16 кращих акумуляторів для сонячних батарей у 2024 році

Редакція проекту «Вибір експертів» разом із запрошеним експертом проаналізували ринок акумуляторів для сонячних батарей. Правильно вибирайте АКБ для своєї солярної електростанції.

Акумулятор накопичує та зберігає «зелену» електроенергію, вироблену сонячною батареєю. І від його технічних параметрів значною мірою залежить ефективність експлуатації всього комплексу обладнання, що перетворює відновлювану екологічно чисту енергію Сонця на електрику для виробничих та побутових потреб.

Не всі користувачі сонячних батарей знають, що звичні автомобільні акумулятори для цієї мети не підходять. швидко виводить батарею з ладу.

Головна особливість акумуляторів, придатних для сонячних батарей, - здатність до глибокого розряду без втрати здатності до нового заряджання.

Існує кілька технологій, які широко використовуються у виробництві акумуляторів:

• GEL (гелеві акумулятори).Електроліт загущений до стану гелю силіконовим наповнювачем.Технологія продумана таким чином, щоб агрегат був повністю герметичний та не вимагав обслуговування. Гелевий стан електроліту забезпечує триваліший термін служби, підвищену вібростійкість, стабільність параметрів при змінах температури навколишнього середовища;
• AGM + GEL (гелеві акумулятори, абсорбовані скловолокном). Рідкий електроліт утримується між свинцевими пластинами прошарками (матами) із надтонкого скловолокна. Отримана пориста система складається з дрібних капілярів, де накопичується електроліт. Батарея повністю герметична, але оснащується односторонніми клапанами для вирівнювання тиску. Допустима експлуатація батареї в будь-якому положенні, але не рекомендується зупиняти її кришкою вниз, щоб не порушити роботу клапанів;
• Li-ion (літій-іонні акумулятори). Іони літію при зарядці переміщаються електролітом з етиленкарбонату, що просочує розділовий прошарок. Позитивним катодом є плівка із солі літію на алюмінієвій фользі, негативним анодом — графітовий шар на мідній підкладці. Заряд накопичується у шарах графіту, при розряді відбувається зворотний процес. Подібні акумулятори широко використовуються в мобільних телефонах, електронних приладах, побутовій техніці. Вони безпечні, енергоємні та не важкі. Цей варіант літієвих акумуляторів вважається найперспективнішим внаслідок високої енергоємності, безпеки, довговічності.

Сьогодні на ринку є безліч акумуляторів, придатних для сонячних батарей. У матеріалі зібрано найкращі моделі на думку редакції проекту «Вибір експертів». Стаття має рекомендаційний характер і не є керівництвом для покупки чи інших дій.

Вибір редакції

Sunways GEL 12-150

Акумулятор виготовлений за технологією GEL із загущеним електролітом та працює в циклічному та буферному режимах. Але чутливий до коротких замикань, це властивість технології GEL. Модель рекомендована для використання у сонячних електростанціях, вітрогенераторних установках, пристроях безперебійного живлення. Корпус із ABS-пластику повністю герметичний, завдяки чому не виділяються жодні пари. Тому батарею можна встановлювати всередині офісних та житлових приміщень.

Спеціальні потовщені пластини та технологія GEL дозволяють пристрою витримувати глибокий розряд протягом тривалого терміну служби – 10-12 років. Загалом дані акумулятори ємністю 150 Ач забезпечують надійну та ефективну експлуатацію енергосистеми на основі сонячних батарей. З мінусів – велика вага (44 кг) та чутливість до коротких замикань.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Рейтинг топ-3 найкращих недорогих акумуляторів для сонячних батарей

Устаткування для сонячних електростанцій недешеве, тому не дивно прагнення скоротити витрати, зберігши при цьому високу якість комплектуючих.

Delta GEL 12-55

Свинцево-кислотний акумулятор на 55 Ач виготовлений із застосуванням технології AGM+GEL: combined із частковим згущенням електроліту силікагелем. Модель може працювати в буферному режимі з постійним підзарядом або циклічному режимі з глибоким розрядом та наступною зарядкою до 600 циклів. Батарея оснащена РК-дисплеєм, що показує рівень заряду.

