- Co je gelová baterie, její konstrukce, vlastnosti, životnost
- Konstrukce gelové baterie
- Vlastnosti gelové baterie
- Označení gelu
- Životnost gelových baterií
- Výpočet potřebné kapacity baterie
- Typy baterií
- Lithium
- Olověný akumulátor
- Alkalické
- Gel
- AGM
- Odlévané nikl-kadmiové baterie
- Baterie pro automobily
- Srovnávací tabulka baterií:
- Která baterie?
- Doživotní
- Typy baterií a jejich specifikace
- Startovací baterie
- Baterie s voskovanými deskami
- Baterie AGM
- Gelové baterie
- Zaplavitelné (OPzS) baterie
- Na co se zaměřit při výběru
- Stupeň krytí IP
- Typ skla
- Typ křemíku ve svítidlech
- Typ a kapacita baterie
- Kontrolory kvality a možnosti
- Vzhled, způsob instalace
- Jak vypočítat parametry baterie
- Základní charakteristiky baterie
- Jak vybrat baterie pro solární panely?
- Která baterie je nejlepší pro solární panely?
- Jaká jsou kritéria pro výběr solární baterie?
Co je to gelová baterie, její konstrukce, vlastnosti a životnost
Gelový akumulátor je olověný zdroj energie, ve kterém je elektrolyt mezi deskami v absorbované gelové formě. Gelová technologie je plně zapouzdřený a bezúdržbový zdroj energie, jehož princip fungování se neliší od jiných typů baterií.
Konstrukce gelové baterie
V běžných olověných akumulátorech je elektrolyt ve formě směsi destilované vody a kyseliny sírové. Gelová technologie se liší tím, že roztok kyseliny v baterii je ve formě gelu. Této struktury elektrolytu se dosáhne přidáním silikonového plniva, které směs zahustí.
Tělo gelového zdroje energie tvoří několik válcových bloků z vysoce odolného plastu spojených dohromady.
Hlavními prvky napájecího zdroje jsou:
- kladné a záporné elektrody;
- porézní separační desky;
- elektrolyt;
- ventily;
- terminály;
- bydlení.
Princip fungování gelového zdroje je podobný jako u běžného olověného akumulátoru - nabitý zdroj odevzdává náboj. Během tohoto procesu klesá napětí a hustota elektrolytu.
Vlastnosti gelové baterie
Při výběru nového gelového napájecího zdroje byste měli věnovat pozornost následujícím parametrům:
- Kapacita - měří se v ampérech/hodinách. Udává, jak dlouho může zdroj dodávat proud 1A.
- Maximální nabíjecí proud je maximální povolený proud při nabíjení baterie.
- Maximální vybíjecí proud, známý také jako rozběhový proud, udává maximální proud, který může baterie dodávat po dobu 30 sekund.
- Provozní napětí na svorkách je 12 V.
- Hmotnost zdroje závisí na jeho kapacitě a pohybuje se od 8,2 kg (26 Ah) do 52 kg (260 Ah).
Označení gelové baterie
Důležitým parametrem při výběru nového zdroje energie je datum jeho výroby. Formát těchto informací závisí na výrobci. Podívejme se na několik základních příkladů:
- Optima: na plastu jsou vyražena čísla: první - rok, následující - den výroby. Například: 3118 znamená rok 2013, den 118. U některých modelů je datum výroby uvedeno na nálepce: horní řádek - měsíc, dolní řádek - rok.
- Delta: Na nálepce se sadou čísel a písmen nás zajímají první čtyři znaky. První (písmeno) je rok začínající rokem 2011 (A).
Druhé (písmeno) je měsíc začínající lednem (A).
Třetí a čtvrtá (číslice) je den v měsíci.
- Varta: v kódu výroby představuje čtvrtá číslice rok výroby, pátá a šestá měsíc (17. leden, 18. únor, 19. březen, 20. duben, 53. květen, 54. červen, 55. červenec, 56. srpen, 57. září, 58. říjen, 59. listopad, 60. prosinec).
