Güneş panelleri için piller: uygun pil türlerine ve özelliklerine genel bakış

Konut binalarına elektrik sağlamak için alternatif enerji sistemleri giderek daha fazla kullanılıyor.Elektriğin üretim ve tüketim şekilleri farklılık gösterdiğinden, daha sonraki üretimler için birikiminin sağlanması gerekmektedir. Katılıyor musun?

Enerjinin sahibinin ihtiyaç duyduğu süre boyunca kullanılması amacıyla güneş paneli pilleri şemaya dahil edilmiştir. Şarj ve deşarj döngülerinde çalışacak şekilde tasarlanmış cihazları nasıl doğru seçeceğinizi size anlatacağız. Önerilerimiz en uygun modeli seçmenize yardımcı olacaktır.

Ev güneş enerjisi sistemindeki piller

Bir tesise güneş panellerinden elektrik sağlarken pil kullanmanın yöntemlerini ve nüanslarını anlamak, doğru cihaz seçimini yapmanıza ve maksimum sistem verimliliği sağlamanıza olanak sağlayacaktır.

Bilgili bir satın alma yapmak için, bir pil dizisi (blok) oluşturma yöntemlerini ve ana özellikleri hesaplama kurallarını iyice anlamanız gerekir.

Cihazları tek bir dizide birleştirme yöntemi

Konut ve endüstriyel uygulamalar, tek bir pilin kapasitesini aşan elektrik yükleri tüketir. Güneş enerjisi sistemi çok sayıda elektrikli cihaz için tasarlanmışsa, böyle bir kombinasyon örneğini takip ederek bir dizi şarj edilebilir pil oluşturmak gerekir. Solar paneller.

Pillerin tek bir elektrik depolama dizisine bağlanması paralel, seri veya karışık yollarla yapılabilir. Seçim gerekli çıkış gücüne ve voltajına bağlıdır.

Pillerin birbirine bağlanma şekline göre farklı çıkış voltajı değerleri elde edebilirsiniz ancak dizideki cihazlar arasında dengeleme akımı oluşmasını önlemek için çok karmaşık devreler oluşturmamalısınız.

Piller, ortam sıcaklığının sıfırın üzerinde 10 ila 25 santigrat derece aralığında olmasını sağlamak ve içlerine su girmesini önlemek için bir eve veya başka bir binaya yerleştirilir. Bu, cihazların servis ömrünü önemli ölçüde uzatır ve enerji kayıplarını azaltır.

Konut binalarına yerleştirilmesi amaçlanan şarj edilebilir pillerin üretimine yönelik modern teknolojiler, artan çevre güvenliği önlemleri sağlar. Bu nedenle odanın yoğun şekilde havalandırılması için herhangi bir özel önlem alınmasına gerek yoktur. Ancak oturma odalarına yerleştirilmemelidir.

Aküler önemli bir ağırlığa sahip olduğundan (12 Volt ve 200 Ah'lik bir cihaz yaklaşık 70 kg ağırlığındadır), zemine veya sağlam ve güvenli bir şekilde sabitlenmiş raflara yerleştirilmelidir.

Pillerin yüksekten düşme olasılığını önlemek gerekir, çünkü bu durumda arızalanırlar ve sıvı elektrolitli sistemler, basınçsız hale gelmeleri durumunda insan sağlığı için de tehlikelidir.

Güç kablosunun uzunluğu arttıkça elektrik direnci artar, bu da sistem veriminin düşmesine neden olur. Bu nedenle, toplam kablo uzunluğunu en aza indirmek için pillerin birbirine yakın yerleştirilmesi uygulanmaktadır.

Akü rafının büyük miktarda ağırlığı destekleyebilmesi gerekir. Yani sekiz adet 200 amperlik pilden oluşan bir blok yarım tondan daha ağırdır

Sistemin işleyişinin özellikleri

Pillerin paralel ve kombine seri-paralel olarak tek bir diziye bağlanmasıyla cihazların şarj düzeyi dengesiz hale gelebilir. Bu, cihazın tam döngüde çalışmamasına neden olur, bu da kaynağının daha hızlı tükeneceği anlamına gelir.

Güneşten elektrik üretme sistemi her zaman donatılmıştır denetleyiciPil şarjını kontrol eden. Bir dizi pil oluşturulması durumunda, ayrıca şarj dengeleme jumper'larının takılması da gereklidir.