У комплекті постачання йде електроліт, який потрібно долити через 1,5-2 роки експлуатації. Корпус акумулятора виготовлений із негорючого пластику ABS.Виключено розливи кислоти та активне газовиділення. У приміщенні, призначеному для експлуатації досить природної вентиляції. Вимірювання показало, що акумулятор тримає максимальне навантаження 36 Вт з максимальним пусковим струмом близько 6А.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Низький максимальний робочий струм (вимір показало, що акумулятор тримає максимальне навантаження в 36 Вт з максимальним пусковим струмом близько 6А)

«Енергія Е0201-0017»

Модель ємністю 100 Ач побудована на основі технології AGM і призначена для роботи із сонячними панелями спільно з інверторами та перетворювачами напруги. Корпус батареї з ABS-пластику герметичний і захищає навколишнє середовище від виділення кислотних парів та водню, що може спричинити вибух. Завдяки чому можлива експлуатація даного акумулятора в житловому чи офісному приміщеннях у будь-якому положенні (на боці, вгору чи вниз кришкою). Конструкція пристрою не потребує обслуговування, кількість циклів повної зарядки - 1200. Можливе падіння ємності протягом трьох років.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

SUNWAYS GP 12-55

Універсальні батареї, побудовані за технологією AGM. Їхній рідкий електроліт адсорбований у скловолоконному сепараторі.Акумулятор призначений для експлуатації в сонячних енергосистемах, вітрогенераторних установках та пристроях безперебійного живлення електрообладнання охоронних та протипожежних систем. Допускається робота в буферному та циклічному режимах.

Корпус з ABS-пластику не горючий і герметичний. Виділення водню та кислотних пар виключено. Регулювальний клапан призначений для контролю рівня електроліту та його поповнення за потреби. Ємність батареї – 55Ач, Кількість циклів повної зарядки – 1200. Батарея чутлива до перевищення струму зарядки, не рекомендується встановлювати акумулятор догори дном.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Рейтинг топ-3 найкращих гелевих акумуляторів для сонячних батарей

MNB MNG 33-12

Батарея розроблена за технологією GEL, тобто електроліт загущений до желеподібного стану. Це забезпечує здатність акумулятора до глибокого розряду та стійкість до змін температури навколишнього середовища. Корпус з ABS-пластику надійно загерметизований та оснащений одностороннім VRLA-клапаном, що підтримує всередині тиск, необхідний для рекомбінації газів.

Сфери застосування: джерела безперебійного живлення, телекомунікації, альтернативна енергетика, зокрема сонячні енергоустановки. Кількість циклів заряду – 350 за 100% глибині розряду, ємність – 33 Ач.Часті глибокі розряди можуть призвести до падіння ємності та виходу батареї з ладу.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Односторонній клапан надлишкового тиску, допускається перевезення морським, автомобільним, залізничним та повітряним транспортом

Volta GST 12-100 SOLAR

Акумулятор (100 Ач) виготовлений за технологією GEL з електролітом у вигляді загущеної в гель сірчаної кислоти. Сферами застосування батареї є альтернативна енергетика, у тому числі сонячні батареї, системи аварійного та резервного електропостачання, телекомунікації. Безпека використання забезпечує герметичний корпус.

Унікальна формула сплаву пластин та модернізована технологія виробництва підвищують кількість циклів перезаряду до 400. Батарея може працювати у циклічному та буферному режимах. Рівень саморозряду вбирається у 2 % на місяць. Термін служби у буферному режимі – до 12 років. При першому включенні можливий неприємний запах, але швидко вивітрюється.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Atis ABP7-12L

Акумулятор виконаний у герметичному корпусі, що оберігає від виділення в атмосферу шкідливих кислотних газів або водню. Можливий глибокий розряд батареї безпечної для експлуатації в житлових приміщеннях. Обслуговування протягом усього терміну служби не потрібне.