Životnost gelových baterií
Životnost gelové baterie udávaná výrobci je přibližně 10 let. Je však třeba si uvědomit, že se to může lišit v závislosti na podmínkách použití.
Životnost gelové baterie ovlivňují příliš nízké (pod -30 °C) a příliš vysoké (nad +50 °C) teploty. To je způsobeno tím, že elektrochemická aktivita zdroje se za těchto podmínek snižuje a zvyšuje. Je třeba poznamenat, že zvýšení teploty urychluje korozi desek. Neustálé nedostatečné nabíjení baterie také snižuje její životnost. Přebíjení má zároveň negativní vliv na životnost baterie.
Abyste gelovou baterii využili co nejdéle, doporučujeme ji nevybíjet do hloubky a krátkodobě ji uskladnit v suché, nezamrzající místnosti s teplotou mezi -35 °C a +50 °C.
Výpočet požadované kapacity baterie
Kapacita baterie se vypočítá na základě odhadované doby autonomie a celkové spotřeby energie elektrických spotřebičů.
Časově zprůměrovanou spotřebu energie spotřebiče lze vypočítat takto
P = P1 * (T1 / T2),
Kde:
- P1 - jmenovitý výkon spotřebiče;
- T1 - provozní doba spotřebiče;
- T2 - celkový odhadovaný čas.
Téměř v celém Rusku jsou dlouhá období, kdy solární panely nefungují kvůli špatnému počasí.
Je neekonomické instalovat velká pole baterií, které se mají plně nabít jen několikrát ročně. Proto by se při výběru časového intervalu, během kterého budou zařízení pracovat pouze při vybíjení, mělo vycházet z průměrné hodnoty.
Množství energie vyrobené solárními panely závisí na hustotě mraků. Pokud je v regionu zataženo, je třeba při výpočtu objemu akumulátoru zohlednit nedostatek přívodu energie.
V případě dlouhých období, kdy nelze použít solární panely, by měl být použit jiný systém výroby elektřiny založený například na dieselovém nebo plynovém generátoru.
Baterie, která je 100% nabitá, může poskytovat kapacitu, kterou lze vypočítat pomocí vzorce, dokud není zcela vybitá:
P = U x I
Kde:
- U - napětí;
- I je proud.
Takže, Jedna baterie s napětím 12 voltů a 200 ampérů, může generovat 2400 wattů (2,4 kW). Chcete-li vypočítat celkovou kapacitu několika baterií, sečtěte hodnoty získané pro jednotlivé baterie.
Na trhu jsou k dispozici baterie s vysokým výkonem, ale jsou drahé. Někdy je mnohem levnější koupit několik obyčejných zařízení s připojovacími kabely.
Získaný výsledek je třeba vynásobit několika redukčními koeficienty:
- Účinnost měniče. Pokud jsou napětí a příkon měniče správně sladěny, dosáhne se maximální hodnoty 0,92 až 0,96.
- Účinnost napájecích kabelů. Pro snížení elektrického odporu je nutné minimalizovat délku vodičů spojujících baterie a vzdálenost od měniče. V praxi se tato hodnota pohybuje mezi 0,98 a 0,99.
- Minimální přípustné vybití baterií. U každé baterie existuje spodní hranice nabití, po jejímž překročení se životnost zařízení výrazně zkracuje. Obvykle jsou regulátory nastaveny na minimální hodnotu nabití 15 %, takže faktor je přibližně 0,85.
- Maximální přípustná ztráta kapacity před výměnou baterií. Postupem času zařízení stárnou, čímž se zvyšuje jejich vnitřní odpor, což vede k nevratnému snížení jejich kapacity. Je nehospodárné používat zařízení se zbývající kapacitou menší než 70 %, proto by se měla brát hodnota koeficientu 0,7.
V důsledku toho bude hodnota integrálního faktoru při výpočtu požadované kapacity u nových baterií přibližně 0,8 a u starých baterií před jejich odepsáním 0,55.
Cyklus nabíjení a vybíjení trvající 1 den vyžaduje 12 baterií, které zásobují dům elektřinou. Když jedna jednotka 6 běží na vybití, druhá jednotka se nabíjí.
