Solarbatterien: Eine Übersicht über die Arten geeigneter Batterien und ihre Eigenschaften

Alternative Energiesysteme werden zunehmend zur Stromversorgung von Wohngebäuden eingesetzt. Da die Arten der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs unterschiedlich sind, muss die Akkumulation für spätere Rückgaben sichergestellt werden. Stimmen Sie zu

Um Energie in dem vom Eigentümer geforderten Zeitraum zu verbrauchen, sind Batterien für Solarbatterien im Stromkreis enthalten. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Geräte richtig auswählen, die für Lade- und Entladezyklen ausgelegt sind. Unsere Empfehlungen helfen Ihnen bei der Auswahl des besten Modells.

Batterien in der Haushaltssolaranlage

Das Verständnis der Methoden und Nuancen der Verwendung von Batterien bei der Versorgung eines Objekts mit elektrischer Energie aus Sonnenkollektoren ermöglicht die richtige Auswahl von Geräten und bietet maximale Systemeffizienz.

Um einen gemessenen Kauf zu tätigen, müssen Sie die Methoden zum Erstellen eines Batteriearrays (Einheit) und die Regeln zur Berechnung der Hauptmerkmale genau kennen.

Die Methode zum Kombinieren von Geräten in einem einzigen Array

Wohn- und Industrieanlagen verbrauchen elektrische Lasten, die die Fähigkeiten einer einzelnen Batterie überschreiten. Für den Fall, dass die Solaranlage für eine große Anzahl von Elektrogeräten ausgelegt ist, ist es erforderlich, eine Reihe von Batterien gemäß dem Beispiel einer solchen Kombination zu erstellen Sonnenkollektoren.

Das Anschließen von Batterien an einen einzelnen Stromspeicher kann parallel, seriell oder gemischt erfolgen. Die Auswahl hängt von den erforderlichen Ausgangsanzeigen für Leistung und Spannung ab.

Abhängig von der Art und Weise, wie die Batterien miteinander verbunden sind, können unterschiedliche Werte der Ausgangsspannung erreicht werden. Es sollten jedoch keine sehr komplexen Schaltkreise erzeugt werden, um die Bildung von Ausgleichsströmen zwischen Geräten im Array zu vermeiden

Wiederaufladbare Batterien werden in einem Haus oder einer anderen Struktur platziert, um eine Umgebungstemperatur im Bereich von 10 bis 25 Grad Celsius über Null bereitzustellen und zu verhindern, dass Wasser in sie eindringt. Dies verlängert die Lebensdauer der Geräte erheblich und reduziert Energieverluste.

Moderne Technologien zur Herstellung von wiederaufladbaren Batterien für die Platzierung in Wohngebäuden sorgen für erhöhte Umweltschutzmaßnahmen. Für die intensive Belüftung des Raumes sind daher keine besonderen Maßnahmen erforderlich. Sie sollten sich jedoch nicht in Wohnräumen befinden.

Da die Batterien ein erhebliches Gewicht haben (ein 12-Volt- und 200-Ah-Gerät wiegt etwa 70 kg), müssen sie auf den Boden oder auf langlebige und sicher befestigte Racks gelegt werden.

Es muss verhindert werden, dass Batterien aus der Höhe fallen, da sie in diesem Fall ausfallen und Systeme mit flüssigem Elektrolyt auch für die menschliche Gesundheit gefährlich sind, wenn sie drucklos sind.

Mit zunehmender Länge des Stromkabels steigt der elektrische Widerstand, was zu einer Abnahme des Wirkungsgrads des Systems führt. Üben Sie daher, die Batterien nahe beieinander zu platzieren, um die Gesamtlänge der Drähte zu minimieren.

Das Batteriefach muss schwere Lasten tragen. Ein Block mit acht Zwei-Ampere-Batterien wiegt also mehr als eine halbe Tonne

Merkmale des Systems

Durch die parallele und kombinierte Serien-Parallel-Verbindung der Batterien zu einem einzigen Array können Geräte nach Ladezustand aus dem Gleichgewicht gebracht werden. Dies führt dazu, dass das Gerät nicht in einem vollständigen Zyklus funktioniert, was bedeutet, dass seine Ressource schneller bearbeitet wird.

Das System zur Stromerzeugung aus der Sonne wird immer versorgt Vorgesetzterwelches die Batterieladung steuert. Bei der Erstellung einer Reihe von Batterien müssen zusätzlich Ausgleichsladungsbrücken installiert werden.