Батарея ємністю 7 Ач рекомендується для використання у безперебійних блоках живлення, системах протипожежної сигналізації, дитячих електромобілях, електроскутерах, накопичувачах та перетворювачах енергії сонячних батарей. У клемах немає отворів для підключення проводів. За відгуками користувачів, ємність може виявитися меншою за заявлену.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

У тонких клемах немає отворів для приєднання проводів, за відгуками користувачів, ємність значно менша за заявлену

Рейтинг топ-3 найкращих літій-іонних акумуляторів для сонячних батарей

LiFePo4

Переносна літій-залізо-фосфатна батарея (72 Ач) призначена для експлуатації як джерело енергії для човнових електромоторів, ехолотів, скутерів, інвалідних візків, дитячих електромобілів. Може також використовуватися як накопичувач енергії від сонячної батареї, підключення інвертора 12-220 В, освітлення кемпінгу та аварійного живлення. Акумулятор оснащений системою захисту від перезаряду (кількість циклів – 2000) та короткого замикання.

Пластиковий корпус має ступінь захисту IP65, тобто не боїться пилу та водяних струменів, що падають під будь-яким кутом. Батарея зібрана із збалансованих осередків із однаковими характеристиками. Швидка зарядка, захист від перезаряду та короткого замикання забезпечуються керуючою платою BMS, що має кілька варіантів виконання для різних акумуляторних застосувань.Якщо будь-який з контрольованих параметрів відхиляється на неприпустиму величину, комірки негайно відключаються транзисторними ключами. З мінусів немає ручок для перенесення.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

GE YUE 18650

Акумулятор (18 Ач) призначений для використання у пристроях із глибоким розрядом та великим споживанням струму. Наприклад, ліхтарі, світильники, відеокамери. А також для збирання елементів живлення, ноутбуків, електромобілів, накопичувальних акумуляторів для пристроїв альтернативної енергетики, зокрема сонячних батарей. Пристрій стійкий до перезарядки (кількість циклів – 1 000) та глибокого розряду. Неправильне встановлення не викликає короткого замикання. З мінусів немає індикації заряду АКБ.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Pylontech US3000С

Китайські літій-залізо-фосфатні акумулятори не схильні до сульфатації, тому не вимагають постійної підтримки високого рівня заряду. Основна сфера застосування батареї – автономні сонячні електростанції. Агрегат (100 Ач) оснащений системою управління, яка контролює стан осередків акумулятора, і балансує рівень заряду по верхній межі, продовжуючи термін служби батареї.

Крім того, працює захист від перевантаження, надмірного розряджання та заряджання при низьких і високих температурах (нижче 0 і вище +50 °C).Конструктивно батарея є стандартним 19-дюймовим модулем для встановлення в серверних і телекомунікаційних стійках і шафах. Низький саморозряд (кількість циклів перезаряджання – 4500) дозволяє шість місяців зберігати акумулятор без підзарядки. Ефект пам'яті відсутній. Батарея призначена для роботи лише у приміщенні.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Рейтинг топ-3 найкращих свинцевих акумуляторів для сонячних батарей

Leoch DJM 12100

Модель виконана за сучасною технологією свинцево-кислотних акумуляторів AGM. Електроліт загущений скловолоконними пластинами та знаходиться у зв'язаному стані. Батарея (100 Ач) призначена для роботи в системах телекомунікації, автономних системах (сонячні батареї, вітряки), джерел безперебійного та аварійного електроживлення, резервного живлення систем протипожежної безпеки.

У буферному режимі повністю заряджена батарея працює безперервно 12 років. Виконання корпусу герметичне, обслуговування не потрібне. Кількість циклів повної зарядки - 260. Згодом ємність батареї падає, і тривалість роботи зменшується. Також з мінусів виділяють велику вагу в 32 кг.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Security Force SF 1207

Акумулятор (7 Ач) виконаний за технологією AGM і укладений у герметичний корпус з ABS-пластику, що не підтримує горіння. На верхній кришці встановлено односторонній клапан надлишкового тиску. Батарея працює в циклічному та буферному режимах. Свинцеві пластини леговані кальцієм, що забезпечує високу густину енергії. Кількість циклів повної зарядки – 1000.