Typy baterií
Pro solární panely můžete použít v podstatě jakoukoli baterii. Důležité však je, aby fungoval dlouho. Funkčnost baterie závisí na typu výroby a použitých materiálech.
Hlavní typy baterií pro ukládání energie:
- Lithium.
- Olověný akumulátor.
- Alkalický.
- Gel.
- AGM
- Nikl-kadmiové zaplavené.
- OPZS.
Lithium
Energie do nich přichází v okamžiku, kdy ionty lithia reagují s molekulami kovu. Kovy jsou dalšími složkami.
Tyto typy baterií lze nabíjet velmi rychle a mají vysokou kapacitu. Hmotnost těchto baterií je nízká a jejich velikost je kompaktní. Jejich cena je navíc poměrně vysoká. Proto se v solární energetice téměř nepoužívají. Jejich spotřeba je 2krát nižší než u gelových baterií. Životnost je však ještě kratší, pokud nabití přesáhne 45 %. V tomto okamžiku jsou schopny udržet kapacitu na požadované úrovni.
Tyto baterie pracují v malých napěťových rozsazích. Velkou nevýhodou těchto zařízení je, že jejich kapacita se časem snižuje. A to nezávisí na dodržování všech technických pravidel.
Olověný akumulátor
Ve fázi vývoje byly vybaveny několika komorami pro elektrolyt s vodným roztokem. Do této směsi se ponoří olověné elektrody a různé nečistoty. Díky tomu je baterie odolná proti korozi.
Životnost těchto zařízení je krátká. To se vysvětluje krátkou dobou vybíjení.
Alkalické
Tyto baterie mají málo elektrolytu. Jejich chemické látky se v něm nemohou rozpustit. Dokonce na sebe ani nereagují.
Alkalické (zásadité) baterie vydrží dlouho. Jsou dobře odolné proti přepětí. Na rozdíl od gelových baterií jsou tyto baterie schopny stabilně pracovat při nízkých teplotách. V mrazu vydrží dlouho.
Měly by být skladovány 100% vybité. To proto, aby při budoucím dobíjení neztrácely kapacitu. Taková vlastnost může vážně narušit fungování solární elektrárny.
Gel .
Tento typ se nazývá proto, že elektrolyt je ve formě gelu. Díky mřížkové vrstvě téměř nikdy netěsní.
Tato baterie se solárními články má dlouhou životnost a lze ji mnohokrát dobíjet. Je odolný proti mechanickému poškození. Praskliny všeho druhu neovlivní jeho funkci.
Může pracovat při nízkých teplotách až do -50 stupňů Celsia a jeho kapacita se nesnižuje. Gelová baterie neztrácí svou kapacitu ani po delší době nečinnosti.
Pokud má být baterie používána v chladnějších místnostech, měla by být izolována. Úroveň nabití by neměla být za žádných okolností překročena. V opačném případě může dojít k výbuchu nebo poruše. Jsou také velmi citlivé na přepětí.
VALNÁ HROMADA .
V zásadě patří k olověným akumulátorům. Rozdíl je v tom, že skleněná vlákna jsou uvnitř elektrolytu. Kyselina vyplňuje mezivrstvy tohoto materiálu. Díky tomu nemůže vytékat. To vše znamená, že takovou baterii solárního panelu lze umístit na libovolné místo.
Tyto baterie mají dobrou kapacitu, dlouhou životnost a lze je dobíjet až 500krát nebo 1000krát. Zde vše závisí na výrobci. Navzdory všem výhodám má však i jednu podstatnou nevýhodu. Jsou citlivé na vysoký proud. To může způsobit zvětšení kufříku.
Odlévané nikl-kadmiové baterie
Patří k alkalickému typu a je třeba je plnit elektrolytem. Na rozdíl od baterií plněných želé jsou bezpečnější. Jejich cena není vysoká a poměrně dobře drží výkon. Dokážou dokonale odolat mnoha nabíjecím a vybíjecím cyklům.
Životnost je poměrně krátká. Čím déle ji používáte, tím se její kapacita snižuje.
