Аккумулятор для солнечных панелей

Батарея для солнечной батареи: обзор, виды, характеристики

Использование энергии солнца – это альтернатива невосполняемым источникам энергии. Современные технологии позволяют использовать солнечные батареи для уличного освещения, отопления и освещения небольших домов. Сегодня уже не редкость солнечные батареи для дачи, которые позволяют в летний период обеспечить хозяйство электроэнергией.

Солнечные батареи

Устройство, которое представляет собой большое количество фотоэлектрических преобразователей, соединенных в единую систему, и есть солнечная батарея.

Для солнечной батареи важно наличие прямых солнечных лучей, энергия которых преобразуется в электрический ток.

Устанавливаются батареи в тех районах, где солнечные дни составляют большую часть года. Правда, на эффективность работы солнечных батарей влияет еще и географическая широта. Ведь чем дальше от полюса, тем мощнее солнечные лучи. Но даже в средней полосе России зимой солнечные батареи снижают потребление электроэнергии из общих сетей, а летом появляется возможность даже продавать ее излишки.

Солнечные батареи бывают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные.

Направленные в разные стороны кристаллы в поликристаллических батареях позволяют снизить зависимость от прямых солнечных лучей. Такие батареи сегодня наиболее распространены, их используют для освещения общественных зданий и частных домов. Часто уже встречается и уличное освещение на солнечной батарее именно поликристаллического типа.

Солнечные батареи для дачи

Еще совсем недавно главным аргументом против установки солнечных батарей на даче была их стоимость. Сегодня эту продукцию начинает выпускать отечественная промышленность, цены на нее становятся ниже, выбор – шире, а сервисное обслуживание — доступнее.

Современные технологии вполне способны справиться с освещением участка и обеспечить работу бытовых приборов. Правда, при этом нужна аккумуляторная батарея для солнечной батареи, а еще контроллер заряда и инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный.

Сегодня можно приобрести готовый комплект солнечной миниэлектростанции для дачи или небольшого дома с автономностью работы в течение 24 часов. Мощность такой электростанции — 235 Вт при мощности аккумуляторной батареи 2,4 кВт*ч.

Аккумуляторы для солнечных батарей

Аккумуляторные батареи являются важной частью оборудования современной гелиосистемы.

В яркие солнечные дни солнечные батареи вырабатывают значительно больше электрической энергии, чем потребляют электроприборы, а ночью, когда особенно важно освещение, не работают вообще. Значит, необходимо накапливать и хранить электроэнергию для последующего ее использования.

Аккумуляторная батарея для солнечной батареи и предназначена для равномерного и бесперебойного электроснабжения.

Также аккумуляторные батареи (АКБ) перекрывают пиковые нагрузки, слишком большие для фотомодулей, используют накопленную энергию в темное время суток, компенсируют разницу выработанной и потребленной энергии в пасмурную погоду.

Способы подключения АКБ

Чаще всего одного аккумулятора не хватает для полноценной работы солнечной электростанции, и приходится использовать несколько однотипных батарей. Специалисты считают, что они вообще должны быть из одной партии.

Для повышения общей емкости системы используются три способа соединения (коммутации) АКБ.

При параллельном соединении складываются емкости всех батарей, а общее напряжение равно напряжению в одном устройстве.

Последовательное соединение, напротив, позволяет просуммировать все напряжения, а емкость остается равной емкости одной батареи в схеме.

Самым производительным является комбинированное последовательно-параллельное соединение, при котором суммируются как напряжения, так и емкости.

Правда, при таком соединении АКБ подвержены разбалансировке, то есть суммарное напряжение будет постоянным расчетным, а вот для каждого отдельного аккумулятора его показания будут меняться. Такое явление приводит к тому, что часть батарей недозаряжается, а часть заряжается выше нормы, и ресурс вырабатывается преждевременно.

Поэтому в комплект каждой гелиосистемы обязательно входит контроллер заряда солнечных батарей и перемычки, с помощью которых соединяют средние точки для самовыравнивания напряжения в АКБ.

