Батарэя для сонечнай батарэі: агляд, віды, характарыстыкі

Выкарыстанне энергіі сонца - гэта альтэрнатыва невосполняемым крыніцах энергіі. Сучасныя тэхналогіі дазваляюць выкарыстоўваць сонечныя батарэі для вулічнага асвятлення, ацяплення і асвятлення невялікіх дамоў. Сёння ўжо не рэдкасць сонечныя батарэі для дачы, якія дазваляюць у летні перыяд забяспечыць гаспадарка электраэнергіяй.

Сонечныя батарэі

Прылада, якое ўяўляе сабой вялікая колькасць фотаэлектрычных пераўтваральнікаў, злучаных у адзіную сістэму, і ёсць сонечная батарэя.

Для сонечнай батарэі важна наяўнасць прамых сонечных прамянёў, энергія якіх пераўтворыцца ў электрычны ток.

Ўсталёўваюцца батарэі ў тых раёнах, дзе сонечныя дні складаюць большую частку года. Праўда, на эфектыўнасць працы сонечных батарэй ўплывае яшчэ і геаграфічная шырата. Бо чым далей ад полюса, тым больш магутны сонечныя прамяні. Але нават у сярэдняй паласе Расіі зімой сонечныя батарэі зніжаюць спажыванне электраэнергіі з агульных сетак, а ўлетку з'яўляецца магчымасць нават прадаваць яе лішкі.

Сонечныя батарэі бываюць монакрышталічнага, полікрышталічнага і тонкаплёнкавыя.

Накіраваныя ў розныя бакі крышталі ў полікрышталічнага батарэях дазваляюць знізіць залежнасць ад прамых сонечных прамянёў. Такія батарэі сёння найбольш распаўсюджаныя, іх выкарыстоўваюць для асвятлення грамадскіх будынкаў і прыватных дамоў. Часта ўжо сустракаецца і вулічнае асвятленне на сонечнай батарэі менавіта полікрышталічнага тыпу.

Сонечныя батарэі для дачы

Яшчэ зусім нядаўна галоўным аргументам супраць ўстаноўкі сонечных батарэй на дачы была іх кошт. Сёння гэтую прадукцыю пачынае выпускаць айчынная прамысловасць, цэны на яе становяцца ніжэй, выбар - шырэй, а сэрвіснае абслугоўванне - больш даступнымі.

Сучасныя тэхналогіі цалкам здольныя справіцца з асвятленнем ўчастка і забяспечыць працу бытавых прыбораў. Праўда, пры гэтым патрэбна акумулятарная батарэя для сонечнай батарэі, а яшчэ кантролер зарада і інвертар, які пераўтворыць пастаянны ток у пераменны.

Сёння можна набыць гатовы камплект сонечнай миниэлектростанции для дачы ці невялікага дома з аўтаномнасцю працы на працягу 24 гадзін. Магутнасць такой электрастанцыі - 235 Вт пры магутнасці акумулятарнай батарэі 2,4 кВт * г.

Акумулятары для сонечных батарэй

Акумулятарныя батарэі з'яўляюцца важнай часткай абсталявання сучаснай гелиосистемы.

У яркія сонечныя дні сонечныя батарэі выпрацоўваюць значна больш электрычнай энергіі, чым спажываюць электрапрыборы, а ноччу, калі асабліва важна асвятленне, не працуюць наогул. Значыць, неабходна назапашваць і захоўваць электраэнергію для наступнага яе выкарыстання.

Акумулятарная батарэя для сонечнай батарэі і прызначана для раўнамернага і бесперабойнага электразабеспячэння.

Таксама акумулятарныя батарэі (АКБ) перакрываюць пікавыя нагрузкі, занадта вялікія для фотомодуля, выкарыстоўваюць назапашаную энергію ў цёмны час сутак, кампенсуюць розніцу выпрацаванай і спажытай энергіі ў пахмурнае надвор'е.

Спосабы падлучэння АКБ

Часцей за ўсё аднаго акумулятара не хапае для паўнавартаснай працы сонечнай электрастанцыі, і прыходзіцца выкарыстаць некалькі аднатыпных батарэй. Спецыялісты лічаць, што яны ўвогуле павінны быць з адной партыі.

Для павышэння агульнай ёмістасці сістэмы выкарыстоўваюцца тры спосабу злучэння (камутацыі) АКБ.

Пры раўналежным злучэнні складваюцца ёмістасці ўсіх батарэй, а агульнае напружанне роўна напрузе ў адным прыладзе.

Паслядоўнае злучэнне, наадварот, дазваляе прасумаваць ўсе напружання, а ёмістасць застаецца роўнай ёмістасці адной батарэі ў схеме.

Самым прадукцыйным з'яўляецца камбінаванае паслядоўна-паралельнае злучэнне, пры якім падсумоўваюцца як напружання, так і ёмістасці.