Baterie pro automobily
Tato zařízení jsou poměrně výhodná z hlediska úspory peněz. Nejčastěji je používají lidé, kteří si solární elektrárnu vyrábějí sami.
Nevýhodou těchto baterií je jejich rychlé opotřebení a častá výměna. Díky tomu je lze používat krátkodobě a při nízkém výkonu solárních modulů.
Srovnávací tabulka baterií:
Olověné autobaterie | Vedení AGM/GEL | Vedoucí OPzS | Vedoucí OPzV | Lithium-iontový Li-ion | Lithium-titan LTO | Fosfát lithia a železa LiFePO4 | |
Výhody | Nízká počáteční investice. | Zapečetěno. Žádné zplodiny. | Snadná údržba. Dobrá hodnota pro olověné baterie. | Zapečetěno. Žádné zplynování. Dobrá hodnota pro olověné baterie. | Nejvyšší hustota energie. Nízká hmotnost a objem. Dlouhá životnost. | Nejdelší životnost. Lze nabíjet a vybíjet vysokými proudy. Plně bezpečné. | Vysoká energetická hustota. Delší životnost. Velké nabíjecí a vybíjecí proudy. Zcela bezpečné. |
Nevýhody | Kratší životnost. Prodlužuje výpary. Pomalé nabíjení. Není schopen dodávat vysoké proudy po dlouhou dobu. Nelineární vybíjecí charakteristiky. | Krátká životnost při neustálém cyklování. Pomalé nabíjení. Není schopen dodávat vysoké proudy. Malá odnímatelná kapacita při vybíjení vysoké | Vysoké náklady. Pomalé nabíjení. Nemůže dodávat vysoké proudy po dlouhou dobu. Malá vybíjecí kapacita při vybíjení vysokými proudy. | Vysoké náklady. Pomalé nabíjení. Není schopen dodávat vysoké proudy po dlouhou dobu. Malá vypouštěcí kapacita při vysokých vybíjecích proudech. | Nebezpečné v případě poškození nebo abnormálního provozu, uvolňuje velké množství plynu a představuje nebezpečí požáru. Nesmí se používat bez vyvažovacího a ochranného systému. | Nejvyšší počáteční investice. Nelze použít bez vyvažovacího systému. | Vysoká počáteční investice. Nelze použít bez vyvažovacího systému. |
Jmenovité napětí 1ks, V | 12 | 12 | 2 | 2 | 3,7 | 2,3 | 3,2 |
Počet jednotek v sérii pro získání 12 V | 1 | 1 | 6 | 6 | 4 | 6 | 4 |
Měrná hmotnost, Watt*h v 1kg | 45 | 40 | 33 | 33 | 205 | 73 | 95 |
Cena za 1000Wh, RUR (pro rok 2019) | 7000 | 14000 | 16000 | 20000 | 14000 | 33000 | 16000 |
Počet cyklů při 30% vybití | 750 | 1400 | 3000 | 5000 | 9000 | 25000 | 10000 |
Počet cyklů s vybitím 70 % | 200 | 500 | 1700 | 1800 | 5000 | 20000 | 5000 |
Počet cyklů s vybitím 80 % | 150 | 350 | 1300 | 1500 | 2000 | 16000 | 3000 |
Cena 1 cyklu s 30% vybitím, rubly | 9,3 | 10 | 5,3 | 4 | 1,6 | 1,3 | 1,6 |
Cena za 1 cyklus, při 70% vybití, rub | 35 | 28 | 9,4 | 11,1 | 2,8 | 1,7 | 3,2 |
Cena za 1 cyklus s vybitím na 80 %, rub. | 46,7 | 40 | 12,3 | 13,3 | 7 | 2,1 | 5,3 |
Na základě všech výše uvedených argumentů a srovnávací analýzy můžeme konstatovat, že lithiové baterie jsou téměř ve všech parametrech lepší než "olověné baterie". Který ze tří hlavních typů lithiových baterií však zvolit?