Акумулятор не потребує обслуговування та доливання дистиляту. Сфери застосування батареї: системи безпеки, аварійне та резервне електроживлення, джерела безперебійного живлення, сонячні батареї. З мінусів – недостатньо міцно закріплені клеми.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

IPPON IP 12-100 1361425

У свинцевому акумуляторі реалізовано комбіновану технологію AGM+GEL. Завдяки цьому досягнуто високої ємності 100 Ач і здатності до глибокого розряду. Основні призначення батареї: робота у джерелах безперебійного живлення, накопичувачах енергії сонячних батарей. Витримує глибокий розряд.

Корпус із ABS-пластику повністю герметичний і не потребує обслуговування. Передбачена ручка для перенесення, яка витримує велику вагу (28,2 кг) акумулятора. Напруга під навантаженням не змінюється. Батарею дозволяється зберігати без заряджання 6 місяців.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Рейтинг топ-3 найкращих кислотних акумуляторів для сонячних батарей

Vektor GL 12-100

Свинцево-кислотний акумулятор (100 Ач) призначений для використання в телекомунікаційних пристроях, джерелах безперебійного живлення та станціях альтернативної енергетики, наприклад, сонячних батареях. Температурна стійкість варіюється в діапазоні -10~60 °С. Здатність до глибоких розрядів досягнуто завдяки використанню комбінованої технології AGM+GEL.

Електроліт загущений до стану гелю оксидом кремнію SiO2 та абсорбований у скловолокні. Корпус повністю герметичний та оснащений системою рекомбінації газів із застосуванням VRLA-клапанів надлишкового тиску. Обслуговування та доливання води не потрібні. Батарея може експлуатуватися в циклічному (кількість циклів перезаряду – 1300) та буферному режимах. З мінусів – велика вага та відсутність ручок для перенесення.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

GoPower LA-410

Малогабаритні батареї (1 Ач), вироблені у Китаї за технологією AGM з електролітом, абсорбованим у скловолоконному сепараторі. Герметичний пластиковий корпус не горючий та оснащений VRLA-системою рекомбінації газів та не потребує обслуговування. Виробник рекомендує дані батареї для використання в протипожежних та охоронних системах, джерелах безперебійного живлення, дитячих іграшках з електроприводом та сонячних батареях. З мінусів – висновки із свинцю недостатньо міцні.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

General Security GS 1-4

Китайські акумулятори виготовлені за технологією AGM, повністю герметичні та не потребують обслуговування. Свинцеві грати електродів кальциновані, що підвищує довговічність та стабільність роботи пристрою. Кришка пластикового корпусу обладнана VRLA-клапаном для вирівнювання тиску. Для роботи системи рекомбінації газів батарею забороняється встановлювати кришкою вниз.

Виробник рекомендує експлуатувати ці акумулятори (1 Ач) у сонячних батареях, джерелах безперебійного живлення та охоронних та протипожежних системах. Допускається встановлення поза приміщеннями та зберігання без дозарядки протягом 6 місяців при температурі 25 °С. Мідні клеми розраховані на приєднання проводів паянням. Не допускається нагрівання батареї сонячним світлом або іншим джерелом тепла.

Основні характеристики

Плюси та мінуси

Оптимальні габарити, технологія AGM, що виключає розлив електроліту, клапан для вирівнювання тиску

Мідні клеми розраховані на приєднання проводів пайкою, неприпустиме нагрівання батареї сонячним світлом або іншим джерелом тепла

Як вибрати акумулятор для сонячної батареї

Користувачі сонячних батарей, що починають, часто роблять одну і ту ж помилку: використовують автомобільний акумулятор як накопичувач енергії.Це вкрай невдалий вибір, така батарея вийде з ладу через 2-3 місяці. Причина в тому, що авто-АКБ повинен на короткий час видати великий струм для запуску двигуна, а потім довго заряджатися від генератора під час руху. Але для акумулятора сонячної енергії необхідний довгий розряд і швидкий заряд. Постійна робота в такому режимі призводить до сульфітації свинцевих пластин та виходу батареї з ладу. Відповідні властивості мають, наприклад, тягові батареї автонавантажувачів, човнових електродвигунів, джерел безперебійного живлення.

Основні технічні параметри АКБ для сонячних батарей:

• Акумулятори повинні мати кілька сотень циклів заряду-розряду без втрат ємності;
• мати низький саморозряд;
• Зберігати працездатність у широкому діапазоні температур від -20 до +50 °С.

