Батарея для сонячної батареї: огляд, види, характеристики
Використання енергії сонця - це альтернатива невосполняемим джерел енергії. Сучасні технології дозволяють використовувати сонячні батареї для вуличного освітлення, опалення та освітлення невеликих будинків. Сьогодні вже не рідкість сонячні батареї для дачі, які дозволяють в літній період забезпечити господарство електроенергією.
Сонячні батареї
Пристрій, який представляє собою велику кількість фотоелектричних перетворювачів, з`єднаних в єдину систему, і є сонячна батарея.
Для сонячної батареї важлива наявність прямих сонячних променів, енергія яких перетворюється в електричний струм.
Встановлюються батареї в тих районах, де сонячні дні складають більшу частину року. Правда, на ефективність роботи сонячних батарей впливає ще й географічна широта. Адже чим далі від полюса, тим потужніше сонячні промені. Але навіть в середній смузі Росії взимку сонячні батареї знижують споживання електроенергії із загальних мереж, а влітку з`являється можливість навіть продавати її надлишки.
Сонячні батареї бувають монокристалічні, полікристалічні і тонкоплівкові.
Відео: Сонячний power bank на 2 USB 5000 mAh, сонячна батарея (Solar power bank) ОГЛЯД
Спрямовані в різні боки кристали в полікристалічних батареях дозволяють знизити залежність від прямих сонячних променів. Такі батареї сьогодні найбільш поширені, їх використовують для освітлення громадських будівель і приватних будинків. Часто вже зустрічається і вуличне освітлення на сонячній батареї саме полікристалічного типу.
Сонячні батареї для дачі
Ще зовсім недавно головним аргументом проти установки сонячних батарей на дачі була їх вартість. Сьогодні цю продукцію починає випускати вітчизняна промисловість, ціни на неї стають нижче, вибір - ширше, а сервісне обслуговування - доступніше.
Сучасні технології цілком здатні впоратися з освітленням ділянки і забезпечити роботу побутових приладів. Правда, при цьому потрібна акумуляторна батарея для сонячної батареї, а ще контролер заряду і інвертор, який перетворює постійний струм в змінний.
Сьогодні можна придбати готовий комплект сонячної мініелектростанції для дачі або невеликого будинку з автономністю роботи протягом 24 годин. Потужність такої електростанції - 235 Вт при потужності акумуляторної батареї 2,4 кВт * год.
Акумулятори для сонячних батарей
Акумуляторні батареї є важливою частиною обладнання сучасної геліосистеми.
У яскраві сонячні дні сонячні батареї виробляють значно більше електричної енергії, ніж споживають електроприлади, а вночі, коли особливо важливо освітлення, не працюють взагалі. Значить, необхідно накопичувати і зберігати електроенергію для подальшого її використання.
Акумуляторна батарея для сонячної батареї і призначена для рівномірного і безперебійного електропостачання.
Також акумуляторні батареї (АКБ) перекривають пікові навантаження, занадто великі для фотомодулів, використовують накопичену енергію в темний час доби, компенсують різницю виробленої і спожитої енергії в похмуру погоду.
Способи підключення АКБ
Найчастіше одного акумулятора не вистачає для повноцінної роботи сонячної електростанції, і доводиться використовувати кілька однотипних батарей. Фахівці вважають, що вони взагалі повинні бути з однієї партії.
Відео: ?????? СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ, СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ, фотоелементи, БЕЗКОШТОВНА ЕНЕРГІЯ СОНЦЯ МІФ ЧИ РЕАЛЬНІСТЬ
Для підвищення загальної ємності системи використовуються три способи з`єднання (комутації) АКБ.
При паралельному з`єднанні складаються ємності всіх батарей, а загальне напруга дорівнює напрузі в одному пристрої.
Послідовне з`єднання, навпаки, дозволяє підсумувати все напруги, а ємність залишається рівною ємності однієї батареї в схемі.
Найпродуктивнішим є комбіноване послідовно-паралельне з`єднання, при якому підсумовуються як напруги, так і ємності.
