Baterie do paneli słonecznych

W energii słonecznej baterie zajmują specjalne miejsce, które odgrywają rolę pośrednika w przekazywaniu energii elektrycznej użytkownikom końcowym. Można to wytłumaczyć faktem, że maksymalna ilość energii elektrycznej jest generowana przez akumulator słoneczny podczas intensywnej ekspozycji na światło, która występuje w ciągu dnia.

Jednak jego największe zużycie odbywa się wraz z nadejściem ciemności, gdy masowo używa się oświetlenia z urządzeniami gospodarstwa domowego. Baterie pozwalają zaoszczędzić nadwyżkę energii elektrycznej wytworzonej w ciągu dnia do użytku wieczorem i wieczorem.

Oczywiście opcjonalnie w ciągu dnia można wyłączyć część pracujących modułów słonecznych w rezerwie, ale to nie rozwiąże problemu wieczornych niedoborów energii elektrycznej.

Zasada baterii

Wszelkie baterie elektryczne są uważane za wielokrotnego użytku źródła prądu stałego o zdolności do wykonywania odwracalnych procesów chemicznych poprzez prowadzenie wielu cykli ładowania z przepływem prądów elektrycznych w kierunku przeciwnym do ruchu wstecznego cząstek elementarnych podczas rozładowania.

Po co wybierać modele kwasu ołowiowego

Badania statystyczne wykazały, że praca elity baterie litowe Produkcja w ChRL kosztuje około 0,4 USD za 1 W / godzinę, przy zasobach trwających 1000 ÷ 2000 cykli ładowania / rozładowania, które trwają 3-6 lat.

Najtańsze, naturalnie niebezpieczne dla środowiska akumulatory kwasowo-ołowiowe są wyceniane na 0,08 USD o mniej więcej takiej samej charakterystyce, ale o wydajności ≈75% (tracą jedną czwartą otrzymanej energii).

Przykłady te wskazują na ekonomiczną nieefektywność stosowania drogich konstrukcji akumulatorów w domowych systemach energii słonecznej.

Zalecamy również zobaczyć:

Baterie żelowe - urządzenie, aplikacja i funkcje użytkowania

Kluczowa wydajność baterii

Należą do nich:

• pojemność

• gęstość energii

• samorozładowanie

• temperatura i warunki atmosferyczne

• typ.

Pojemność akumulatora zależy od ilości ładunku, która jest mierzona, gdy energia jest dostarczana odbiorcom ze stanu pełnego naładowania do minimalnej dopuszczalnej wartości napięcia wyjściowego.

Do międzynarodowych pomiarów technicznych stosuje się układ SI (urządzenie to „Zawieszka”). W praktyce w krajach WNP od dawna tradycją jest określanie pojemności akumulatora w amperogodzinach przy standardowym stosunku 1A / godzinę = 3600Kl.

Teraz zaczęto stosować inną podobną cechę - pojemność energetyczną, co oznacza ilość energii dostarczanej konsumentom z całkowicie naładowanego akumulatora w celu osiągnięcia stanu minimalnego napięcia wyjściowego.

Jednostką miary w układzie SI jest „Dżul”, aw praktyce - watogodzina przy stosunku 1W / godzinę = 3600J.

Gęstość energii uwzględnia całkowitą ilość dystrybuowanej energii na jednostkę objętości (lub masy) akumulatora. Ten parametr służy do porównywania skuteczności cech konstrukcyjnych różnych modeli.

Samorozładowanie służy do analizy strat otrzymanego ładunku na biegu jałowym, gdy nie ma obciążenia. Termin został wprowadzony w celu oceny jakości pracy konkretnego projektu podczas długoterminowego magazynowania energii.

Wydajność samorozładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych szacowana jest na podstawie utraty 40% pojemności podczas rocznego przechowywania w temperaturze +20^okołoC lub 15% przy - +5^okołoC.Te przykłady wyraźnie pokazują wzrost samorozładowania wraz ze wzrostem temperatury.