Ключові характеристики при виборі конкретної моделі

Насамперед потрібно звертати увагу на такі характеристики батареї:

• Місткість батареї. Оптимальна ємність вибирається відповідно до необхідного часу роботи та навантаження;
• Швидкість заряду та можливого розряду;
• Термін та умови експлуатації. Вибирається батарея, що працює у необхідних умовах експлуатації. У приміщенні не можна використовувати батареї, що виділяють шкідливі гази, поза приміщеннями - з вузьким температурним діапазоном;
• Необхідність обслуговування;
• Вага та габарити.

Типи АКБ залежно від технології виготовлення

Акумулятори, що використовуються в сонячних енергоустановках, поділяються на такі типи:

• Свинцево-кислотні, герметизовані, що використовують технології GEL та AGM. Електроліт у них загущений до гелю і не витікає навіть при пошкодженні корпусу.Мало того, в акумуляторах з технологією AGM електроліт ще й адсорбований у скловолоконні мати між електродами. Такі батареї оснащуються ще й клапаном для вирівнювання тиску усередині герметичного корпусу. Подібні акумулятори дорожчі за автомобільні стартерні, що компенсується характеристиками, зручністю експлуатації та довговічністю;
• Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) Li-ion-акумулятори вважаються найвдалішими для використання разом із сонячними батареями. Вони максимально безпечні в експлуатації, швидко заряджаються, можуть віддавати до 80% заряду, не бояться глибокого розряду та неповного заряду, мають великий циклічний ресурс (кілька сотень циклів). У порівнянні зі свинцево-кислотними батареями тієї ж ємності моделі, виконані за цією технологією, приблизно вдвічі легше і компактніше. Але й помітно дорожче.

При виборі конкретної моделі АКБ для сонячної батареї слід керуватися міркуваннями доцільності вирішення конкретної задачи. Це може бути повне забезпечення електроенергією житла, освітлення присадибної ділянки, обслуговування охоронної чи телекомунікаційної систем, живлення електродвигунів електромобілів чи човнових двигунів. При нестачі власного досвіду та знань електротехніки необхідно проконсультуватися з фахівцем.

Відгук експерта про акумулятори для сонячних батарей

Ділиться досвідом та розповідає про майбутнє відновлюваної енергетики. Юрій Чистов, генеральний директор інтернет-магазину «Неватека»:

«Поділюся цікавими фактами та перспективами розвитку сонячної енергетики:

• Перша сонячна панель була винайдена компанією Bell Labs у 1954 році. Вона була зроблена з кремнію і мала ККД лише 6%.Сьогодні сонячні панелі набагато ефективніші, ефективність деяких моделей становить понад 20%;
• Сонячна енергія – джерело відновлюваної енергії, що найшвидше зростає: За даними Міжнародного енергетичного агентства 1 , з 2010 року встановлена ​​потужність збільшується в середньому на 43 % на рік;
• Крім вироблення електроенергії, сонячні панелі можна використовуватиме нагрівання води, живлення автомобілів і навіть зарядки електронних пристроїв;
• Зараз розробляються нові технології, які дозволяють інтегрувати сонячні панелі у будівельні матеріали, такі як черепиця та вікна, що робить їх більш естетичними та універсальними».

Популярні запитання та відповіді

На найпопулярніші запитання читачів про акумулятори для сонячних батарей Юрій Чистов, генеральний директор інтернет-магазину "Неватека".

Як заощадити на покупці акумуляторів для сонячних батарей?

Різні технології виробництва батарей мають різну вартість, термін служби та експлуатаційні характеристики.

Якщо ви купуєте батареї для великої сонячної установки, оптова покупка допоможе вам домовитися з постачальниками про більш вигідні ціни і знизити загальні витрати.

Регулярне обслуговування та моніторинг допоможуть продовжити термін служби та забезпечити оптимальну продуктивність, скоротивши необхідність дорогої заміни.

Як розрахувати необхідну кількість акумуляторів?

