Saulės baterijų akumuliatoriai

Saulės energijoje ypatingą vietą užima baterijos, kurios atlieka tarpininko vaidmenį perduodant elektros energiją galutiniams vartotojams. Tai galima paaiškinti tuo, kad maksimalus elektros energijos kiekis saulės baterijoje sukuriamas intensyvaus apšvietimo metu, kuris būna dienos metu.

Tačiau didžiausias jo sunaudojimas yra tamsos pradžia, kai masiškai naudojamas apšvietimas buitiniais prietaisais. Baterijos leidžia sutaupyti dienos metu sukauptą elektros energijos perteklių vartojant vakarą ir naktį.

Žinoma, kaip pasirinktą variantą dienos metu galite išjungti dalį veikiančių saulės modulių, esančių rezerve, tačiau tai neišspręs vakarinio elektros energijos trūkumo problemos.

Baterijos principas

Bet kurios elektrinės baterijos yra laikomos pakartotinai naudojamais nuolatinės srovės šaltiniais, turinčiais galimybę atlikti grįžtamuosius cheminius procesus, atliekant kelis įkrovimo ciklus, kai elektros srovė praeina kryptimi, priešinga priešingam elementariųjų dalelių judėjimui iškrovos metu.

Kodėl verta rinktis švino rūgšties modelius?

Statistiniai tyrimai atskleidė, kad elito darbas ličio baterijos KLR gamyba kainuoja apie 0,4 USD už 1 W / val., Kai išteklių naudojimo trukmė yra 1000–2000 įkrovimo / iškrovimo ciklų, trunkanti 3–6 metus.

Pigiausios, natūraliai, ekologiškai nesaugios, švino-rūgšties baterijos kainuoja 0,08 USD, turėdamos maždaug tas pačias savybes, tačiau jų efektyvumas siekia 75% (jos praranda ketvirtadalį gaunamos energijos).

Šie pavyzdžiai rodo, kad namų saulės energijos sistemose brangus akumuliatorių dizainas yra ekonomiškai netikslingas.

Mes taip pat rekomenduojame pamatyti:

Gelio baterijos - prietaisas, pritaikymas ir naudojimo ypatybės

Pagrindinio akumuliatoriaus veikimas

Tai apima:

• talpa

• energijos tankis

• savaiminis išsikrovimas

• temperatūra ir atmosferos sąlygos

• tipo.

Akumuliatoriaus talpa nustatoma pagal įkrovos kiekį, kuris matuojamas vartotojams tiekiant energiją iš visiškai įkrautos būsenos iki mažiausios leidžiamos išėjimo įtampos vertės.

Tarptautiniams techniniams matavimams naudojama SI sistema (vienetas yra „Pakabukas“). Praktinėje veikloje NVS šalyse buvo sena tradicija nustatyti akumuliatoriaus talpą amperais, naudojant standartinį santykį 1A / val. = 3600Kl.

Dabar pradėta naudoti dar viena panaši charakteristika - energijos talpa, kuri reiškia energijos kiekį, kuris vartotojams atiduodamas iš visiškai įkrautos baterijos, kad būtų pasiekta minimali išėjimo įtampa.

Matavimo vienetas SI sistemoje yra „Džaulis“, o praktiškai - vato valandos, kai santykis 1W / valanda = 3600J.

Energijos tankis atsižvelgia į bendrą energijos kiekį, paskirstytą akumuliatoriaus tūriui (arba svoriui). Šis parametras naudojamas palyginti skirtingų modelių projektavimo ypatybių efektyvumą.

Savaiminis iškrovimas naudojamas analizuoti gauto krūvio praradimą dirbant tuščiąja eiga, kai nėra apkrovos. Terminas buvo įvestas tam tikro dizaino darbo kokybei įvertinti ilgalaikio energijos kaupimo metu.

Apskaičiuota, kad švino-rūgštinių akumuliatorių savaiminis išsikrovimas netenka 40% talpos per metus laikant +20^apieC arba 15% esant - +5^apieC.Šie pavyzdžiai aiškiai rodo padidėjusį savaiminio iškrovimo laipsnį, kylant temperatūrai.