Um Probleme beim ungleichmäßigen Laden und Entladen von Batterien zu vermeiden, die in einem einzigen Array integriert sind, müssen Geräte desselben Modells und noch besser eine Charge verwendet werden. Diese Regel gilt nicht nur für Solaranlagen.

Jetzt können fast alle Gehäuse mit Geräten ausgestattet werden, die mit einem Netz von 12 oder 24 Volt betrieben werden, einschließlich Kühlschränken, Fernsehgeräten usw. Eine Verkabelung mit einer solchen Spannung im ganzen Haus ist jedoch nicht sinnvoll, da die Stromstärke sehr groß ist.

Bei der Umsetzung einer solchen Idee wird daher ein teures Kabel mit einem großen Leiterquerschnitt benötigt, und der elektrische Widerstand führt zu großen Verlusten.

Für fast alle Haushaltsgeräte gibt es Modelle, die in einem 12-Volt-Gleichstromnetz betrieben werden. Wenn die Verkabelung des Elektrokabels nicht zu lang ist, kann ein Niederspannungssystem verwendet werden.

Daher in unmittelbarer Nähe der Batterien einstellen Wechselrichter - ein Gerät zur Umwandlung elektrischer Spannung.

Außerdem kann die tatsächliche Ausgangsspannung des Akkus geringfügig von der angegebenen abweichen. Voll aufgeladen sind also beliebt für den Einsatz in Schaltung mit Sonnenkollektoren Gel-Batterien erzeugen eine Spannung von 13-13,5 Volt, so dass der Wechselrichter als Stabilisator wirkt.

Berechnung der erforderlichen Batteriekapazität

Die Kapazität der Batterien wird basierend auf der geschätzten Lebensdauer der Batterie ohne Aufladung und dem Gesamtstromverbrauch von Elektrogeräten berechnet.

Der Durchschnitt über die Zeitintervallleistung des Geräts kann wie folgt berechnet werden:

P = p₁ * (T.₁ / T.₂),

Wo:

• P.₁ - Nennleistung des Geräts;
• T.₁ - Betriebszeit des Geräts;
• T.₂ - geschätzte Gesamtzeit.

Fast in ganz Russland gibt es lange Zeiträume, in denen Sonnenkollektoren funktioniert wegen schlechten Wetters nicht.

Es ist unrentabel, nur wenige Male im Jahr große Batteriearrays für ihre volle Last zu installieren. Daher muss die Wahl des Zeitintervalls, in dem die Geräte nur bei Entladung arbeiten, auf der Grundlage des Durchschnittswerts angegangen werden.

Die von Sonnenkollektoren erzeugte Energiemenge hängt von der Dichte der Wolken ab. Wenn bewölktes Wetter in der Region nicht ungewöhnlich ist, muss der Mangel an ankommender Energie bei der Berechnung des Volumens des Akkus berücksichtigt werden

Wenn Sie die gespeicherte Energie tagsüber nutzen möchten, z SolarheizungNehmen Sie am besten ein etwas längeres Intervall, z. B. 30 Stunden, als Berechnung.

In einem langen Zeitraum, in dem die Verwendung von Sonnenkollektoren nicht möglich ist, muss ein anderes System zur Stromerzeugung angewendet werden, das beispielsweise auf einem Diesel- oder Gasgenerator basiert.

Ein zu 100% geladener Akku kann vor dem vollständigen Entladen Strom abgeben, der nach folgender Formel berechnet werden kann:

P = U x I.

Wo:

• U ist die Spannung;
• Ich bin die aktuelle Stärke.

Eine Batterie mit Spannungsparametern von 12 Volt und einer Stromstärke von 200 Ampere kann also 2400 Watt (2,4 kW) erzeugen. Um die Gesamtleistung mehrerer Batterien zu berechnen, müssen die für jede Batterie erhaltenen Werte addiert werden.

Es gibt Batterien mit einer großen Betriebsanzeige im Verkauf, aber sie sind teuer. Manchmal ist es viel billiger, mehrere normale Geräte mit Verbindungskabeln zu kaufen

Das Ergebnis sollte mit mehreren reduzierenden Faktoren multipliziert werden:

• Wechselrichtereffizienz. Bei korrekter Abstimmung von Spannung und Leistung am Eingang des Wechselrichters wird der Maximalwert von 0,92 bis 0,96 erreicht.
• Effizienz von Stromkabeln. Das Minimieren der Länge der Drähte, die die Batterien verbinden, und des Abstands zum Wechselrichter ist erforderlich, um den elektrischen Widerstand zu verringern. In der Praxis liegt der Wert des Indikators zwischen 0,98 und 0,99.
• Minimaler Batterieverbrauch. Für jeden Akku gibt es eine untere Ladegrenze, wodurch die Lebensdauer des Geräts erheblich verkürzt wird. In der Regel stellen die Steuerungen den Mindestladungswert auf 15% ein, sodass der Koeffizient etwa 0,85 beträgt.
• Maximal zulässiger Kapazitätsverlust vor dem Batteriewechsel. Im Laufe der Zeit tritt eine Alterung der Geräte auf, wodurch ihr Innenwiderstand erhöht wird, was zu einer irreversiblen Verringerung ihrer Kapazität führt. Verwenden Sie Geräte, deren Restkapazität weniger als 70% beträgt. Dies ist unrentabel. Daher sollte der Wert des Indikators als 0,7 angenommen werden.

Entgegen der landläufigen Meinung sollte der Wirkungsgrad der Batterie - das Verhältnis von empfangenem und geliefertem Strom - nicht in die Berechnung einbezogen werden. Die in der technischen Dokumentation angegebene Anzeige der Batteriekapazität berücksichtigt die mögliche Rückgabemenge.

Infolgedessen beträgt der Wert des Integralkoeffizienten bei der Berechnung der erforderlichen Kapazität für neue Batterien ungefähr 0,8 und für alte Batterien, bevor sie abgeschrieben werden - 0,55.

Um das Haus mit einem Lade- / Entladezyklus von 1 Tag mit Strom zu versorgen, werden 12 Batterien benötigt. Wenn ein Block mit 6 Geräten entladen wird, wird der zweite Block aufgeladen

Maximal zulässige Ströme

Für jede Batterie ist der maximal zulässige Ladestrom in der technischen Dokumentation angegeben. Das Überschreiten dieses Wertes führt zu einer Überhitzung des Geräts, einer starken und unwiderruflichen Abnahme seiner Leistung.

Daher bei der Auswahl der Batterien für Batteriemontagesysteme Es muss sichergestellt sein, dass sie den Stromverbrauch von Sonnenkollektoren sicherstellen können.

Ein weiterer wichtiger Indikator ist der zulässige Entladestrom:

• Regelmäßiger Entladestrom für den Betrieb, bei dessen Wert (oder einem niedrigeren Wert) die Batterie vorgesehen ist. Der Betrieb aller an das System angeschlossenen elektrischen Geräte muss mit dieser Anzeige versehen sein.
• Der maximale Entladestrom, den das Gerät bei Spitzenlasten für kurze Zeit abgeben kann. Solche Belastungen können auftreten, wenn Sie einige Geräte einschalten, z. B. Kühl- oder Klimakompressoren.

Wenn der erste Indikator für längere Zeit überschritten wird oder kurzfristig - der zweite führt zu vorzeitigem Verschleiß der Batterie. Mit der Alterung der Geräte sinken diese Indikatoren um 20-30%, was ebenfalls berücksichtigt werden muss.

Merkmale des Geräts und Hauptparameter

Autobatterien sind nicht für eine große Anzahl von Lade- und Entladezyklen ausgelegt. Verwenden Sie für alternative und Backup-Energie einen anderen Gerätetyp. Da ihre Kosten hoch sind, müssen alle Parameter vor dem Kauf sorgfältig untersucht werden.

Die Batteriebetriebsarten im Auto und im alternativen Energiesystem sind so unterschiedlich, dass ihr Zweck sogar auf dem Gerät selbst angezeigt wird

Verwendete Typen für alternative Energie

Fast alle Batterien, die in alternativen Energien verwendet und in Gebäuden installiert werden, sind wartungsfrei. Der Benutzer ist nicht in der Lage, physische Operationen mit ihnen durchzuführen, die sich auf seine Struktur auswirken.

Dies geschieht, um das Risiko physikalischer oder chemischer Auswirkungen von Batterien auf Personen, Luft und Gegenstände, die sie umgeben, zu minimieren. Daher ist eine detaillierte Untersuchung der Struktur und der physikalisch-chemischen Nuancen des Betriebs verschiedener Batterietypen nicht erforderlich. Unterschiede in den wichtigsten technischen Eigenschaften der Geräte sollten stärker berücksichtigt werden.

OPzS-Batterien werden wie die einfachsten Blei-Säure-Geräte hergestellt. Durch die Änderung der Form der positiven Platte können Sie eine erheblich größere Anzahl von Lade- und Entladezyklen als bei Gegenstücken für Kraftfahrzeuge bereitstellen.

Der Nachteil ist das Vorhandensein von flüssigem Elektrolyt, der gefährlich sein kann, wenn er drucklos ist. Durchschnittliche Preisnische.