Tek bir dizide birleştirilen pillerin dengesiz şarj ve deşarj sorunlarını önlemek için, aynı modeldeki veya daha iyisi aynı partiden cihazların kullanılması gerekir. Bu kural sadece güneş enerjisi sistemleri için geçerli değildir.

Artık neredeyse tüm konutlar, buzdolapları, televizyonlar vb. dahil olmak üzere 12 veya 24 Volt ağda çalışan cihazlarla donatılabiliyor. Ancak mevcut güç çok yüksek olacağından evin her yerinde bu tür voltajla kablolama yapmak mantıklı değildir.

Bu, böyle bir fikri uygularken, geniş damar kesitine sahip pahalı bir kablonun gerekli olduğu ve elektrik direncinden kaynaklanan kayıpların yüksek olacağı anlamına gelir.

Hemen hemen tüm ev aletleri için 12 volt DC ağında çalışan modeller bulunmaktadır. Elektrik kablosunun uzunluğu çok uzun değilse alçak gerilim sistemi kullanılabilir

Bu nedenle pillerin hemen yakınına yerleştiriyorlar çevirici - elektrik voltajını dönüştürmek için bir cihaz.

Ayrıca pil takımının gerçek çıkış voltajı, belirtilen voltajdan biraz farklı olabilir. Bu nedenle, tam şarjlı olanlar kullanım için popülerdir. güneş panelleri ile şema jel aküler 13-13,5 Volt voltaj üretir, böylece invertör stabilizatör görevi görür.

Gerekli akü kapasitesinin hesaplanması

Pillerin kapasitesi, yeniden şarj edilmeden beklenen otonom çalışma süresine ve elektrikli cihazların toplam güç tüketimine göre hesaplanır.

Bir elektrikli cihazın belirli bir zaman aralığındaki ortalama gücü aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:

P = P₁ *(T₁ /T₂),

Nerede:

• P₁ – cihazın nominal gücü;
• T₁ – cihazın çalışma süresi;
• T₂ – toplam tahmini süre.

Neredeyse Rusya'nın tüm topraklarında uzun dönemler var. Solar paneller kötü hava koşulları nedeniyle çalışmayacaktır.

Yılda yalnızca birkaç kez tamamen şarj etmek için büyük pil dizileri kurmak uygun maliyetli değildir. Bu nedenle cihazların sadece deşarjla çalışacağı zaman aralığının seçimine ortalama istatistiksel değer esas alınarak yaklaşılmalıdır.

Güneş panellerinin ürettiği enerji miktarı bulutların yoğunluğuna bağlıdır. Bölgede bulutlu hava nadir değilse, pil paketinin hacmi hesaplanırken gelen gücün eksikliği dikkate alınmalıdır.

Gün içinde biriken enerjiyi örneğin güneş enerjisiyle ısıtma30 saat gibi biraz daha büyük bir aralığı hesaba katmak daha iyidir.

Güneş panellerini kullanmanın uzun süre mümkün olmadığı durumlarda, elektrik üretimi için örneğin dizel veya gaz jeneratörüne dayalı başka bir sistemin kullanılması gerekir.

%100 şarj edilmiş bir pil, tamamen boşalmadan önce güç üretebilir ve bu, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

P = U x ben

Nerede:

• U – voltaj;
• Ben – mevcut güç.

Yani 12 volt gerilim ve 200 amper akıma sahip bir pil 2400 watt (2,4 kW) üretebilir. Birkaç pilin toplam gücünü hesaplamak için her biri için elde edilen değerleri toplamanız gerekir.

Satışta yüksek güç değerlerine sahip piller var ancak bunlar pahalıdır. Bazen bağlantı kablolarıyla birlikte birkaç sıradan cihaz satın almak çok daha ucuza gelebilir

Elde edilen sonuç birkaç azaltıcı faktörle çarpılmalıdır:

• İnvertör verimliliği. İnvertör girişindeki gerilim ve gücün uygun şekilde eşleştirilmesiyle maksimum 0,92 ile 0,96 arasında bir değer elde edilecektir.
• Güç kablolarının verimliliği. Aküleri bağlayan kabloların uzunluğunun ve invertöre olan mesafenin en aza indirilmesi, elektrik direncinin azaltılması için gereklidir. Uygulamada göstergenin değeri 0,98 ila 0,99 arasındadır.
• İzin verilen minimum akü deşarjı. Herhangi bir pil için, cihazın servis ömrünün önemli ölçüde azaldığı daha düşük bir şarj sınırı vardır. Tipik olarak kontrolörler minimum şarj değerini %15'e ayarlar, dolayısıyla katsayı yaklaşık 0,85 olur.
• Pilleri değiştirmeden önce izin verilen maksimum kapasite kaybı. Zamanla cihazlar yaşlanır ve iç dirençleri artar, bu da kapasitelerinde geri dönüşü olmayan bir azalmaya yol açar. Artık kapasitesi %70'in altında olan cihazların kullanılması kârlı değildir, bu nedenle göstergenin değeri 0,7 olarak alınmalıdır.

