Solbatterier: en oversikt over typene egnede batterier og deres funksjoner

Beregning av nødvendig batterikapasitet

Kapasiteten til batterier beregnes basert på forventet levetid for batteriet uten opplading og det totale strømforbruket til elektriske apparater.

Den gjennomsnittlige effekten til det elektriske apparatet over tidsintervallet kan beregnes som følger:

P = P1 * (T1 / T2),

Hvor:

• P1 - navneskiltets kraft til enheten;
• T1 – enhetens driftstid;
• T2 er den totale estimerte tiden.

Nesten i hele Russland er det lange perioder hvor solcellepaneler ikke vil fungere på grunn av dårlig vær.

Det er uøkonomisk å installere store serier med batterier for full belastning bare noen få ganger i året.Derfor må valget av tidsintervallet hvor enhetene bare vil fungere på utslippet, tilnærmes basert på gjennomsnittsverdien.

Mengden energi som genereres av solcellepaneler avhenger av tettheten til skyene. Hvis overskyet vær i regionen ikke er uvanlig, må mangelen på inngangskraft tas i betraktning når du beregner volumet til batteripakken

Ved en lengre periode hvor det ikke er mulig å bruke solcellepaneler, er det nødvendig å bruke et annet system for å generere strøm, basert for eksempel på en diesel- eller gassgenerator.

Et 100 % ladet batteri kan levere strøm til det er helt utladet, noe som kan beregnes ved hjelp av formelen:

P = U x I

Hvor:

• U - spenning;
• I - nåværende styrke.

Så ett batteri med en spenning på 12 volt og en strøm på 200 ampere kan generere 2400 watt (2,4 kW). For å beregne den totale effekten til flere batterier, må du legge til verdiene oppnådd for hvert av dem.

På salg er det batterier med høy effekt, men de er dyre. Noen ganger er det mye billigere å kjøpe flere vanlige enheter komplett med tilkoblingskabler

Resultatet som oppnås må multipliseres med flere reduksjonsfaktorer:

• inverter effektivitet. Med riktig tilpasning av spenning og effekt ved inngangen til omformeren, vil en maksimal verdi på 0,92 til 0,96 nås.
• effektiviteten til strømkabler. Minimering av lengden på ledningene som forbinder batteriene og avstanden til omformeren er nødvendig for å redusere elektrisk motstand. I praksis er verdien på indikatoren fra 0,98 til 0,99.
• Minste tillatte utlading av batterier.For ethvert batteri er det en nedre ladegrense, utover hvilken levetiden til enheten reduseres betydelig. Vanligvis er kontroller satt til en minimumsladeverdi på 15 %, så koeffisienten er omtrent 0,85.
• Maksimalt tillatt kapasitetstap før batteribytte. Over tid oppstår aldring av enheter, en økning i deres indre motstand, noe som fører til en irreversibel reduksjon i deres kapasitet. Det er ulønnsomt å bruke enheter med en gjenværende kapasitet på mindre enn 70%, så verdien av indikatoren bør tas som 0,7.

Som et resultat vil verdien av integralkoeffisienten ved beregning av nødvendig kapasitet for nye batterier være omtrent lik 0,8, og for gamle før de avskrives - 0,55.

For å forsyne huset med strøm med lengden på lade-utladingssyklusen lik 1 dag vil kreve 12 batterier. Når en blokk med 6 enheter er på utlading, vil den andre blokken bli ladet

Vedlikehold: hvordan gjenopprette et gelbatteri, utskifting av elektrolytt

Hvis du betjener strømforsyningen i henhold til produsentens anbefalinger, vil den mest sannsynlig tjene sin levetid uten problemer og vil ikke kreve ytterligere handlinger. Hvis strømforsyningen er hoven eller platene er ødelagt, anbefaler vi å ikke gjenopprette den, men å kjøpe en ny. I hvilke tilfeller kan du prøve å gjenopplive et gelbatteri?