Alkalibatterien (Nickelbatterien) werden selten verwendet, da sie beim Laden unempfindlich gegen niedrige Ströme sind und einen vollständigen Zyklus vom geladenen zum entladenen Zustand durchlaufen müssen. Andernfalls nimmt die Batteriekapazität ab.

Außerdem haben diese Geräte mehr Gewicht und Abmessungen als Wettbewerber mit derselben Kapazität. Gefahr bei Druckentlastung. Niedrige Preisnische.

Eine Druckentlastung der Batterie ist möglich, wenn ein interner Defekt vorliegt, der Ladestrom zu hoch ist, aus der Höhe fällt oder unter ungeeigneten Bedingungen arbeitet. Die größten Probleme entstehen durch Geräte, die während des Verdampfens gefährliche Flüssigkeiten enthalten.

In AGM-Batterien ist der Elektrolyt in einer Glasfaserstruktur gebunden. Sie können mit kleinen Strömen aufgeladen werden. Fast sicher und besetzen eine durchschnittliche Preisnische unter den Wettbewerbern.

Dem Elektrolyten wird in GE (Gel) -Batterien Siliziumoxid zugesetzt, wodurch er sich in einem Gelzustand befindet.Geräte haben ein hohes Maß an Sicherheit und gute Leistung. Hohe Preisnische.

Alternative Energiebatterien werden in Autohäusern nicht verkauft. Sie können sie bei Firmen kaufen, die Sonnenkollektoren, Windkraftanlagen oder online verkaufen

Batterien auf Lithiumbasis (z. B. Lithium-Eisen-Phosphat-Modelle) weisen sehr gute Eigenschaften auf, sind kompakt, haben ein deutlich geringeres Gewicht und sind praktisch sicher. Ihre Kosten sind jedoch erheblich höher als die von konkurrierenden Gerätetypen, selbst von Gelgeräten.

Unter dem Gesichtspunkt des Preis-Leistungs-Verhältnisses sind die Gel- und Lithiumbatterien am attraktivsten. Die einmaligen Anfangsinvestitionen in sie sind jedoch sehr groß, weshalb Geräte anderer Typen auch auf dem Markt für Batterien für alternative Energien weit verbreitet sind.

Auf dem heimischen Markt sind folgende Batteriemarken aktiv gefragt:

Die vorgestellten Batterien zeichnen sich durch hervorragende Leistung und einen erschwinglichen Preis aus.

Auswahl des Batteriemodells

Die wichtigsten Parameter von Batterien für Solarenergie, auf die Sie beim Kauf der folgenden Punkte achten müssen:

• Spannung und Kapazität, die die Batterieleistung bestimmen;
• Tiefe der sicheren maximalen Entladung, bei deren Einhaltung die Batterie betrieben werden kann;
• garantierte Anzahl von Lade- und Entladezyklen unter allen technischen Bedingungen;
• Selbstentladungswert, der die Intensität des Energieverlusts in einer geladenen Batterie im Leerlauf charakterisiert;
• der maximale Ladestrom, der die Strommenge pro Zeiteinheit bestimmt, die die Batterie unbeschadet des weiteren Betriebs aufnehmen kann;
• Nennentladestrom, der die Strommenge pro Zeiteinheit bestimmt, die die Batterie unbeschadet des weiteren Betriebs über einen langen Zeitraum liefern kann;
• maximaler Entladestrom, der die Strommenge pro Zeiteinheit bestimmt, die die Batterie für kurze Zeit liefern kann, ohne den weiteren Betrieb zu beeinträchtigen;
• optimale Temperatur für das Gerät;
• Größe und Gewicht der Batterie, deren Kenntnis zur Auswahl des Standorts und der Installationsmethode erforderlich ist.

Alle diese Parameter sind in der technischen Dokumentation beschrieben, die auf der Website aller großen Hersteller elektronisch veröffentlicht wird.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Überblick über die Funktionsnuancen verschiedener Batterietypen für Solarsysteme:

Vergleiche verschiedener Arten von Starterbatterien. Vor- und Nachteile für alternative Energie:

Erfahrung mit Lithium (LiFePo4) Batterien. Der wahre Block von Automobilgeräten, die Nuancen seiner Arbeit:

Die richtige Auswahl der Batterien gemäß ihren Parametern gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb eines alternativen Energiesystems. Der Stromspeicher muss nicht übermäßig eingespart werden - die anfängliche Anfangsinvestition zahlt sich für den reibungslosen Betrieb des Systems über mehrere Jahre aus.

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