Покрокова інструкція з розрахунку потрібної кількості АКБ:

1. Першим кроком є ​​визначення ваших потреб енергії шляхом розрахунку середньодобового споживання енергії. Це можна зробити, перевіривши свої рахунки за комунальні послуги чи скориставшись онлайн-калькулятором;

2. Далі визначте потужність вашої системи. Це можна зробити, перевіривши технічні характеристики сонячних панелей або проконсультувавшись із фахівцем;

3. Після того, як ви визначили свої потреби в енергії та потужність сонячних панелей, ви можете розрахувати дефіцит енергії. Це кількість енергії, яку необхідно накопичити в акумуляторі, щоб задовольнити ваші енергетичні потреби в похмурі дні. Виходячи з дефіциту енергії, ви можете вибрати відповідну ємність акумуляторів для вашої системи;

4. Важливо врахувати втрати в електросистемі, наприклад, енергію, що втрачається під час заряджання та розряджання. Це допоможе забезпечити достатню ємність безперебійного електроживлення.

Чому не рекомендується використовувати автомобільні акумулятори для сонячних батарей?

Автомобільні акумулятори не рекомендується використовувати з низки причин:

• Автомобільні акумулятори призначені для забезпечення коротких імпульсів високого струму, за якими слідує швидка підзарядка від генератора автомобіля;

• Вони гірше працюють при тривалому використанні та глибокій розрядці. У результаті акумулятор швидше вийде з ладу і вимагатиме заміни;

• Не мають достатньої ємності для постійного зберігання енергії від сонячних панелей;

• Не призначені для роботи в екстремальних умовах. Крім того, не всі можуть віддавати енергію рівномірно;

• Вони містять токсичні хімічні речовини, такі як свинець та сірчана кислота, які можуть бути небезпечними при неправильному поводженні. Не можна забувати і про часті випадки займання, неправильно встановлені контакти та відсутність обслуговування можуть призвести до біди.

Яка температура має бути у приміщенні, в якому встановлені АКБ?

Більшість акумуляторів працюють у діапазоні від 20 до 25 °C. Однак, деякі з них можуть мати інші температурні вимоги. Наприклад, свинцево-кислотні батареї можуть працювати від -10 до +30 °C.

Якщо температура в приміщенні виходить за межі рекомендованого діапазону, може знадобитися встановлення додаткових систем охолодження або обігріву для підтримання ідеальної температури. Деякі виробники про це подумали та комплектують свої акумулятори системами мінімального обігріву.

Важливо уникати різких перепадів температури або тривалого впливу високих або низьких температур, оскільки це може значно знизити продуктивність та термін служби.

Яким є допустимий рівень розряду АКБ для сонячної батареї?

Допустимий рівень розряду, також відомий як глибина розряду (DoD) залежить від конкретної технології:

• Свинцево-кислотні батареї, які зазвичай використовуються, мають рекомендовану глибину розряду 50% або менше. Це означає, що батарея не повинна розряджатися нижче 50% від її загальної ємності для забезпечення оптимальної роботи та тривалого терміну служби;

• Літій-іонні батареї зазвичай витримують глибші цикли розряду – до 80 % і більше. Але часті цикли глибокої розрядки можуть скоротити термін служби батареї, по можливості уникайте їх розряджання в нуль, залиште хоча б 10% заряду.

Джерела

Акумулятори для сонячних батарей: який вибрати

Акумулятори для сонячних батарей вирішують важливе завдання – накопичують та зберігають вироблену панелями електроенергію, забезпечуючи працездатність системи у будь-який час доби. Саме акумулятори дозволяють використовувати сонячну енергію не лише вдень, коли її виробляють панелі, а й за відсутності сонячного світла. Тому вибору акумуляторів для сонячних батарей приділяється особлива увага.

Завдання акумуляторів

Акумулятори для сонячних батарей відіграють роль посередника між генератором енергії та кінцевим споживачем. Вони накопичують електроенергію, що виробляється, зберігають її надлишки і потім надають споживачеві. Наявність акумуляторів дозволяє:

• по максимуму використовувати енергію, що виробляється сонячною електростанцією, та оптимізувати її роботу;
• накопичувати енергію вдень і використовувати її у вечірній та нічний час;
• полегшувати роботу системи при пікових навантаженнях;
• підвищувати функціональні можливості освітлювальних приладів та інших споживачів енергії у похмурі дні, за нестачі світлового опромінення.