Hvis du merker tap av kapasitet i batteriet, kan gelkomponenten ha tørket ut. I dette tilfellet er det nødvendig å gjenopprette vannbalansen til elementet med destillert vann. Deretter viser vi deg trinn for trinn hvordan du gjør det.

Fjern plastdekselet.

Fjern gummiproppene fra glassene.

• Ta en sprøyte og trekk opp 1-2 terninger destillert vann.
• Hell vann i hver krukke.

• La batteriet stå i noen timer for å la gelen trekke inn i vannet.
• Hvis det ikke er nok vann, tilsett; hvis det er overflødig - fjern dem med en sprøyte.
• Sjekk spenningsnivået på terminalene.
• Sett på plass pluggene og lukk batteridekselet.
• Sett batteriet på lading.

Også revitalisering av batteriet kan være nødvendig med sterk sulfatering av platene, som dannes under driften av batteriet. Det er to måter å desulfatere på:

Ved hjelp av den kjemiske sammensetningen Trilon V. Den må kjøpes, fortynnes i spesifisert andel og helles i et forhåndstørket batteri

Vær oppmerksom på at i gelbatterier er det ikke alltid mulig å fullstendig fjerne elektrolytten i form av en gel. Etter desulfatering med Trilon B, må du skylle innsiden med destillert vann, helle gelelektrolytten inn i batteriet igjen, etter å ha klargjort løsningen

Som du kan se, er metoden ganske plagsom og krever kunnskap og ferdigheter.
Ved hjelp av pulserende strømmer med forskjellige amplituder. Under denne operasjonen ødelegger de pulserende strømmene blysulfatet. Det er verdt å merke seg at gelbatterier, som nevnt ovenfor, ekstremt negativt oppfatter plutselige spenningsfall og høye strømmer. Brukere som har prøvd denne metoden sier at det ikke alltid er mulig å nå målet. Dette forklares av det faktum at i tillegg til blysulfat, blir selve platene ødelagt, og dette fører til tap av kapasitet.

Som du kan se, er det måter å gjenopprette batterier på, men de er ikke veldig egnet for gel-strømforsyninger. Vi anbefaler at du ikke prøver å gjenopplive gelbatteriet, men kjøper et nytt.

Er det mulig å helle elektrolytt eller vann i et gelbatteri?

Som en del av vedlikeholdet av gelbatterier kan de fylles på med destillert vann på den måten vi har beskrevet ovenfor. Det anbefales ikke å helle vanlig vann fra springen i strømkilder - det er for mange urenheter i det som vil forstyrre den riktige reaksjonen.

Elektrolytten i sin rene form helles ikke i gelbatterier. Du kan prøve å lage en absorbert elektrolytt, men vi kan ikke gå god for resultatene av et slikt eksperiment.

Gelbatterier for biler er ganske populære på grunn av fraværet av behovet for vedlikehold. Som du kan se, er driften av disse strømforsyningene ekstremt enkel. Mange blir imidlertid skremt av de høye kostnadene. Med riktig vedlikehold - rettidig opplading, overholdelse av lagringsforhold - vil dette batteriet vare lenge, og gjenoppretting av kapasitet vil ikke ta mye tid og krefter. Hvordan tar du vare på gelbatteriet ditt? Har du støtt på problemer under lading eller gjenoppretting? Del opplevelsen din med våre lesere.

Livstid

I de fleste tilfeller med solcellepaneler til hjemmet vil syklusen til batteridelsystemet være én dag. Når du bruker denne modusen, vil batteriets evne til å lagre energi i samme volum reduseres. Det antas at ved slutten av batterilevetiden bør gjenværende kapasitet til batteriet være 80% av den nominelle.

Gitt denne funksjonen er det ganske enkelt å beregne den økonomiske gjennomførbarheten av å velge visse batterier i et system med solcellepaneler.