Особенности аккумуляторных батарей для гелиосистем

Аккумуляторная батарея для солнечной батареи должна удовлетворять целому ряду требований. Она должна выдерживать большое количество циклов заряда/разряда. При этом саморазряд должен быть минимальным, а величина зарядного тока – большой, диапазон рабочих температур – широким.

Сегодня производители уже выпускают специальные аккумуляторные батареи, так называемые солнечные аккумуляторы, которые этим требованиям полностью отвечают.

Комплект солнечных батарей с такими устройствами и контроллером заряда позволяет накапливать энергию и хранить ее с максимальной эффективностью. А сетевой инвертор – преобразовать ее для подключения бытовых приборов и освещения.

Критерии выбора

Самый важный из них – это емкость. Исходя из необходимого энергопотребления рассчитывается расчетный показатель емкости, увеличивается на 35-50%, и уже по нему подбирается одно или несколько устройств для параллельного подключения. АКБ с достаточной емкостью держит энергию до 4 суток.

Длительность разрядки и зарядки. Из двух устройств с одинаковым номиналом емкости предпочтительнее то, для которого требуется меньший интервал времени для зарядки.

Емкость свинцового аккумулятора зависит от массы свинца в нем, поэтому чем больше масса АКБ, тем выше его реальная емкость. При выборе нужно обращать внимание на вес и габариты устройства.

Производители задают для своей продукции диапазон рабочих температур и периодичность обслуживания, на эти показатели тоже следует обращать внимание.

В сопроводительных документах всегда указывается срок использования АКБ, количество разрядочных циклов (чем больше этот показатель при прочих равных условиях, тем лучше) и величина саморазряда в месяц.

При расчете параметров аккумуляторной батареи нужно учитывать потери энергии при ее хранении и преобразовании. Эффективность современных устройств для гелиосистем составляет примерно 85%.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

Привычные автомобильные аккумуляторы не рассчитаны на большое количество циклов и отличаются значительным саморазрядом. Для гелиостанций используются совершенно другие устройства.

1. AGM-аккумуляторы, в конструкции которых между абсорбирующими стекломатами находится в связанном состоянии электролит. Такое устройство может эксплуатироваться в любом положении, при низкой цене и глубине заряда около 80% выдерживают до 500 циклов и отличаются высоким уровнем заряда.

Срок из эксплуатации не так велик – 5 лет, и диапазон рабочих температур ограничен 15-25 °С, но они быстро заряжаются — требуется меньше 8 часов на полное восстановление, могут транспортироваться в заряженном состоянии и эксплуатироваться в помещении с недостаточной вентиляцией.

AGM-аккумуляторы быстро выходят из строя из-за перезаряда, но недозаряд переносят вполне удовлетворительно.

2. Гелевая батарея для солнечной батареи тоже может работать в любом положении. Желеобразный гелевый электролит удерживается в порах силикагеля, который служит разделителем для пластин. Неоспоримое достоинство такой конструкции – электроды не осыпаются, потому что все свободное пространство заполнено гелем, а значит, исключена возможность короткого замыкания. Кроме того, они выдерживают полную разрядку и значительное число циклов, примерно в полтора раза больше, чем у аналогичных AGM-аккумуляторов. Но и цена их заметно выше.

Несмотря на цену, гелевые аккумуляторы экономичней, не нуждаются в обслуживании, могут в полностью разряженном состоянии без ущерба находиться несколько дней, потери энергии в них незначительны из-за малого саморазряда.

3. OPzS аккумуляторы, так называемые заливные устройства с жидким электролитом, не требующие обслуживания, разработаны специально для разрядки малыми токами. Они выдерживают очень большое количество глубоких циклов, используются, как правило, в мощных дорогих солнечных системах, и сами стоят достаточно дорого.

Контроллер заряда солнечных батарей

Электронные устройства предназначены для контроля и регулировки уровня заряда на аккумуляторе. Именно они предохраняют АКБ как от полной разрядки, так и от излишней зарядки.