Правда, при такому з`єднанні АКБ схильні розбалансування, тобто сумарна напруга буде постійним розрахунковим, а ось для кожного окремого акумулятора його показання будуть змінюватися. Таке явище призводить до того, що частина батарей недозаряжается, а частина заряджається вище норми, і ресурс виробляється передчасно.
Тому в комплект кожної геліосистеми обов`язково входить контролер заряду сонячних батарей і перемички, за допомогою яких з`єднують середні точки для самовирівнювання напруги в АКБ.
Особливості акумуляторних батарей для геліосистем
Акумуляторна батарея для сонячної батареї повинна задовольняти цілому ряду вимог. Вона повинна витримувати велику кількість циклів заряду / розряду. При цьому саморазряд повинен бути мінімальним, а величина зарядного струму - великий, діапазон робочих температур - широким.
Сьогодні виробники вже випускають спеціальні акумуляторні батареї, так звані сонячні акумулятори, які цим вимогам повністю відповідають.
Комплект сонячних батарей з такими пристроями та контролером заряду дозволяє накопичувати енергію і зберігати її з максимальною ефективністю. А мережевий інвертор - перетворити її для підключення побутових приладів і освітлення.
критерії вибору
вибирати акумулятор для сонячних батарей для дому має відбуватися за кількома параметрами.
Відео: Вуличний світильник на сонячній батареї. Огляд.
Найважливіший з них - це ємність. Виходячи з необхідного енергоспоживання розраховується розрахунковий показник ємності, збільшується на 35-50%, і вже по ньому підбирається одне або кілька пристроїв для паралельного підключення. АКБ з достатньою ємністю тримає енергію до 4 діб.
Тривалість розрядки і зарядки. З двох пристроїв з однаковим номіналом ємності краще то, для якого потрібно менший інтервал часу для зарядки.
Ємність свинцевого акумулятора залежить від маси свинцю в ньому, тому чим більше маса АКБ, тим вище його реальна ємність. При виборі потрібно звертати увагу на вагу і габарити пристрою.
Виробники задають для своєї продукції діапазон робочих температур і періодичність обслуговування, на ці показники теж слід звертати увагу.
У супровідних документах завжди вказується термін використання АКБ, кількість разрядочних циклів (чим більше цей показник при інших рівних умовах, тим краще) і величина саморозряду в місяць.
При розрахунку параметрів акумуляторної батареї потрібно враховувати втрати енергії при її зберіганні і перетворенні. Ефективність сучасних пристроїв для геліосистем становить приблизно 85%.
Види акумуляторів для сонячних батарей
Звичні автомобільні акумулятори не розраховані на велику кількість циклів і відрізняються значним саморазрядом. Для геліостанцій використовуються зовсім інші пристрої.
1. AGM-акумулятори, в конструкції яких між абсорбуючі стекломата знаходиться в зв`язаному стані електроліт. Такий пристрій може експлуатуватися в будь-якому положенні, при низькій ціні і глибині заряду близько 80% витримують до 500 циклів і відрізняються високим рівнем заряду.
Термін з експлуатації не такий великий - 5 років, і діапазон робочих температур обмежений 15-25 ° С, але вони швидко заряджаються - потрібно менше 8 годин повне відновлення, можуть транспортуватися в зарядженому стані і експлуатуватися в приміщенні з недостатньою вентиляцією.
AGM-акумулятори швидко виходять з ладу через перезарядження, але недозаряд переносять цілком задовільно.
2. Гелева батарея для сонячної батареї теж може працювати в будь-якому положенні. Желеподібний гелевий електроліт утримується в порах силікагелю, який служить роздільником для пластин. Незаперечна перевага такої конструкції - електроди не обсипаються, тому що весь вільний простір заповнений гелем, а значить, виключена можливість короткого замикання. Крім того, вони витримують повну розрядку і значне число циклів, приблизно в півтора рази більше, ніж у аналогічних AGM-акумуляторів. Але і ціна їх помітно вище.