Effekt av utslippsdybde på levetid (sykluser)

Temperatureffekt på levetid (år)

Driftsregler

Ved bruk av batterier, samt eventuelt teknisk utstyr, må du følge reglene. Ved bruk av batterier i solstasjonsanlegg er driftsreglene bestemt av driften av slike anlegg og er uttrykt i kravene til batterier, som beskrevet ovenfor.

På grunn av den store elektriske belastningen, som vanligvis er koblet til strømforsyningssystemer, er det nødvendig å inkludere flere batterier i en enkelt gruppe. Dette gjøres for å øke den totale kapasitansen og for å øke spenningen ved utgangen, eller for å oppnå begge målene.

Tre ordninger for å slå på en gruppe batterier brukes:

Konsekvent. Med denne inkluderingen vil kapasiteten til gruppen være lik kapasiteten til ett batteri, og
spenningen vil reflekteres i summen av spenningene til alle batteriene i gruppen.

Parallell. Med denne inkluderingen er spenningen uendret og lik den nominelle spenningen til ett batteri, og kapasiteten til gruppen bestemmes som summen av kapasiteten til de inkluderte batteriene;

Kombinert. Med dette koblingsskjemaet brukes serie- og parallellkobling av batteriet.

Når du kombinerer batterier i grupper, husk at batterier bør brukes i én gruppe:

1. Ett slag;
2. En beholder;
3. En merkespenning.

Det er ønskelig at batteriene er av samme driftstid og produsent.

Du kan også like følgende innhold:

Takk for at du leste til slutten!

Ikke glem, i Zen

Hvis du likte artikkelen!

Følg oss på Twitter:

Del med venner, legg igjen kommentarer

Bli med i vår VK-gruppe:

ALTER220 Alternativ energiportal

og foreslå temaer for diskusjon, sammen blir det mer interessant!!!

Typer og typer bilbatterier

Et tradisjonelt batteri med blyplater og en løsning av svovelsyre som elektrolytt tilhører klassen blysyre- eller WET-batterier (“våt” i fremmed terminologi). I biler har denne typen batteri blitt brukt i lang tid og har allerede gått gjennom flere stadier av utvikling knyttet til kompleksiteten i vedlikehold.

Faktum er at i løpet av ladnings- og utladningssyklusene dannes det en ekstra mengde vann, som fordamper og endrer tettheten til elektrolytten. I tillegg er den kjemiske reaksjonen i elektrolytten ikke bare ledsaget av dannelsen av blysulfat og vann, men også av utviklingen av gasser (hydrogen og oksygen) og dannelsen av damper av selve elektrolytten.

Prosessen med gassdannelse er spesielt aktiv under intensiv kjøring og lading av batteriet med høye strømmer - da sier de at batteriet "koker".

Fordampningen av noe av elektrolytten endrer ikke bare tettheten, men eksponerer også den øvre delen av platene, noe som forringer batteriets effektivitet og holdbarhet. Derfor krevde bly-syrebatterier i den siste tiden, i tillegg til å overvåke ladenivået, konstant kontroll av tettheten og elektrolyttnivået, og periodisk vedlikehold var en integrert del av driften.

I tillegg til sulfatering og fordampning av elektrolytten i batterier av denne typen, samhandler platematerialet med vann og danner blyoksider - kilder til korrosjon og gradvis ødeleggelse av platene.

Forbedringen av batterier inkluderte først og fremst reduksjon av den negative effekten av disse tre faktorene, og de viktigste måtene å løse problemer på var å bruke nye materialer.

Derfor har bruken av antimon for å øke holdbarheten til plater vært kjent i lang tid. Moderne teknologier har gjort det mulig å redusere prosentandelen av dette elementet og på grunn av dette oppnå en merkbar reduksjon i intensiteten av "koking". Vedlikeholdstiden til batteriene er betydelig redusert og de kalles allerede lite vedlikehold.