Yaygın inanışın aksine, pil verimliliği (alınan ve sağlanan elektriğin oranı) hesaplamaya dahil edilmemelidir. Teknik belgelerde belirtilen akü kapasitesi, olası geri dönüş hacmini dikkate alır.

Sonuç olarak, yeni piller için gerekli kapasiteyi hesaplarken integral katsayısının değeri yaklaşık 0,8, eski piller için ise yazılmadan önce 0,55 olacaktır.

Bir eve 1 günlük şarj-deşarj döngüsü boyunca elektrik sağlamak için 12 adet pil gerekecektir. 6 cihazdan oluşan bir blok deşarj için çalışırken, ikinci blok şarj olacaktır.

İzin verilen maksimum akımlar

Her akü için teknik dokümantasyon izin verilen maksimum şarj akımını belirtir. Bu değerin aşılması cihazın aşırı ısınmasına, performansında keskin ve geri dönüşü olmayan bir düşüşe neden olur.

Bu nedenle pil seçerken pil sistemi montajı güneş panellerinin ürettiği elektriği idare edebileceklerinden emin olmanız gerekir.

Bir diğer önemli gösterge ise izin verilen deşarj akımıdır:

• Değerinde (veya daha küçük bir değerde) pilin çalışmak üzere tasarlandığı standart deşarj akımı. Sisteme bağlı tüm elektrikli ekipmanların çalışması bu gösterge ile sağlanmalıdır.
• Pik yükler altında cihazın kısa süreliğine sağlayabileceği maksimum deşarj akımı. Bu tür yükler, örneğin buzdolabı veya klima kompresörleri içeren bazı ekipmanlar açıldığında meydana gelebilir.

İlk göstergenin uzun süre veya ikinci göstergenin kısa süre aşılması pilin erken aşınmasına neden olur. Cihazlar eskidikçe bu rakamlar %20-30 oranında azalıyor, bunu da hesaba katmak gerekiyor.

Cihaz özellikleri ve ana parametreler

Araç aküleri çok sayıda şarj ve deşarj döngüsünü gerçekleştirecek şekilde tasarlanmamıştır. Alternatif ve yedek enerji için farklı tipte cihazlar kullanılır. Maliyetleri yüksek olduğundan satın almadan önce tüm parametreleri dikkatlice incelemek gerekir.

Bir arabadaki ve alternatif enerji sistemindeki pilin çalışma modları o kadar farklıdır ki, amacı cihazın üzerinde bile belirtilir.

Alternatif enerji için kullanılan türler

Alternatif enerjide kullanılan ve binalarda kullanılan akülerin neredeyse tamamı bakım gerektirmeyen tiptedir. Kullanıcı onlarla yapılarını etkileyecek fiziksel işlemler gerçekleştiremez.

Bu, pillerin insanlara, havaya ve çevrelerine fiziksel veya kimyasal olarak maruz kalma riskini en aza indirmek için yapılır. Bu nedenle farklı tipteki pillerin yapısının ve çalışmasının fiziksel ve kimyasal nüanslarının detaylı bir şekilde incelenmesine gerek yoktur. Cihazların temel teknik özelliklerindeki farklılıklara daha fazla dikkat edilmelidir.

OPzS aküleri basit kurşun-asit cihazları gibi tasarlanmıştır. Pozitif plakanın şeklindeki değişiklik, otomotiv eşdeğerlerine göre önemli ölçüde daha fazla sayıda şarj ve deşarj döngüsüne olanak tanır.

Dezavantajı, basınçsız hale getirildiğinde tehlikeli olabilecek sıvı elektrolitin varlığıdır. Ortalama fiyat nişi.

Alkalin (nikel) piller, şarj sırasında düşük akımlara karşı duyarsızlıkları ve şarj durumundan deşarj durumuna kadar tam bir döngüden geçmeleri gerektiğinden nadiren kullanılır. Aksi takdirde pil kapasitesi azalacaktır.