Podle našeho názoru je v současné době pro solární elektrárnu lepší koupit lithium-železo-fosfátové baterie, které mají vynikající technické vlastnosti, dlouhou životnost a na rozdíl od běžných li-ionových baterií jsou zcela bezpečné. Jejich cena je navíc dvakrát nižší než cena lithium-titanových baterií, a přestože jsou baterie LTO výhodnější, existuje vysoká pravděpodobnost nákupu použité baterie LTO, která byla vyřazena z elektromobilu v Číně.
Ve většině případů jsou tedy vhodnější baterie LiFePO4.
Co si pořídit?
Baterie jsou ve skutečnosti hlavní brzdou rozvoje alternativní energie obecně, její slabinou. Moderní technologie nezajistily kompaktnější, lehčí ani levnější baterie. Pro solární systémy se používají dva typy baterií:
- Kyselina;
- Gelové baterie.
Rozdíl je v ceně a vnitřní konstrukci, ale největší rozdíl je v účinnosti. Gelová baterie mnohem lépe odolává hlubokému vybíjení, které je pro gelovou baterii běžným provozním režimem. Mezi nevýhody gelových baterií patří nízké startovací proudy při teplotách pod bodem mrazu, ačkoli v podmínkách použití v domácím energetickém systému nebudou takové proudy potřeba. Gelové baterie jsou také mnohem dražší.
Životnost
Ve většině případů domácích solárních panelů bude cyklování subsystému baterie trvat jeden den. Při provozu v tomto režimu se snižuje schopnost baterie uchovávat energii ve stejném množství. Odhaduje se, že na konci životnosti by zbývající kapacita baterie měla činit 80 % její jmenovité kapacity.
S ohledem na tuto vlastnost je poměrně snadné vypočítat ekonomickou výhodnost výběru konkrétní baterie v solárním termickém systému.
Vliv hloubky vybití na životnost (cykly)
Vliv teploty na životnost (v letech)
Typy baterií a jejich specifikace
Startovací baterie
Tento typ by měl být zvolen pouze v případě, že místo, kde má být baterie instalována, má dostatečné větrání. Tento typ baterie, který je určen pro použití v solární elektrárně, má poměrně vysokou míru samovybíjení. Používají se v případech, kdy solární panel musí fungovat v náročných podmínkách.
Baterie s rozkládacími deskami
Tato zařízení lze označit za nejlepší volbu v případech, kdy není možná stálá údržba systému. Kromě toho jsou gelové baterie nepostradatelné, pokud jsou instalovány ve špatně větrané místnosti. Tento typ skladování energie však nelze považovat za levnou variantu. Kromě toho mají poměrně krátkou životnost. K pozitivním vlastnostem těchto článků patří nízké ztráty elektrické energie, které výrazně prodlouží provoz stanice v noci a za oblačného počasí.
AGM-baterie .
Struktura baterie AGM
Základní konstrukce těchto baterií pro ukládání energie je založena na skleněných absorpčních rohožích. Mezi skleněnými podložkami je umístěn vázaný elektrolyt. Akumulátor lze používat podle určení v každé poloze. Náklady na tyto akumulátory jsou relativně nízké a úroveň nabití je dostatečně vysoká.
Životnost baterie je přibližně pět let. Kromě toho se baterie typu AGM vyznačuje: schopností pohybu v plně nabitém stavu, schopností vydržet až osm set cyklů plného nabití a vybití, relativně malými rozměry, rychlým nabíjením (přibližně sedm a půl hodiny).
Tato baterie pracuje v teplotním rozmezí patnáct až dvacet pět stupňů. Tyto baterie však nesnášejí neúplné nabíjení.
Gelové baterie
Elektrolyt v této baterii má konzistenci želé. Konstrukce těchto baterií se vyznačuje vysokou odolností proti nabíjení a vybíjení. Nevyžadují náročnou údržbu. Náklady na tento článek jsou relativně nízké. Ztráty výkonu jsou také relativně nízké.
Zaplavitelné (OPzS) baterie
Elektrolyt v těchto bateriích je v kapalném stavu. Nevyžadují pravidelnou údržbu. Ve většině případů by se hladina elektrolytů měla kontrolovat přibližně jednou ročně. Tato zařízení určená k ukládání elektrické energie jsou navržena tak, aby se vybíjela nízkými proudy a vydržela velký počet plných nabíjecích a vybíjecích cyklů.