Laikymo sąlygos +40^apiePraradus 40 proc., Talpa gali atsirasti po 4 mėnesių.

Temperatūra ir atmosferos sąlygos

Baterijos netoleruoja staigių temperatūros pokyčių, kaitinant virš +40^apieC ir aušinimas mažesnis nei -25^apieC.

Jų negalima laikyti prie atviros liepsnos dėl garų savaiminio užsidegimo ar netyčinio kaitinimo. Vanduo ir krituliai nepatenka į akumuliatorių, nes jame vyksta papildomos elektros grandinės.

Baterijos tipas nustatomas atsižvelgiant į korpuso dizainą:

• reikalaujant kontroliuoti elektrolitą ir atkurti jo lygį virinant garus,

• sandarūs modeliai naudojant uždarą ciklą. Tai gali būti nereikalaujama priežiūros, su garantija iki 5 metų darbo (jautrus giliam išleidimui ir per dideliam krūviui) arba mažai priežiūros reikalaujanti priežiūros, reikalaujanti vandens kontrolės ir papildymo du kartus per metus.

Baterijos įkrovimo procesas

Akumuliatoriaus veikimas yra susijęs su jo vidinės cheminės energijos pasikeitimu. Jo tiekimas nuolat sumažėja iškrovos metu ir dėl to sumažėja srovė ir įtampa. Norėdami jį atkurti, pakanka praleisti aukštesnės įtampos nuolatinę srovę priešinga kryptimi.

Praktiškai įprasta pasirinkti jos vertę santykiu: 100% vardinės talpos skaitmeninė išraiška amperais / valandomis dalijama iš 10 ir gaunama dabartinė vertė amperais. Ši empirinė vertė neturi mokslinio pagrindimo, tačiau yra plačiai naudojama aštuonių valandų įkrovimo ciklams. Tačiau jis labiausiai tinka naudoti NiMh ir NiCd, o ne švino rūgščiai.

Saulės elektrinėse įkrovimas atliekamas grandinės darbo ciklo metu.

Čia anksčiau buvo svarstomas saulės elektrinės įtaisas ir veikimo principas:Saulės energija namams

Saulės baterijų veikimo ypatybės

Išsaugomas darbo režimas

Valdiklio ir keitiklio algoritmai turėtų suteikti maksimalias galimybes perduoti energiją iš saulės modulių galutiniams vartotojams, nedalyvaujant darbinėms baterijoms, kurių ištekliai turėtų būti atsargiai naudojami tik jų gaunamos perteklinės energijos kaupimui ir perdavimui.

Drebėjimo apsauga

Korpuso judesių ir (arba) virpesių metu elektrolitas gali nutekėti į išorinį paviršių, dėl kurio padidėja savaiminis išsikrovimas. Jo prevencijai būtina neutralizuoti susidariusias nuosėdas silpnais vandeniniais kepimo sodos arba skalbinių muilo tirpalais tokios būklės, kad atitiktų suskystintos grietinės tipą.

Temperatūros poveikis

Aukšta akumuliatoriaus temperatūra lemia vandens išgaravimą: padidėja elektrolito tankis ir išėjimo įtampa. Šiam procesui reikalinga kontrolė - kontaktinės plokštės gali būti veikiamos. Todėl būtina reguliariai įpilti distiliuoto vandens į kontrolinį lygį.

Esant žemai temperatūrai, padidėja elektrolito klampumas: jis blogiau liečiasi su elektrodais, pradeda duoti mažiau krūvių, greičiau išeikvojamas.

Elektrolitų būklė

Tirpalo tankis

Geriausias elektrolito laidumas stebimas kambario temperatūroje, o tirpalo tankis yra 1,23 g / m³. Šaltu oru rekomenduojama jį padidinti iki 1,29 ÷ 1,31 g / cm³.

Nuleista iki 1,10 g / cm³ Tankis esant stipriam šalčiui gali sukelti elektrolito užšalimą, kuris pasireiškia akumuliatoriaus korpuso išsipūtimu.