Контроллеры заряда – очень важные элементы солнечных батарей. Они обеспечивают многостадийный заряд АКБ, автоматическое отключение при полном заряде батареи и при минимальном заряде – нагрузок, подключение фотомодулей, когда батарею нужно зарядить, и переподключение нагрузок после зарядки.

Самый дешевый и примитивный вид контроллеров типа On/Off отключает солнечные батареи от АКБ, когда напряжение достигает предельного значения, не давая аккумуляторам зарядиться полностью и тем самым сокращая их ресурс.

PWM-контроллеры, работающие по ШИМ (широтно-импульсная модуляция) — технологии, экономичны и эффективны в районах с высокой активностью солнца. Они прекращают заряд, позволяя аккумулятору при этом полностью зарядиться. Устанавливаются такие устройства в маломощных, до 2 кВт, системах с аккумулятором малой емкости.

МРРТ-контроллеры управляют максимальными энергетическими пиками. Они наиболее эффективны в гелиосистемах, но и значительно дороже устройств других моделей.

Производители аккумуляторов для солнечных батарей

На российском рынке не так много производителей этого вида продукции.

Компания CSB Battery Co. Ltd (Тайвань) предлагает свинцово-кислотные АКБ, изготовленные по технологии AGM, со сроком службы до 10 лет, рассчитанные на напряжение 12 В, емкостью от 26 до 100 А*ч по цене от 2,6 до 8,2 тыс. рублей.

Примерно такие же аккумуляторы выпускает Shandong Sacred Sun Power Sources Co. Ltd (Китай).

HAZE Battery Company Ltd (Великобритания) поставляет гелевые АКБ со сроком службы до 12 лет, рабочим напряжение 12 В, емкостью от 15 до 230 А*ч и диапазоном температур от -20 до +50 °С по ценам от 7 до 28 тыс. рублей.

SSKGroup (Россия-Бельгия) выпускает надежные гелевые аккумуляторные батареи для солнечных батарей с пламегасителем со сроком службы 15 лет, емкостью от 100 до 180 А*ч по ценам от 11 до 19 тыс.рублей.

Производители солнечных батарей

Основными производителями солнечных батарей долгое время были Япония, Германия, США и Китай. Российские солнечные батареи собираются из материалов, произведенных в этих странах. Самые популярные отечественные солнечные батареи с доступной ценой изготавливаются из поликристаллического кремния, произведенного в Германии и США.

Сегодня российские производители не только производят солнечные модули, но и разрабатывают новые, как, например, «Квант» в Москве.

Краснодарская компания «Солнечный ветер» производит не только модули, но и готовые домашние гелиостанции. Проектирует готовые гелиосистемы и «СоларИннТех» из Зеленограда.

На отечественном рынке все больше оборудования для гелиосистем, включая готовые типовые проекты. Но при некоторых инженерных навыках и усидчивости можно самостоятельно рассчитать систему для конкретных условий эксплуатации и подобрать необходимое оборудование: солнечные батареи, аккумуляторы, контроллеры разных производителей в широком ценовом диапазоне. При этом можно сэкономить на некоторых составляющих, собрав их самостоятельно из подручных материалов, например, контроллер.

Где купить?

alpindustria.ru

Аккумулятор Brunton Brunton Solo 42828 3200MAH

890 руб.

Купить сейчас

pult.ru

Аксессуары RTI CB8 black

17 500 руб.

Купить сейчас

scer.ru

Внешний аккумулятор 5000 mAh на солнечных батареях

1 080 руб.

Купить сейчас

Новости на тему «аккумулятор для солнечных панелей»

Солнечные крыши от Tesla: супертехнология будущего или обман

05.09.2017 - Ridus.ru

Как заявляла компания Tesla, использование солнечных панелей для домашнего энергоснабжения - хороший способ сэкономить для жителей городов, где солнце ярко светит большую часть года. Но крыши Tesla – не Но никто еще не видел такие аккумуляторы. В Америке сейчас...