Náklady na tato zařízení jsou však poměrně vysoké, a proto je vhodné je používat ve výkonných elektrárnách, které se zabývají přeměnou sluneční energie na elektrickou.
Na co se zaměřit při výběru
Výkon, počet LED diod
Velmi důležitý parametr. Určuje úroveň osvětlení, jas světel, jejich počet a vzdálenost mezi nimi. Výkon se obvykle udává ve wattech. Kupující mají zpravidla lepší představu o příkonu známějších žárovek. Proto existují tabulky příkonů pro LED a žárovky.
Na základě této tabulky není obtížné odhadnout, kolik energie potřebují LED žárovky pro podsvícení nebo plné osvětlení.
Stupeň ochrany IP
Uvedeno u všech elektrických spotřebičů. První číslo udává, jak je svítidlo chráněno proti prachu a pevným částicím. Druhá udává úroveň ochrany proti vlhkosti, stříkající vodě a vodním paprskům.
Pro bezpečný provoz musí být kryt a baterie chráněny před prachem a vlhkostí. Pro venkovní instalaci se doporučuje stupeň krytí alespoň IP44. Čím vyšší, tím bezpečnější. Pro fontánové svítilny s krytím IP 67 nebo vyšším.
Typ skla
Záleží na podnebí a množství slunečního svitu. Pro jižní oblasti, kde je slunce častým hostem na obloze, můžete zvolit panely s hladkým sklem.
Pokud je počasí převážně oblačné, měli byste zvolit reflexní sklo. Využijete tak rozptýlené sluneční paprsky k dobíjení baterií.
Pro veřejné prostory se doporučuje tvrzené sklo, které chrání panely před poškozením.
Typ křemíku ve svítidlech
Záleží na použití. Dražší multi, monokrystaly jsou vhodné pro celoroční použití. Polykrystaly jsou pro letní použití dostačující.
Pokud můžete instalovat velkoplošné solární panely, můžete použít tenkovrstvé. Jsou levné a vyrábějí poměrně levnou energii.
Odborníci se shodují, že vlastnosti solárních panelů jsou mnohem více závislé na kvalitě výroby než na typu.
Pro výběr spolehlivého výrobku je lepší věnovat pozornost pověsti výrobce. Osvědčená maďarská společnost Novotech, rakouská Globo Lighting atd.
Typ a kapacita baterie
Standardně nabitá baterie s kapacitou 600-700 mA/h by měla v noci vydržet 8-10 hodin. Podle konkrétních potřeb osvětlení si můžete vybrat mezi bateriemi s nižší a vyšší kapacitou.
Za tímto účelem věnujte pozornost době provozu svítilen při plně nabité baterii. Pro celonoční svícení je nejlepší zvolit baterie s napětím alespoň 3 V.
Typ baterie nemá vliv na výkon svítidel: Oba typy baterií jsou stabilní při provozních teplotách od -50⁰C do +50⁰C. Nikl-metal hydridové baterie jsou dražší, ale vydrží o něco déle. Nikl-kadmiové baterie obsahují kadmium, které je toxické pro životní prostředí a jehož likvidace může být obtížná.
Kvalita a možnosti ovladače
Ovladače ovlivňují životnost lampy, autonomii a další funkce. Další zařízení, jako je pohybový senzor, fotobuňka, vám umožní nemyslet na zapínání a vypínání světel.
Vzhled, způsob instalace
Design je důležitý pro výzdobu prostoru.
Způsob instalace se volí v závislosti na zamýšleném použití. U zahradních svítidel stačí patka zapíchnutá do země. "Vážnější" svítidla vyžadují závěsnou montáž nebo vysokou podpěru.
Jak nastavit velikost baterie
Baterie tvoří velkou část nákladů na celý solární tepelný systém. To je způsobeno především jejich pravidelnou výměnou během provozu. Tato zařízení mají různou kapacitu a životnost, proto se jejich cena značně liší. Existuje určitý postup, který určuje výpočet solárního panelu pro dům, na jehož základě se každý rozhoduje, zda si určitý model baterie pořídit, či nikoli.