Модуль сонячних батарей не подає електроенергію безпосередньо споживачам, а заряджає накопичувальні акумулятори схеми. Саме вони накопичують електроенергію і потім передають її кінцевим споживачам. Контролер регулює процес заряду, а інвертор перетворює електроенергію акумуляторів відповідно до параметрів обладнання, що споживає.

Характеристики акумуляторів для сонячних батарей

Основними робочими параметрами накопичувачів енергії є:

1. Місткість – величина заряду, який повністю заряджена АКБ здатна віддати обладнанню, що споживає. Вимірюється в ампер-годинниках, 1 А·ч=3600 Кл.
2. Напруга.По вихідній напрузі модулі сонячних батарей повинні відповідати накопичувальним АКБ.
3. Енергоозброєність або енергетична ємність - кількість енергії, яку повністю заряджена АКБ здатна віддати споживачам, поки її вихідна напруга не досягне допустимого мінімуму.
4. Щільність енергії - кількість енергії в одиниці об'єму або маси АКБ.
5. Рівень саморозряду - характеризує втрати заряду за відсутності навантаження на АКБ, на холостому ходу. Відображає ефективність роботи АКБ при тривалому зберіганні накопиченої енергії. становить 40%, а за +5 °С – 15% ємності.
6. Допустимі умови експлуатації – температурні та атмосферні, залежать від типу використовуваних акумуляторів. прямих сонячних променів, води та атмосферних опадів.
7. Конструкція корпусу - буває герметична (необслуговувана) або обслуговується, яка вимагає стежити за рівнем електроліту і доливати дистильовану воду при випаровуванні. .

Важливими вимогами до накопичувачів енергії є великий ресурс, малий саморозряд та широкий діапазон робочих температур.Технічні характеристики АКБ (ємність, зарядні/розрядні струми, вага, розміри, умови експлуатації) слід вибирати з урахуванням особливостей роботи конкретної електростанції.

Види акумуляторів для сонячних батарей

За типом хімії акумуляторні батареї поділяються на дві великі групи - свинцево-кислотні та літієві. У кожній групі є кілька підгруп, представники яких мають свої особливості та переваги. Свинцево-кислотні АКБ бувають обслуговуються та необслуговуються, з рідким, абсорбованим у скловолокні (AGM) або гелевим електролітом (GEL). У групі літій-іонних батарей окремо виділяють батареї на основі літій-залізо-фосфату (LiFePO4) та літій-титанату (LTO).

У таблиці наведено короткий огляд акумуляторних батарей, які використовуються у складі електростанцій на сонячних панелях.

Переваги

Недоліки

Свинцево-кислотні необслуговувані, AGM

Простота та безпека використання.

Відмінна робота у буферному режимі.

Низька густина енергії. Нелінійний графік розряду.

Низькі зарядні струми – 0,1-0,2С.

Чутливість до високої напруги заряду.

Ресурс – до 350 циклів.

Непристосованість підтримки постійного навантаження.

Свинцево-кислотні необслуговувані, GEL

Можливість використання у похилому положенні та на боці.

Простота та безпека використання.

Низька густина енергії. Нелінійний графік розряду.

Низькі зарядні струми – 0,1-0,2С.

Ресурс – до 500 циклів.

Свинцево-кислотні, що обслуговуються, з рідким електролітом, типу OPzS (панцирні)

Ресурс – до 1500 циклів завдяки використанню трубчастого анода.

Низька густина енергії. Нелінійний графік розряду.

Ризик витоку рідкого електроліту.

Невеликі струми заряду – до 0,3С.

Свинцево-кислотні герметичні типу OPzV (панцирні, з електролітом у формі гелю)

Герметична конструкція, що не обслуговується.

Ресурс – до 1500 циклів.

Низька густина енергії. Нелінійний графік розряду.

Невеликі струми заряду – до 0,3С.

Висока ціна - порівнянна з вартістю літій-залізо-фосфатних батарей.

Легка вага, висока щільність енергії, компактність, простота та комфорт експлуатації.

Ресурс понад 1000 циклів.

Відмінні робочі параметри.