Det neste steget mot forbedring av bilbatterier - bruken av kalsium i blylegeringen - gjorde det mulig å ytterligere redusere intensiteten av gassdannelse og øke selvutladningsspenningen. Nå kunne batteriene lagres i utladet tilstand i lengre tid, og prosessen med å koke av elektrolytten begynte å spille en så ubetydelig rolle at batteriene ble vedlikeholdsfrie (selv om dette ikke er helt sant: batterilading er en av vedlikeholdsoperasjonene).

"Vedlikeholdsfrie" batterier for personbiler produseres nesten aldri. Men "lavt vedlikehold" (noen ganger referert til som "uovervåket") er ganske rimelig å bruke på de maskinene (spesielt med kjørelengde) der nettverket ombord er ustabilt: disse batteriene er motstandsdyktige mot belastningssvingninger.

En mellomposisjon mellom batterier med lite antimon og kalsium er okkupert av hybridbatterier.I dem er platene med positive elektroder laget med et lavt innhold av antimon, og de negative inneholder kalsium. Denne løsningen lar deg til en viss grad kombinere fordelene ved begge alternativene, men dessverre også ulempene. Faktum er at "kalsium"-batterier bare er følsomme for endringer i nettverket ombord.

De neste viktige trinnene i forbedringen av bilbatterier var design og teknologiske løsninger som sikret overgangen av elektrolytten fra flytende tilstand til gellignende tilstand. Batterier laget ved hjelp av en teknologi som bruker en gel i stedet for en væske som en elektrolytt, kalles gelbatterier.

Bruken av gelen tillot oss å løse flere problemer på en gang:

• sikkerhet - en svovelsyreløsning er ekstremt farlig for både mennesker og miljø, og muligheten for lekkasjer eksisterer alltid;
• orientering - den gellignende tilstanden gjør at batteriet kan brukes i enhver helning av horisontlinjen - elektrolytten i den er sikkert festet;
• vibrasjonsmotstand - heliumfyllstoffet er ikke redd for å riste på jettegryter - det er festet i forhold til elektrodeplatene, muligheten for å eksponere en del av elektrodeoverflaten er utelukket.

En av variantene av gel (selv om det er terminologiske tvister om dette) er AGM-batterier (AGM - en forkortelse for Absorbent Glass Mat - absorberende glassmateriale), så oppkalt etter passende teknologi. Det særegne ved AGM er at mellom platene er det et spesielt porøst materiale som holder elektrolytten og i tillegg beskytter platene mot å falle.

Batterier der væske fortykket til en gelkonsistens brukes som elektrolytt, brukes ikke i personbiler.

Valgkriterier for solcellebatterier

Produsenter forbedrer stadig teknologier for solcellebatterier, og de samme digitale ytelsesindikatorene i aksjon kan manifestere seg på helt andre måter.

Men du bør definitivt ta hensyn til slike indikatorer:

• driftsnivå av kapasitet;
• ladestrøm;
• utladningsstrøm.

Når du velger et batteri, bør antallet grønne systemer i seg selv tas i betraktning, nødvendig batterikapasitet vil avhenge av dette. Oftest finnes batterier med en spenning på 12 V, basert på dette vil det være nødvendig å beregne hvor mange batterier som må kobles i serie.

Hvis driftsspenningen til solbatteriet overstiger spenningen til ett batteri, må du beregne hvor mange av dem som må kobles til, som regel er tallet et multiplum av 12. Det bør også huskes at når batteriene er koblet i serie, spenningen endres, men kapasiteten forblir den samme, mens de er parallelle omvendt.

Opplegg for enheten til et solkraftverk

Vurder hvordan solsystemet for et landsted er ordnet og fungerer. Hovedformålet er å konvertere solenergi til 220 V elektrisitet, som er hovedstrømkilden for elektriske husholdningsapparater.

Hoveddelene som utgjør SES:

1. Batterier (paneler) som konverterer solstråling til likestrøm.
2. Batteriladekontroller.
3. Batteri pakke.
4. En omformer som konverterer batterispenningen til 220 V.