Незважаючи на ціну, гелеві акумулятори економічніше, не потребують обслуговування, можуть в повністю розрядженому стані без шкоди перебувати кілька днів, втрати енергії в них незначні через малу саморазряда.
3. OPzS акумулятори, так звані заливні пристрої з рідким електролітом, які не потребують обслуговування, розроблені спеціально для розрядки малими струмами. Вони витримують дуже велику кількість глибоких циклів, використовуються, як правило, в потужних дорогих сонячних системах, і самі стоять досить дорого.
Контролер заряду сонячних батарей
Електронні пристрої призначені для контролю і регулювання рівня заряду на акумуляторі. Саме вони захищають АКБ як від повної розрядки, так і від зайвої зарядки.
Контролери заряду - дуже важливі елементи сонячних батарей. Вони забезпечують багатостадійний заряд АКБ, автоматичне відключення при повному заряді батареї і при мінімальному заряді - навантажень, підключення фотомодулів, коли батарею потрібно зарядити, і перепідключення навантажень після зарядки.
Найдешевший і примітивний вид контролерів типу On / Off відключає сонячні батареї від АКБ, коли напруга досягає граничного значення, не даючи акумуляторів зарядитися повністю і тим самим скорочуючи їх ресурс.
PWM-контролери, які працюють за ШІМ (широтно-імпульсна модуляція) - технології, економічні та ефективні в районах з високою активністю сонця. Вони припиняють заряд, дозволяючи акумулятора при цьому повністю зарядитися. Встановлюються такі пристрої в малопотужних, до 2 кВт, системах з акумулятором малої місткості.
МРРТ-контролери керують максимальними енергетичними піками. Вони найбільш ефективні в геліосистемах, але і значно дорожче пристроїв інших моделей.
Виробники акумуляторів для сонячних батарей
На російському ринку не так багато виробників цього виду продукції.
Компанія CSB Battery Co., Ltd (Тайвань) пропонує свинцево-кислотні АКБ, виготовлені за технологією AGM, яка відслужила вже до 10 років, розраховані на напругу 12 В, ємністю від 26 до 100 А * год за ціною від 2,6 до 8 , 2 тис. рублів.
Приблизно такі ж акумулятори випускає Shandong Sacred Sun Power Sources Co., Ltd (Китай).
HAZE Battery Company Ltd (Великобританія) постачає гелеві АКБ яка відслужила вже до 12 років, робочим напруга 12 В, ємністю від 15 до 230 А * год і діапазоном температур від -20 до +50 ° С за цінами від 7 до 28 тис. Рублів .
SSKGroup (Росія-Бельгія) випускає надійні гелеві акумуляторні батареї для сонячних батарей з полум`ягасником яка відслужила вже 15 років, ємністю від 100 до 180 А * год за цінами від 11 до 19 тис.рублей.
Виробники сонячних батарей
Основними виробниками сонячних батарей довгий час були Японія, Німеччина, США і Китай. Російські сонячні батареї збираються з матеріалів, вироблених в цих країнах. Найпопулярніші вітчизняні сонячні батареї з доступною ціною виготовляються з полікристалічного кремнію, виробленого в Німеччині і США.
Сьогодні російські виробники не тільки виробляють сонячні модулі, а й розробляють нові, як, наприклад, «Квант» в Москві.
Краснодарська компанія «Сонячний вітер» виробляє не тільки модулі, а й готові домашні геліостанції. Проектує готові геліосистеми і «СоларІннТех» з Зеленограда.
На вітчизняному ринку все більше обладнання для геліосистем, включаючи готові типові проекти. Але при деяких інженерних навичках і посидючості можна самостійно розрахувати систему для конкретних умов експлуатації і підібрати необхідне обладнання: сонячні батареї, акумулятори, контролери різних виробників в широкому ціновому діапазоні. При цьому можна заощадити на деяких складових, зібравши їх самостійно з підручних матеріалів, наприклад, контролер.