Праўда, пры такім злучэнні АКБ схільныя разбалансіроўкі, то ёсць сумарная напружанне будзе пастаянным разліковым, а вось для кожнага асобнага акумулятара яго паказанні будуць мяняцца. Такая з'ява прыводзіць да таго, што частка батарэй недозаряжается, а частка зараджаецца вышэй за норму, і рэсурс выпрацоўваецца заўчасна.

Таму ў камплект кожнай гелиосистемы абавязкова ўваходзіць кантролер зарада сонечных батарэй і перамычкі, з дапамогай якіх злучаюць сярэднія пункту для самовыравнивания напружання ў АКБ.

Асаблівасці акумулятарных батарэй для гелиосистем

Акумулятарная батарэя для сонечнай батарэі павінна задавальняць цэлым шэрагу патрабаванняў. Яна павінна вытрымліваць вялікая колькасць цыклаў зарада / разраду. Пры гэтым саморазряд павінен быць мінімальным, а велічыня зараднай току - вялікі, дыяпазон рабочых тэмператур - шырокім.

Сёння вытворцы ўжо выпускаюць адмысловыя акумулятарныя батарэі, так званыя сонечныя акумулятары, якія гэтым патрабаванням цалкам адказваюць.

Камплект сонечных батарэй з такімі прыладамі і кантролерам зарада дазваляе назапашваць энергію і захоўваць яе з максімальнай эфектыўнасцю. А сеткавай інвертар - пераўтварыць яе для падлучэння бытавых прыбораў і асвятлення.

крытэры выбару

Выбіраць акумулятар для сонечных батарэй для дома трэба па некалькіх параметрах.

Самы важны з іх - гэта ёмістасць. Зыходзячы з неабходнага энергаспажывання разлічваецца разліковы паказчык ёмістасці, павялічваецца на 35-50%, і ўжо па ім падбіраецца адно або некалькі прылад для паралельнага падлучэння. АКБ з дастатковай ёмістасцю трымае энергію да 4 сутак.

Працягласць разрадкі і зарадкі. З двух прылад з аднолькавым наміналам ёмістасці пераважней то, для якога патрабуецца меншы інтэрвал часу для зарадкі.

Ёмістасць свінцовага акумулятара залежыць ад масы свінцу ў ім, таму чым больш маса АКБ, тым вышэй яго рэальная ёмістасць. Пры выбары трэба звяртаць увагу на вагу і габарыты прылады.

Вытворцы задаюць для сваёй прадукцыі дыяпазон рабочых тэмператур і перыядычнасць абслугоўвання, на гэтыя паказчыкі таксама варта звяртаць увагу.

У суправаджальных дакументах заўсёды паказваецца тэрмін выкарыстання АКБ, колькасць разрядочных цыклаў (чым больш гэты паказчык пры іншых роўных умовах, тым лепш) і велічыня саморазряд у месяц.

Пры разліку параметраў акумулятарнай батарэі трэба ўлічваць страты энергіі пры яе захоўванні і пераўтварэнні. Эфектыўнасць сучасных прылад для гелиосистем складае прыкладна 85%.

Віды акумулятараў для сонечных батарэй

Звыклыя аўтамабільныя акумулятары не разлічаныя на вялікую колькасць цыклаў і адрозніваюцца значным саморазряд. Для гелиостанций выкарыстоўваюцца зусім іншыя прылады.

1. AGM-акумулятары, у канструкцыі якіх паміж абсарбуюцца стекломатами знаходзіцца ў звязаным стане электраліт. Такая прылада можа эксплуатавацца ў любым становішчы, пры нізкай цане і глыбіні зарада каля 80% вытрымліваюць да 500 цыклаў і адрозніваюцца высокім узроўнем зарада.

Тэрмін з эксплуатацыі не так вялікі - 5 гадоў, і дыяпазон рабочых тэмператур абмежаваны 15-25 ° С, але яны хутка зараджаюцца - патрабуецца менш за 8 гадзін на поўнае аднаўленне, могуць транспартавацца ў зараджаным стане і эксплуатавацца ў памяшканні з недастатковай вентыляцыяй.

AGM-акумулятары хутка выходзяць з ладу з-за перазарадзіць, але недозаряда пераносяць даволі прыстойна.

2. Гелевая батарэя для сонечнай батарэі таксама можа працаваць у любым становішчы. Жэлепадобным гелевый электраліт ўтрымліваецца ў порах силикагеля, які служыць падзельнікам для пласцін. Бясспрэчная годнасць такой канструкцыі - электроды ня абсыпаюцца, таму што ўсе вольная прастора запоўнена гелем, а значыць, выключана магчымасць кароткага замыкання. Акрамя таго, яны вытрымліваюць поўную разрадку і значная колькасць цыклаў, прыкладна ў паўтара раза больш, чым у аналагічных AGM-акумулятараў. Але і кошт іх прыкметна вышэй.