Utformingen av batteriet er gjennomtenkt på en slik måte at utstyret kan fungere under forskjellige værforhold, ved temperaturer fra -35ºС til +80ºС.

Det viser seg at riktig installerte solcellepaneler vil fungere med samme ytelse både om vinteren og sommeren, men på én betingelse - i klart vær, når solen gir fra seg maksimalt med varme. På en overskyet dag synker ytelsen kraftig.

Effektiviteten til solkraftverk på middels breddegrader er stor, men ikke nok til å fullt ut gi strøm til store hus. Oftere betraktes solsystemet som en tilleggs- eller reservekilde for elektrisitet.

Vekten på ett 300 W batteri er 20 kg. Oftest er panelene montert på taket, fasaden eller spesielle stativer installert ved siden av huset. Nødvendige forhold: vending av flyet mot solen og optimal helning (i gjennomsnitt 45 ° til jordens overflate), noe som gir et vinkelrett fall av solstrålene.

Hvis mulig, installer en tracker som sporer solens bevegelse og regulerer plasseringen av panelene.

Det øvre planet på batteriene er beskyttet av herdet støtsikkert glass, som enkelt tåler hagl eller kraftig snødrev. Det er imidlertid nødvendig å overvåke beleggets integritet, ellers vil skadede silisiumskiver (fotoceller) slutte å fungere.

Kontrolleren utfører hvor mange funksjoner. I tillegg til den viktigste - automatisk justering av batteriladingen, regulerer kontrolleren tilførselen av energi fra solcellepaneler, og beskytter dermed batteriet mot fullstendig utladning.

For hjemmelagde solcelleanlegg er det beste valget gelbatterier, som har en periode med uavbrutt drift på 10-12 år. Etter 10 års drift reduseres kapasiteten deres med omtrent 15-25%. Dette er vedlikeholdsfrie og absolutt sikre enheter som ikke avgir skadelige stoffer.

Om vinteren eller i overskyet vær fortsetter også panelene å fungere (hvis de regelmessig ryddes for snø), men energiproduksjonen reduseres med 5-10 ganger

Inverternes oppgave er å konvertere likespenningen fra batteriet til en AC-spenning på 220 V. De er forskjellige i slike tekniske egenskaper som kraften og kvaliteten på spenningen som mottas. Sinus-utstyr er i stand til å betjene de mest "lurerike" enhetene når det gjelder gjeldende kvalitet - kompressorer, forbrukerelektronikk.

Det er anslått at omtrent 1 kW solenergi faller på 1 m² av planetens overflate, og 1 m² av et solcellebatteri omdanner omtrent 160-200 watt. Derfor er effektiviteten 16-20%. Med riktig enhet er dette nok til å levere strøm til alle laveffektsapparater i huset.

Kontrolleren viser batteriladingen i prosent. Hvis 24-volts utstyr viser en batterilading på 27 V, så er de 100% fulle

Et par kraftige gelbatterier 200 Ah med (effekt 4,8 kW). Dette er en dag med drift av elektriske apparater med non-stop forbruk på 180-200 watt. Energilagringsenheter er frostbestandige, det vil si at de kan installeres på loftet, og siden de er trygge, kan de også plasseres ved siden av boligkvarteret.

Det digitale displayet til omformeren viser vanligvis to parametere: strømforbruket og den totale spenningen til kraftsystemet. Et ekstra laderalternativ lar deg koble til en elektrisk generator og raskt lade batteriet (hvis det ikke er sol)

Det enkleste oppsettet for et solkraftverk, inkludert hovedkomponentene.Hver av dem utfører sin egen funksjon, uten hvilken driften av SES er umulig.

Typer batterier

Så godt som alle batterier kan brukes til solcellepaneler. Men hovedsaken er at det fungerer lenge. Batteriets funksjon avhenger av type produksjon og materialer.