W warunkach przechowywania +40^okołoZ utratą 40% pojemności może wystąpić po 4 miesiącach.

Temperatura i warunki atmosferyczne

Baterie nie tolerują nagłych zmian temperatury, nagrzewanie powyżej +40^okołoC i chłodzenie niższe niż -25^okołoC.

Nie można ich trzymać w pobliżu otwartego ognia ze względu na możliwość samozapłonu oparów lub niezamierzonego nagrzania. Wnikanie wody i opadów atmosferycznych do akumulatora jest niedopuszczalne ze względu na występowanie prądów samorozładowujących przez dodatkowe obwody elektryczne.

Rodzaj baterii jest określany na podstawie konstrukcji obudowy:

• wymagające kontroli elektrolitu i przywrócenia jego poziomu podczas gotowania par,

• modele zamknięte za pomocą zamkniętej pętli. Mogą być wykonane bezobsługowo z gwarancją pracy do 5 lat (wrażliwe na głębokie rozładowanie i przeładowanie) lub niską konserwacją, wymagającą kontroli i uzupełniania wody dwa razy w roku.

Proces ładowania baterii

Działanie baterii wiąże się ze zmianą jej wewnętrznej energii chemicznej. Jego zasilanie jest stale zmniejszane podczas rozładowania i prowadzi do spadku prądu i napięcia. Aby go przywrócić, wystarczy pominąć prąd stały o wyższym napięciu w przeciwnym kierunku.

W praktyce zwyczajowo wybiera się jego wartość przez stosunek: wyrażenie liczbowe 100% pojemności nominalnej w amperach / godzinę jest dzielone przez 10 i uzyskiwana jest bieżąca wartość w amperach. Ta wartość empiryczna nie ma naukowego uzasadnienia, ale jest szeroko stosowana w ośmiogodzinnych cyklach ładowania. Jednak najlepiej nadaje się do konstrukcji NiMh i NiCd zamiast kwasu ołowiowego.

W elektrowniach słonecznych ładowanie odbywa się podczas cyklu pracy obwodu.

Wcześniej rozważano tutaj urządzenie i zasadę działania elektrowni słonecznej:Energia słoneczna dla domu

Funkcje działania baterii do baterii słonecznych

Zapisywanie trybu pracy

Algorytmy sterownika i falownika powinny zapewniać maksymalne możliwości przesyłania energii z modułów słonecznych do użytkowników końcowych bez udziału pracujących akumulatorów, których zasoby należy ostrożnie wykorzystywać tylko do magazynowania i przekazywania nadwyżki energii przez nie odbieranej.

Ochrona przed wstrząsami

Podczas ruchów i / lub wibracji obudowy możliwy jest wyciek elektrolitu do powierzchni zewnętrznej, co powoduje zwiększone samorozładowanie. Aby temu zapobiec, konieczne jest zneutralizowanie powstałych smug słabymi wodnymi roztworami sody oczyszczonej lub mydła do prania w stanie odpowiadającym rodzajowi skroplonej kwaśnej śmietany.

Wpływ temperatury

Wysoka temperatura akumulatora prowadzi do parowania wody: gęstość elektrolitu wzrasta, a napięcie wyjściowe rośnie. Proces ten wymaga kontroli - płytki kontaktowe mogą zostać odsłonięte. Dlatego konieczne jest regularne dodawanie wody destylowanej do poziomu kontrolnego.

W niskich temperaturach lepkość elektrolitu wzrasta: gorzej w kontakcie z elektrodami, zaczyna dawać mniej ładunków, szybciej się wyczerpuje.

Status elektrolitu

Gęstość roztworu

Najlepszą przewodność elektrolitu obserwuje się w temperaturze pokojowej i przy gęstości roztworu 1,23 g / m³. W niskich temperaturach zaleca się zwiększenie go do wartości 1,29 ÷ 1,31 g / cm³.

Obniżono do 1,10 g / cm³ Gęstość w silnych mrozach może powodować zamarzanie elektrolitu, co objawia się wzdęciem obudowy akumulatora.