Из старых батарей от ноутбуков можно собрать аккумулятор помощнее аналога от Tesla

25.08.2017 - rb.ru

В мае 2015 года Илон Маск представил аккумулятор Tesla Powerwall, который позволяет накапливать электричество от сети или солнечных панелей. Продукт заинтересовал любителей альтернативных источников энергии, но некоторых отпугнула его высокая цена — $3000. Кроме...

Audi начнет использовать солнечные панели на крышах автомобилей

24.08.2017 - Популярная Механика

В Audi надеются, что в дальнейшем с помощью солнечных панелей удастся подзаряжать даже тяговый аккумулятор. Это не первый случай, когда автопроизводитель устанавливает солнечные панели на крыши своих машин. Так, в 2010 году Toyota предлагала это в качестве...

Audi работает над автомобилем с крышей из солнечных батарей

04.09.2017 - Командир

Немецкая автомобилестроительная компания в составе концерна Volkswagen Group, специализирующаяся на выпуске автомобилей под маркой Audi...

Сколько стоит солнечная энергия и почему вкладываться нужно сейчас

16.08.2017 - rb.ru

Аккумуляторы, солнечные панели, электромобили и беспилотный транспорт — все эти технологии сегодня занимают лишь в районе 1% мирового рынка. Если вы хотите заработать на инвестициях в новую экономику – стоит поторопиться. Через 10-15 лет эти технологии станут...

Аккумуляторы для солнечных батарей

Аккумуляторов сейчас очень много на любой вкус и цвет, но не все аккумуляторы подходят для солнечных батарей. Самые узнаваемые и известные это автомобильные стартерные аккумуляторы. Многие именно с них начинают когда приобретают солнечные батареи, или ставят дома резервный ИБП для питания котлов и другой домашней техники. Но про автомобильные АКБ я уже неоднократно писал и скажу что они «одноразовые», и лишь в щедящем режиме могут прослужить до 3-х лет, а так обычно их и на год не хватает, особенно когда полная автономная электростанция где АКБ работают в циклическом режиме и часто глубоко разряжаются. Моя практика это подтвердила, а так-же сообщения на форумах от других людей это тоже подтверждают.

Эти АКБ конечно самые дешевые, но самые не подходящие для солнечной электростанции, и перспектива менять АКБ каждый год не особо радует, так-как все-таки хоть они и самые дешевые, но тоже стоят денег. Средняя стоимость АКБ на 190-240Ач стоит 8-16т.руб.

Самые лучшие и подходящие для автономных систем, ИБП, солнечных батарей, ветрогенераторов — это литий-железо-фосфатные АКБ (lifepo4). Во первых у lifepo4 высокий КПД, самый высокий из всех типов АКБ и составляет он 95-98%. Только за счет КПД заряда-разряда энергии получается больше в сравнении с другими равной емкости. Ну и самое главное что lifepo4 не требует никакого обслуживания, его не надо многостадийно заряжать, и он не портится от недо-заряда и глубоких разрядов.

Его можно заряжать большими токами за короткое время, и можно оставлять разряженным сколько угодно времени. Сам по себе аккумулятор не портится и обещают средний срок службы 15 лет и 3000 циклов при разрядах на 80%, а при разрядах на 50% 5000 циклов, а если разряжать меньше, то циклов обещают до 10000. И в общем отзывы пока эти цифры подтверждают. Хотя эти АКБ относительно новые для нас и у людей в основном такие АКБ успели отработать по 2-7 лет, но про потерю емкости вроде никто не писал. Но и цены на эти АКБ довольно высокие, сборка (4 ячейки) АКБ 12в 240Ач стоит на момент написания статьи 56000 рублей.

К примеру на фото АКБ lifepo4 от Лиотех 240Ач

Есть так-же специализированные свинцово-кислотные аккумуляторы, которые хорошо подходят для солнечных батарей. Это к примеру тяговые АКБ, которые устанавливаются в электро-погрузчиках. Так-же такие АКБ используют в системах резервного электроснабжения. Например в ИБП для аварийного питания домашней электроники и котлов отопления. Так-же применяют бесперебойных системах электро-обеспечения средств связи, сигнализации, освещения.

