційних інженерних рішень, спрямованих на покращення типової конструкції.
Акумулятори AGM: переваги недоліки
AGM - моделі відрізняються тим, що в них міститься не рідка, а поглинена сірчана кислота. Для її утримання використовується заповнювач відсіків із абсорбуючого мікропористого скловолокна.
Переваги в порівнянні з традиційними акумуляторами СК:
- не потребує обслуговування;
- герметизований корпус запобігає витоку кислоти та проблеми з корозією клем;
- безпечний - за дотримання технології зарядки, виключається можливість витоку газу;
- універсальна установка - можна розміщувати практично у будь-якому положенні;
- підвищена продуктивність;
- стійкість до ударів та вібрації;
- суттєво збільшена швидкість заряду;
- допускають короткочасний сильний розряд;
- добре функціонують при температурах до -30°С;
- підходять для резервного харчування;
- збільшений термін експлуатації.
Недоліки:
- важка конструкція;
- не можна зберігати розрядженими, U елемента ≥ 1,8;
- сприйнятливі до збільшення U заряду ≥ 2,5 для кожної АКБ;
- дають помітне падіння U на морозі під час навантаження;
- небезпечні для навколишнього середовища через оксиду свинцю, що міститься в них
AGM мають більш високу вартість порівняно з класичними СК-моделями з рідким елементом, але нижча, ніж у GEL-моделей із желеподібним елементом.
Гелеві АКБ: переваги та недоліки
Гелевий акумулятор для сонячної електростанції відрізняється від класичного свинцево-кислотного тим, що до електроліту додають кремнеземний пил, внаслідок чого утворюється густа та нерухома маса, схожа на гель. Гелеві накопичувачі не обов'язково встановлювати у вертикальному положенні. Вони зменшують випаровування електроліту, знижують схильність до корозії, виключають викид газів у навколишнє середовище.
Оскільки AGM та гелеві пристрої відносяться до одного класу VRLA, всі перераховані в попередньому розділі плюси відносяться і до GEL-моделей. Що стосується недоліків вони однакові для всіх свинцево-кислотних акумуляторів.
Акумулятори літієві
Найчастіше вживані акумулятори для зберігання сонячної енергії з літій-іонним хімічним наповненням - нікель-марганцево-кобальтові (NMC) та залізофосфатні (LiFePO4, LFP, IFR). Вони забезпечують високу продуктивність, максимальну енергоємність та велику кількість циклів заряду-розряду, мають низький саморозряд, допускають заряд великим струмом. Крім того, вони безпечні та добре працюють при низьких температурах.
Висновки
Які акумулятори краще вибрати для СЕС однозначно складно відповісти. Це залежить від потужності (кВт) фотоелектричної системи та навантаження, від ваших цілей та особливостей споживання електроенергії. Якщо ви використовуєте ФЕС періодично як резервне джерело і орієнтуєтеся на вартість - вибирайте свинцево-кислотні моделі. Якщо потрібна довговічна система зберігання енергії з максимальним ресурсом, віддайте перевагу літій-іонній технології.
Якщо залишилися питання – звертайтесь до Solar Garden. Фахівці допоможуть вибрати найбільш підходящу батарею. Крім того, наша компанія розробляє проекти, виконує монтаж та технічне обслуговування. У нас також можна вибрати та замовити оптимальний комплект СЕС.