Hlavními parametry každé baterie jsou kapacita a počet nabíjecích a vybíjecích cyklů. Výpočet lze ilustrovat na příkladu konvenční kyselinové baterie s napětím 12 V a kapacitou 100 A*h. Je třeba vypočítat možné množství energie uložené za 1 čas a množství téže energie uvolněné za 1 000 cyklů, což představuje životnost baterie. Všechny výpočty jsou založeny na dodržování předpisů a výkonnostních norem. Například zvýšení teploty zkrátí životnost zařízení, zatímco snížení teploty sníží jeho kapacitu.
Kolik energie tedy může vyrobit plně nabitá a následně plně vybitá baterie. Výsledek se získá tak, že se kapacita 100 Ah vynásobí průměrným napětím 12 V. Výsledná hodnota je 1200 Wh*h nebo 1,2 kW*h. V praxi se však celková výtěžnost baterie počítá jako 40 % její počáteční kapacity. V takovém případě nebude průměrná kapacita životnosti 100 Ah, ale pouze 70 Ah. Skutečná rezerva výkonu je tedy následující: 70 A*h x 12 V = 840 W*h nebo 0,84 kW*h.
V návodu k použití baterie je uvedeno, že by se neměla vybíjet o více než 20 % své celkové kapacity. To znamená, že během noci lze z baterie bez následků odebrat pouze 0,164 kWh. Akumulátor by se měl normálně vybít do 20 hodin. Pokud je tento proces ovlivněn vysokým proudem, kapacita se ještě sníží. Nejlepší vybíjecí proud bude tedy 5 A a výkon baterie bude 60 W. Pokud je nutné vyřešit problém, jak vypočítat výkon s vyšší hodnotou, zvýší se v tomto případě počet baterií nebo se změní provozní režim stávajících zařízení.
Velký význam má správné nastavení regulátoru nabíjení a vybíjení v provozním režimu. Po dosažení určitého nabíjecího napětí se baterie vypne, jinak by se elektrolyt intenzivně vařil a odpařoval. Stejným způsobem se spotřebiče vypínají i při vybití baterie na 80 %. Dodržování provozních podmínek a doporučení výrobce výrazně prodlouží životnost baterie.
Hlavní charakteristiky baterií
V baterii solárního systému musí probíhat reverzní chemické procesy. Vícenásobné nabíjení a hluboké vybíjení není možné u každé baterie. Hlavní charakteristiky vhodných baterií jsou
- kapacitu;
- typ zařízení;
- samovybíjení;
- hustota energie;
- teplotní rozsah;
- atmosférické podmínky.
Při nákupu baterie pro solární tepelný systém je třeba věnovat zvláštní pozornost chemickému složení a kapacitě a rozhodně je třeba zohlednit výstupní napětí. Výběr vhodného místa pro instalaci a údržbu baterie
Výběr vhodného místa pro instalaci a údržbu baterie
Prémiové varianty gelových baterií jsou schopny dosáhnout bezbolestného stavu úplného vybití a cyklické životnosti až pět let. Hustá náplň elektrolytu na povrchu elektrod zabraňuje korozi. Kvalitní baterie mají snížené samovybíjení a jsou schopné pracovat v extrémních teplotních podmínkách.
Jak vybrat baterie pro solární panely?
Výběr baterie pro solární panely samozřejmě závisí na konfiguraci systému. Existuje však několik zásad, které vás nasměrují správným směrem. Především není ve většině případů dobré upřednostňovat baterie AGM. Mají obvykle výrazně nižší cyklickou životnost a jsou méně odolné vůči hlubokému vybití, což dále snižuje jejich životnost. Existují však výjimky. Dále v závislosti na cyklické životnosti systému (tj. Výběr technologie baterií se řídí několika faktory: jak dlouho má baterie vydržet, kolik energie má poskytovat a jak velký výkon má poskytovat.