Ayrıca bu cihazlar aynı kapasitedeki rakiplerine göre daha büyük ağırlık ve boyutlara sahiptir. Basınçsızsa tehlikelidir. Düşük fiyat nişi.

Dahili bir arıza, aşırı şarj akımı, yüksekten düşme veya uygun olmayan koşullarda çalışma nedeniyle akünün basıncının düşmesi mümkündür. Bu durumda en büyük sorunları buharlaşma nedeniyle tehlikeli sıvılar içeren cihazlar oluşturacaktır.

AGM akülerde elektrolit, fiberglas bir yapıya bağlanmıştır. Düşük akımlarla şarj edilebilirler.Pratik olarak güvenlidirler ve rakipler arasında ortalama bir fiyat nişini işgal ederler.

GE (jel) pillerde, elektrolite silikon oksit eklenerek jel benzeri bir durum elde edilir. Cihazlar yüksek derecede güvenlik ve iyi performansa sahiptir. Yüksek fiyat nişi.

Alternatif enerjiye yönelik piller otomobil mağazalarında satılmamaktadır. Güneş paneli, rüzgar santrali satan firmalardan veya internet üzerinden satın alabilirsiniz.

Lityum bazlı piller (örneğin, lityum demir fosfat modelleri) çok iyi performansa sahiptir, kompakttır, önemli ölçüde daha az ağırlığa sahiptir ve pratik olarak güvenlidir. Bununla birlikte, maliyetleri rakip cihaz türlerinden, hatta jel olanlardan bile önemli ölçüde daha yüksektir.

Fiyat ve teknik özellikler açısından bakıldığında jel ve lityum piller en çekici olanlardır. Ancak bunlara tek seferlik yapılan ilk yatırım oldukça büyüktür, bu nedenle alternatif enerji için pil pazarında başka türdeki cihazlar da yaygındır.

Aşağıdaki pil markaları iç pazarda aktif talep görmektedir:

Sunulan piller, mükemmel performans özellikleri ve uygun fiyatla öne çıkıyor.

Pil modelinin seçilmesi

Güneş enerjisi pillerini satın alırken dikkat etmeniz gereken ana parametreler şunlardır:

• pil gücünü belirleyen voltaj ve kapasite;
• pilin üretici tarafından belirtilen süre sınırları dahilinde çalışabileceği güvenli maksimum deşarj derinliği;
• tüm teknik koşullara tabi olarak garanti edilen şarj ve deşarj döngüsü sayısı;
• Boşta kalma süresi boyunca şarj edilmiş bir pildeki elektrik kaybının yoğunluğunu karakterize eden kendi kendine deşarj değeri;
• pilin daha fazla çalışmadan ödün vermeden birim zaman başına kabul edebileceği elektrik miktarını belirleyen maksimum şarj akımı;
• pilin daha fazla çalışmadan ödün vermeden uzun süre sağlayabileceği birim zaman başına elektrik miktarını belirleyen standart deşarj akımı;
• pilin daha fazla çalışmadan ödün vermeden kısa bir süre için üretebildiği birim zaman başına elektrik miktarını belirleyen maksimum deşarj akımı;
• cihazın çalışması için optimum sıcaklık;
• Pilin boyutu ve ağırlığı, bunların yerini ve kurulum yöntemini seçmek için gerekli olan bilgiler.

Tüm bu parametreler, tüm büyük üreticilerin web sitesinde elektronik olarak yayınlanan teknik belgelerde açıklanmaktadır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Güneş sistemleri için farklı tipteki pillerin çalışma nüanslarının gözden geçirilmesi:

Farklı tipteki marş akülerinin karşılaştırılması. Alternatif enerjinin artıları ve eksileri:

Lityum (LiFePo4) pillerin kullanımında deneyim. Gerçek bir otomotiv cihazları bloğu, çalışmasının nüansları:

Pillerin parametrelerine göre doğru seçimi, alternatif enerji sisteminin güvenilir çalışmasını sağlayacaktır.Elektrik depolama ünitesinde aşırı tasarruf yapmaya gerek yoktur; ilk başlangıç ​​yatırımı, sistemin önümüzdeki birkaç yıl boyunca kesintisiz çalışmasıyla telafi edilecektir.

Lütfen aşağıdaki bloğa yorum bırakın, sorular sorun, makalenin konusuyla ilgili fotoğraf gönderin. Ülkenizdeki mini elektrik santrali için güneş panellerinden pilleri nasıl seçtiğinizi bize anlatın. Site ziyaretçilerine faydalı olacak bilgileri paylaşın.