Brak / obecność zanieczyszczeń

Do pojemnika na baterie należy wlewać wyłącznie specjalny kwas bezkwasowy i wodę destylowaną. Zastosowanie kwasu przemysłowego i / lub zwykłej wody zakłóca procesy chemiczne, prowadzi do wzrostu siarczanowania płyt (tworzenie się warstwy dielektrycznej zanieczyszczeń), samorozładowania oraz spadku wydajności i zasobów.

Zanieczyszczeń nie można całkowicie usunąć i nie ma sensu obsługiwać całego systemu akumulatorów, nawet jeśli ma on głębokie samorozładowanie. Zniszczy wszystko.

Odzyskiwanie baterii

Przy fizycznym zniszczeniu płyt nie można przywrócić baterii do pracy. Możesz spróbować zapobiec zasiarczeniu, ale ... bez odpowiedniej gwarancji wyniku.

Metoda stosowania roztworu siarczanu magnezu

Sekcje baterii są zalewane roztworem i poddawane kilku cyklom rozładowania / ładowania. Powstałe siarczany i zanieczyszczenia na płytach zaczną się kruszyć na dno. Konieczne będzie ich usunięcie: obwody elektryczne mogą być zwarte. Dobrze umyte puszki są nalewane nowym elektrolitem o nominalnej gęstości i uruchamiane.

Ta metoda pozwala w niektórych przypadkach wydłużyć żywotność baterii.

Ładunek tętnienia

Czasami, aby zapobiec zasiarczeniu, mistrzowie ładują akumulator prostowanym prądem, uzyskanym przez odcięcie jednej połowy fali przemysłowego sinusoidy mocna dioda. Uważa się, że ładunek przeprowadzany za pomocą krótkich impulsów prądowych zapobiega tworzeniu się warstwy dielektrycznej zanieczyszczeń na płytkach.

Ta metoda działa ładowarki tyrystorowe / triakowe.

Zalety i różnice akumulatorów ołowiowych opracowanych dla elektrowni słonecznych

Tryb akumulatora samochodowego

Takie akumulatory są dostępne do niezawodnego rozruchu w każdej, nawet zimnej porze roku. Proces przewijania wirnika silnika z mechanizmem korbowym wiąże się z dużymi siłami mechanicznymi wymagającymi zwiększonych prądów dla rozrusznika w momencie rozruchu.

Podczas podróży akumulator jest stale ładowany z generatora.

Tryb działania elektrowni słonecznej

Akumulatory są ładowane prądami roboczymi akumulatorów słonecznych i nie doświadczają dużych krótkotrwałych obciążeń, takich jak odpowiedniki samochodowe.

Bezobsługowe stacjonarne akumulatory Sonnenschein A700, A500, A400 do zastosowań przemysłowych z powodzeniem działają w cyklicznych i / lub ciągłych trybach ładowania.

Akumulatory Delta dostarczane są głównie z zaworem regulującym ciśnienie gazu wewnątrz obudowy i działają w alternatywnych obwodach energetycznych.

Wiodący producenci baterii do baterii słonecznych (baterie słoneczne)

Najpopularniejsze firmy na rynku rosyjskim produkują akumulatory do celów przemysłowych: Bosh (Niemcy), Sonnenschein (Niemcy), YUASA (Wielka Brytania), C&D Technoloqies (USA), Delta (Chiny), Haza (Chiny), APS (Tajwan).

Każdy z nich ma swoją własną charakterystykę. Na przykład akumulatory Haza są dostępne w technologiach AGM i HZY (żelowych) do współpracy z modułami słonecznymi.

Aby wybrać odpowiedni model baterii do elektrowni słonecznej, najpierw należy dokładnie przemyśleć warunki ich działania, a dopiero potem poszukać konkretnego projektu pod względem napięcia, pojemności i innych opisanych cech.

Zasada działania sterowników do ładowania paneli słonecznych, urządzenie brane pod uwagę przy wyborze tutaj.