Нягледзячы на кошт, гелевыя акумулятары эканамічней, не маюць патрэбы ў абслугоўванні, могуць у цалкам разраджаным стане без шкоды знаходзіцца некалькі дзён, страты энергіі ў іх нязначныя з-за малога саморазряд.

3. OPzS акумулятары, так званыя заліўныя прылады з вадкім электралітам, якія не патрабуюць абслугоўвання, распрацаваны спецыяльна для разрадкі малымі токамі. Яны вытрымліваюць вельмі вялікая колькасць глыбокіх цыклаў, выкарыстоўваюцца, як правіла, у магутных дарагіх сонечных сістэмах, і самі стаяць досыць дорага.

Кантролер зарада сонечных батарэй

Электронныя прылады прызначаныя для кантролю і рэгулявання ўзроўню зараду на акумулятары. Менавіта яны засцерагаюць АКБ як ад поўнай разрадкі, так і ад залішняй зарадкі.

Кантралёры зарада - вельмі важныя элементы сонечных батарэй. Яны забяспечваюць многастадыйныя зарад АКБ, аўтаматычнае адключэнне пры поўным зарадзе батарэі і пры мінімальным зарадзе - нагрузак, падлучэнне фотомодуля, калі батарэю трэба зарадзіць, і перападключэнне нагрузак пасля зарадкі.

Самы танны і прымітыўны выгляд кантролераў тыпу On / Off адключае сонечныя батарэі ад АКБ, калі напружанне дасягае гранічнага значэння, не даючы акумулятарам зарадзіцца цалкам і тым самым скарачаючы іх рэсурс.

PWM-кантралёры, якія працуюць па ШІМ (шыротным-імпульсных мадуляцыя) - тэхналогіі, эканамічныя і эфектыўныя ў раёнах з высокай актыўнасцю сонца. Яны спыняюць зарад, дазваляючы акумулятару пры гэтым цалкам зарадзіцца. Ўсталёўваюцца такія прылады ў маламагутных, да 2 кВт, сістэмах з акумулятарам малой ёмістасці.

МРРТ-кантралёры кіруюць максімальнымі энергетычнымі пікамі. Яны найбольш эфектыўныя ў гелиосистемах, але і значна даражэй прылад іншых мадэляў.

Вытворцы акумулятараў для сонечных батарэй

На расійскім рынку не так шмат вытворцаў гэтага віду прадукцыі.

Кампанія CSB Battery Co., Ltd (Тайвань) прапануе свінцова-кіслотныя АКБ, вырабленыя па тэхналогіі AGM, з тэрмінам службы да 10 гадоў, разлічаныя на напружанне 12 У, ёмістасцю ад 26 да 100 А * ч па цане ад 2,6 да 8 , 2 тыс. рублёў.

Прыкладна такія ж акумулятары выпускае Shandong Sacred Sun Power Sources Co., Ltd (Кітай).

HAZE Battery Company Ltd (Вялікабрытанія) пастаўляе гелевыя АКБ з тэрмінам службы да 12 гадоў, рабочым напружанне 12 У, ёмістасцю ад 15 да 230 А * ч і дыяпазонам тэмператур ад -20 да +50 ° С па коштах ад 7 да 28 тыс. Рублёў .

SSKGroup (Расія-Бельгія) выпускае надзейныя гелевыя акумулятарныя батарэі для сонечных батарэй з пламегасителем з тэрмінам службы 15 гадоў, ёмістасцю ад 100 да 180 А * ч па цэнах ад 11 да 19 тыс.рублёў.

Вытворцы сонечных батарэй

Асноўнымі вытворцамі сонечных батарэй доўгі час былі Японія, Германія, ЗША і Кітай. Расійскія сонечныя батарэі збіраюцца з матэрыялаў, вырабленых у гэтых краінах. Самыя папулярныя айчынныя сонечныя батарэі з даступнай цаной вырабляюцца з полікрышталічнага крэмнія, вырабленага ў Нямеччыне і ЗША.

Сёння расійскія вытворцы не толькі вырабляюць сонечныя модулі, але і распрацоўваюць новыя, як, напрыклад, «Квант» у Маскве.

Краснадарская кампанія «Сонечны вецер» вырабляе не толькі модулі, але і гатовыя хатнія гелиостанции. Праектуе гатовыя гелиосистемы і «СоларИннТех» з Зеленаграда.

На айчынным рынку ўсё больш абсталявання для гелиосистем, уключаючы гатовыя тыпавыя праекты. Але пры некаторых інжынерных навыках і ўседлівасці можна самастойна разлічыць сістэму для канкрэтных умоў эксплуатацыі і падабраць неабходнае абсталяванне: сонечныя батарэі, акумулятары, кантралёры розных вытворцаў у шырокім коштавым дыяпазоне. Пры гэтым можна зэканоміць на некаторых складнікаў, сабраўшы іх самастойна з падручных матэрыялаў, напрыклад, кантролер.