De viktigste typene energilagringsenheter:

1. Litium.
2. Bly syre.
3. Alkalisk.
4. Gel.
5. generalforsamling
6. Gelét nikkel-kadmium.
7. OPZS.

Litium

Energi vises i dem i det øyeblikket litiumioner reagerer med metallmolekyler. Metaller er tilleggskomponenter.

Denne typen batterier kan lades veldig raskt med stor kapasitet. Disse batteriene veier lite og har en kompakt størrelse. I tillegg er kostnadene deres ganske høye. På grunn av dette blir de nesten aldri brukt i solenergi. De fungerer 2 ganger mindre enn gel. Men server enda mindre hvis kostnaden overstiger 45 %. Det er på dette tidspunktet de er i stand til å holde volumet på beholderen på ønsket nivå.

Slike batterier fungerer i små spenningsområder. En betydelig ulempe med slike enheter er at kapasiteten reduseres over tid. Og dette er ikke avhengig av overholdelse av alle tekniske regler.

Bly syre

På utviklingsstadiet var de utstyrt med flere rom for elektrolytt med en vandig løsning. Blyelektroder og ulike urenheter er nedsenket i denne blandingen. Takket være dette viste batteriet seg å være motstandsdyktig mot korrosjon.

Slike enheter fungerer ikke i lang tid. Dette er på grunn av utslippshastigheten.

alkalisk

Disse batteriene har lite elektrolytt. Kjemikaliene deres er ikke i stand til å løse seg opp i den. De reagerer ikke engang på hverandre.

Alkaliske (alkaliske) batterier kan vare lenge.De er godt motstandsdyktige mot strømstøt. I motsetning til gelbatterier er disse batteriene i stand til å fungere stabilt ved lave temperaturer. Og i kulda er de i stand til å jobbe lenge.

De skal lagres 100 % utladet. Dette er nødvendig for ikke å miste kapasitet under fremtidige ladninger. Denne funksjonen kan alvorlig forstyrre driften av et solkraftverk.

Gel

Denne typen har et slikt navn fordi elektrolytten i den presenteres i form av en gel. På grunn av gitterlaget flyter det praktisk talt ikke.

Dette solcellebatteriet varer lenge og kan lades opp mange ganger. Motstandsdyktig mot mekanisk skade. Alle slags sprekker vil ikke forstyrre funksjonen.

Den kan operere ved lave temperaturer ned til -50 grader og kapasiteten reduseres ikke. Etter en lang periode med inaktivitet mister ikke gelbatteriet sine egenskaper.

Hvis dette batteriet skal brukes i et kaldt rom, bør det isoleres. Under ingen omstendigheter bør avgiftsnivået overskrides. Ellers kan den eksplodere eller mislykkes. I tillegg er de svært følsomme for strømstøt.

generalforsamling

Faktisk tilhører de typen blysyre. Men det er en forskjell - dette er glassfiberen inni, som er i elektrolytten. Syre fyller lagene av dette materialet. Dette gjør det mulig for henne å ikke spre seg. Alt dette tyder på at et slikt solcellebatteri kan plasseres i hvilken som helst posisjon.

Disse batteriene har god kapasitet, varer lenge og kan lades opp til 500 eller 1000 ganger. Alt avhenger av produsenten. Men til tross for alle fordelene, er det en betydelig ulempe. De er følsomme for høy strøm.Dette kan blåse opp kroppen.

Støpte nikkel-kadmium-batterier

De er alkaliske og må fylles med elektrolytt. I motsetning til geléfylte batterier er de tryggere. Kostnadene deres er ikke høye og kraften holdes ganske bra. Tåler mange sykluser med ladning og utladning.

Levetiden er ganske kort. Jo lenger du bruker den, jo mindre blir kapasiteten.

Bilbatterier

Disse enhetene er ganske lønnsomme når det gjelder å spare penger. Folk som lager sitt eget solkraftverk bruker dem oftest.

Ulempen med disse batteriene er rask slitasje og hyppig utskifting. Som et resultat kan de brukes i en kort periode og for solcellemoduler med lav effekt.