Nėra / nėra priemaišų

Į akumuliatoriaus dėklą reikia pilti tik specialų rūgštį ir distiliuotą vandenį. Pramoninės rūgšties ir (arba) įprasto vandens naudojimas sutrikdo cheminius procesus, padidėja plokštelių sulfavimas (susidaro dielektrinis priemaišų sluoksnis), savaime išsikrauna, sumažėja talpa ir ištekliai.

Negalima visiškai pašalinti priemaišų, ir nėra prasmės eksploatuoti visą baterijų sistemą, net ir turint gilų savaiminį išsikrovimą. Jis viską sugadins.

Baterijos atkūrimas

Fiziškai sunaikinus plokšteles, baterijos negalima grąžinti į darbą. Ir jūs galite pabandyti užkirsti kelią sulfatų atsiradimui, bet ... negavę tinkamos rezultato garantijos.

Magnio sulfato tirpalo naudojimo būdas

Baterijų sekcijos pilamos tirpalu ir atliekamos keliais iškrovimo / įkrovimo ciklais. Gauti sulfatai ir priemaišos ant plokštelių pradės byrėti iki dugno. Jie turės būti pašalinti: elektros grandinės gali būti trumpos. Gerai išplautos skardinės supilamos su nauju vardinio tankio elektrolitu ir atiduodamos eksploatuoti.

Šis metodas leidžia tam tikrais atvejais prailginti baterijos veikimo laiką.

Ripple įkrova

Kartais, norėdami išvengti sulfavimo, kapitonai akumuliatorių įkrauna rektifikuota srove, gauta nupjovus vieną pramoninio sinusoido bangą. galingas diodas. Manoma, kad trumpųjų srovės impulsų atliekamas krūvis neleidžia susidaryti dielektriniam priemaišų sluoksniui ant plokštelių.

Šis metodas veikia tiristorių / triacų įkrovikliai.

Saulės elektrinėms sukurtų švino akumuliatorių pranašumai ir skirtumai

Automobilio akumuliatoriaus režimas

Tokios baterijos yra naudojamos patikimam starterio darbui bet kuriuo, net šaltuoju metų laiku. Variklio rotoriaus su švaistiklio mechanizmu slinkties procesas yra susijęs su didelėmis mechaninėmis jėgomis, kurioms esant starterio varikliui reikia padidinti srovę.

Kelionės metu akumuliatorius nuolat įkraunamas iš generatoriaus.

Saulės elektrinės darbo režimas

Baterijos yra įkraunamos saulės baterijų veikimo srovėmis ir, pavyzdžiui, automobiliuose, nepatiria didelių trumpalaikių apkrovų.

Stacionarios „Sonnenschein A700“, „A500“, „A400“ akumuliatoriai, kuriems nereikia priežiūros, sėkmingai veikia cikliniu ir (arba) nuolatinio įkrovimo režimais.

Įkraunamos „Delta“ baterijos dažniausiai yra su dujų vožtuvų reguliavimo vožtuvu korpuse ir veikia pagal alternatyvias energijos schemas.

Pirmaujantys saulės baterijų (saulės baterijų) gamintojai

Populiariausios Rusijos rinkos įmonės gamina baterijas pramoniniams tikslams: „Bosh“ (Vokietija), „Sonnenschein“ (Vokietija), „YUASA“ (Didžioji Britanija), „C&D Technoloqies“ (JAV), „Delta“ (Kinija), „Haza“ (Kinija), APS (Taivanas).

Kiekvienas iš jų turi savo ypatybes. Pavyzdžiui, „Haza“ akumuliatorius galima įsigyti naudojant AGM ir HZY (gelio) technologijas, skirtas bendradarbiavimui su saulės moduliais.

Norėdami pasirinkti tinkamą saulės elektrinės akumuliatoriaus modelį, pirmiausia turite gerai apgalvoti jų eksploatavimo sąlygas ir tik po to ieškoti konkretaus projekto pagal įtampą, talpą ir kitas aprašytas charakteristikas.

Svarstomas valdiklių, įkraunančių saulės baterijas, veikimo principas, į kurį atsižvelgiama renkantis čia.