При порушенні герметичності та виході зі штатного режиму роботи – ризик займання. Для виключення таких ситуацій використовуються BMS плати захисту та контролю.

Комфорт, простота та безпека використання.

Несхильність до спалахів і вибухів.

Ресурс – понад 3000 циклів.

Стійкість до високих струмів та глибоких розрядів.

Лінійні властивості розряду.

Можливість використання АКБ меншої ємності при великих струмах розряду.

Здатність приймати великі струми заряду – до 2С.

Широкий діапазон робочих температур.

Високі початкові вкладення, але у перерахунку вартість 1 циклу – відмінний вибір.

На додаток до всіх переваг акумуляторів LFP - величезні струми заряду (до 10С), ресурс 16000 і вище.

Висока ціна, але у перерахунку вартість 1 циклу – навпаки.

Велика вага (низька питома енергоємність).

Лужні АКБ (Ni-Cd, NiMH) застосування в системах сонячної електроенергетики не підходять, т.к. не можуть брати заряд малими струмами, які виробляють сонячні панелі. Малі струми протікають через лужні елементи живлення, не збільшуючи їх ємність. Тому лужні АКБ підходять для автономних енергетичних систем з урахуванням дизель-генераторів, але з сонячних панелей.

Які акумулятори найкращі для сонячних батарей?

Для застосування у системах сонячних електростанцій підходять:

1. Свинцево-кислотні АКБ типу AGM, у варіації VRLA – пристрої глибокого розряду, оснащені товстими пластинами та клапаном для скидання тиску газу.
2. Свинцево-кислотні АКБ типу GEL у модифікації DC – моделі глибокого розряду, що мають потовщені пластини-електроди.
3. Гелеві СКА з трубчастими електродами, тип OPzV – герметичні, підходять для потужних систем.
4. Обладнані СКА типу OPzS – моделі, адаптовані для застосування у складі сонячних електростанцій.
5. Літій-іонні АКБ, особливо моделі на основі літій-залізо-фосфату. порівняно зі свинцево-кислотними батареями, Li-ion моделі тієї ж ємності приблизно в 2 рази легше та компактніше.

Найкраще для застосування в складі систем альтернативної електроенергетики підходять Li-ion батареї типу LiFePO4.

Розрахунок енергоємності батареї

Енергетична ємність АКБ розраховується з урахуванням надбавок на неминучі втрати, що виникають в автономній системі електропостачання. Як мінімум, запас енергоємності повинен бути достатнім для електропостачання споживачів у темний час доби. на неминучі втрати в АКБ та інверторі.Далі розраховане значення енергоозброєності варто збільшити з огляду на тип АКБ та контролера.

Якщо електростанція розрахована на цілий рік використання, розрахункове значення енергоємності необхідно підвищити ще на 50%. Також потрібно передбачити можливість заряджання АКБ високими струмами – від електромережі чи генератора. Щоб уникнути розбалансування акумуляторів системи та їх передчасного зношування, потрібно використовувати акумуляторні блоки з однакових елементів. Вони повинні бути ідентичні за всіма параметрами: типом хімії, ємністю, напругою, навіть номером моделі та датою випуску.

Висновки

За всіма критеріями, крім ціни, Li-ion батареї мають перевагу перед свинцево-кислотними моделями. І навіть за ціною вони виграють, враховуючи кількість робочих циклів. Якщо ж вибирати між літій-іонними АКБ різних типів, найкращими на сьогодні визнані літій-залізо-фосфатні батареї. Вони лідирують і за критеріями безпеки, і за робочими параметрами, і терміном служби. Головне - купити батареї високої якості, що точно відповідають заявленим характеристикам.

Компанія VirtusTec виробляє висококласні накопичувачі енергії, включаючи батареї на основі літій-залізо-фосфату. Наша продукція за доступної ціни має відмінні експлуатаційні характеристики, відрізняється надійністю та тривалим терміном служби. Ми проектуємо та збираємо на замовлення АКБ з будь-якими характеристиками для реалізації різноманітних завдань, включаючи ефективну роботу домашніх та промислових електростанцій на сонячних батареях.

• Статтю оновлено: 01 квітня 2021 р.

• 01 квітня 2021 р.
• 2208 переглядів
• 0 коментарів