Při výběru baterie je třeba zvážit určité vlastnosti: jak dlouho musí baterie vydržet, kolik energie musí poskytovat. V následujícím textu jsou popsána nejdůležitější kritéria, která by měla být použita pro porovnání různých řešení.
Která baterie je nejlepší pro solární panely?
Z klasických průmyslových stacionárních baterií existuje několik technologií, které splňují požadavky na provoz v tandemu se solárními panely. Malá srovnávací analýza je uvedena v tabulce:
Gel s trubicovými destičkami (OPzV) | až 20 let | až 3000 | není vyžadováno |
Gel s obalovými deskami | do 15 let | do 2000 | není vyžadováno |
Fosfát lithia a železa (LiFePO4) | až 25 let | až 5000 | není vyžadováno |
Nikl-kadmium | až na 25 let | Až 3000 | může být nutné doplnit vodu |
Gelové olověné baterie - Mezi uzavřenými (bezúdržbovými) bateriemi jsou nejlépe přizpůsobeny cyklickému provozu a dlouhému vybíjení. Trubicové deskové baterie splňují přísnější požadavky na kvalitu a spolehlivost, a proto se častěji používají ve velkých a středně velkých průmyslových solárních elektrárnách. Technologie jmenovitých desek je však jednodušší technologií, protože je jednodušší a levnější, proto se tyto baterie častěji vyskytují ve spojení se solárními panely s malou kapacitou.
Lithium-železo-fosfátové baterie používá fosforečnan železa ke zvýšení bezpečnosti a tepelné kapacity při dosažení vysoké cyklické životnosti. Protože tyto baterie mají nízký odvod tepla, nevyžadují větrání ani chlazení a mohou být instalovány jako součást solárních elektráren v běžných místnostech bez speciálního vybavení.
Nikl-kadmiové baterie Mají jednoduchou a robustní konstrukci. Díky své vysoké účinnosti, nenáročnosti na údržbu a schopnosti pracovat při extrémních teplotách jsou široce používány ve velkých solárních elektrárnách po celém světě. Tyto baterie jsou vhodné pro náročné aplikace, kde je rozhodujícím faktorem spolehlivost. Obejdou se bez pravidelné údržby, ale vyžadují dodatečné větrání.
Kritéria výběru baterie pro solární panely
Každý, kdo si klade za cíl zásobovat svůj dům elektřinou pomocí solárních panelů, si klade otázku, které baterie jsou pro solární elektrárnu nejlepší a nejvhodnější. Pomůžeme vám určit, jakou baterii v tomto případě zvolit.
Při výběru modelu baterie je důležité zvážit vztah mezi uvedenými vlastnostmi a podmínkami použití.
Níže jsou popsány parametry, kterým je třeba věnovat pozornost při nákupu.
- Cyklická životnost při nabíjení a vybíjení. Tato charakteristika udává přibližnou životnost baterie.
- Rychlost nabíjení a vybíjení. To se projeví i na životnosti zařízení.
- Rychlost samovybíjení zařízení. To má také vliv na rychlost opotřebení baterie.
- Kapacita baterie. To pomáhá určit množství energie, které zařízení zvládne.
- Maximální nabíjecí a vybíjecí proud. Hodnota nabití určuje, jaký proud může zařízení přijmout. Hodnota při vybíjení určuje, jaký proud může zařízení dodávat, aniž by to ovlivnilo jeho provoz.
- Hmotnost a rozměry zařízení. Tyto parametry jsou nutné k sestavení schématu zapojení baterií a k určení jejich umístění.
- Podmínky použití baterie. To je třeba vzít v úvahu, protože různé modely pracují za různých teplotních podmínek.
- Údržba. V návodu by mělo být uvedeno, jaká opatření pro údržbu jsou pro každý konkrétní model vyžadována. To však není hlavní parametr, který může ovlivnit váš výběr.
Pro plnohodnotné fungování solární elektrárny je třeba zohlednit technické vlastnosti všech součástí tohoto systému. Doufáme, že vám výše uvedené informace pomohou vybrat správnou baterii pro váš solární systém.