Такие аккумуляторы служат гораздо дольше и устойчивы к глубоким разрядам. В ИБП они могут прослужить до 10-12 лет, так-как там мало циклов и они работают только когда случаются сбои в электросети. А в составе солнечных и ветряных электростанций такие АКБ конечно прослужат меньше, но все-же их не придется менять гораздо реже. К примеру аккумуляторы фирмы MNB серия ММ которых специально разработана для тяжелых условий эксплуатации и хорошо подходит для работы с солнечными батареями. Про них я уже писал Аккумуляторы для солнечных батарей

Производитель обещает до 1200 циклов что в принципе довольно прилично для работы в циклическом режиме, когда в темное время суток разряд, а днем зарядка ат солнечных батарей. Цена за аккумулятор фирмы MNB емкостью 250Ач примерно 30000 рублей, это грубо говоря в два раза дороже чем стартерные АКБ, но прослужит такой аккумулятор как минимум в три раза дольше.

Фото аккумулятора MNB емкостью 250Ач

Такие аккумуляторы как правило полностью герметичные и необслуживаемые, что позволяет размещать их дома, что большой плюс в отличие от автомобильных АКБ.

Так-же есть еще Никель-кадмиевые аккумуляторы, которые тоже хорошо подходят для солнечных электростанций. Особенно чистые АКБ без железа. Есть как обслуживаемые АКБ, так и необслуживаемые. У таких АКБ есть свои особенности по заряду и разряду и если не соблюдать рекомендации, то аккумулятор прослужит гораздо меньше чем обещают, и КПД заряда-разряда будет заметно ниже. Тоесть скажем закачав в АКБ пару киловатт, обратно он может отдать всего 1,4 киловатт, в основном это если заряжать и разряжать большими токами. А так в общем эти АКБ довольно выносливы и их емкость можно восстановить тренировочными циклами.

По стоимости Никель-кадмиевые АКБ для автономных систем и солнечных батарей самые дорогие — наверно из-за небольшого спроса. Хотел написать стоимость, но на на момент написания статьи так и не нашел сайтов с открытыми ценами. Но ранее находил цены на сборку Ni-cd 250Ач в районе 70000 рублей. Вообще по-мониторив цены на разные щелочные аккумуляторы, они оказывается сильно подорожали, как будто их за доллары в США покупают, хотя производят их наши заводы.

фото KL250 ni-cd аккумулятор

В общем аккумуляторы это такой самый дорогой и расходный материал в составе солнечных электростанций, а без них в отсутствии электросети не обойтись. Понятно что денег всегда мало, но выкидывать их на дешевые АКБ просто не выгодно. Я считаю что лучшие аккумуляторы по цене и качеству это лифер (lifepo4). Покупая лифер можно рассчитывать на использование 80% емкости, и при этом АКБ проработает 10-15 лет (3000 циклов+). А к примеру автомобильный АКБ и полгода не протянет при таком циклировании.

Из свинцово-кислотных более подходящие это специализированные АКБ для резервных, бесперебойных и автономных систем. Но здесь есть свои нюансы. Как правило такие АКБ тоже быстро теряют емкость при глубоком циклировании, и только лучшие АКБ могут отдать до 1200 циклов при разрядах на 80-70%, а в основном 300-700 циклов. Обещанные циклы такие АКБ отрабатывают при разряде на 20-30%, по этому их надо в три раза больше чем lifepo4. Ну и цена свинцово-кислотных АКБ будет в два раза выше чем lifepo4.

В будущем возможно появятся новые типы аккумуляторов или что-то улучшится, но пока ситуация примерно вот такая.

Где купить?

alpindustria.ru

Аккумулятор Brunton Brunton Solo 42828 3200MAH

890 руб.

Купить сейчас

pult.ru

Аксессуары RTI CB8 black

17 500 руб.

Купить сейчас

scer.ru

Внешний аккумулятор 5000 mAh на солнечных батареях

1 080 руб.

Купить сейчас