Солнечный аккумулятор: Аккумулятор для солнечных батарей: характеристики и выбор

Выбор аккумуляторов для солнечных батарей

Щелочные АКБ

В отличие от кислотных, щелочные аккумуляторы отлично справляются с глубоким разрядом и способны длительное время отдавать токи примерно на 1/10 емкости батареи. Более того, щелочные батареи настоятельно рекомендуется разряжать полностью, чтобы не возникал так называемый «эффект памяти», который снижает емкость АБ на величину «невыбранного» заряда.

В сравнении с кислотными, щелочные батареи имеют значительный — 20 лет и более — срок службы, выдают стабильное напряжение в процессе разряда, также бывают обслуживаемыми (заливными) и необслуживаемыми (герметизированными) и, кажется, просто созданы для солнечной энергетики. На самом деле нет, потому что не способны заряжаться слабыми токами, которые генерируют солнечные панели. Слабый ток свободно течет через щелочной аккумулятор, не наполняя батарею. Поэтому увы, но удел щелочных батарей в автономных энергосистемах — служить «банкой» для дизель-генераторов, где этот тип накопителей просто незаменим.

Литий-ионные АКБ

Батареи такого типа имеют принципиально иную «химию», чем аккумуляторы для планшетов и ноутбуков, и используют литий-железно-фосфатную реакцию (LiFePo4). Они очень быстро заряжаются, могут отдавать до 80% заряда, не теряют емкости из-за неполной зарядки или долгого хранения в разряженном состоянии. Батареи выдерживают 3000 циклов, имеют срок службы до 20 лет, производятся в том числе в России. Самые дорогие из всех, но в сравнении с, например, кислотными, имеют вдвое большую емкость на единицу веса, то есть их понадобится вдвое меньше.

Основные технические характеристики АКБ

Характеристики и требования к аккумуляторам определяются исходя из особенностей работы самой солнечной электростанции.

Аккумуляторные батареи должны:

• быть рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости;
• иметь низкий саморазряд;
• сохранять работоспособность при низких и высоких температурах.

Ключевыми характеристиками принято считать:

• емкость батареи;
• скорость полного заряда и допустимого разряда;
• условия и срок эксплуатации;
• весогабаритные показатели.

Как правильно рассчитать и выбрать АКБ

Расчеты строятся на простых формулах и допусках на потери, которые возникают в автономной системе энергоснабжения.

Минимальный запас энергии в аккумуляторах должен обеспечивать нагрузку в темное время суток. Если от заката до рассвета общее энергопотребление составляет 3 кВт/ч, то и банк аккумуляторов должен иметь такой запас.

Оптимальный запас энергии должен покрывать суточные потребности объекта. Если нагрузка составляет 10 кВт/ч, то банк с такой емкостью позволит без проблем «пересидеть» 1 пасмурный день, а в солнечную погоду не будет разряжаться более чем на 20−25%, что оптимально для кислотных аккумуляторов и не ведет к их деградации.

Здесь мы не рассматриваем мощность солнечных батарей и принимаем за факт, что они в состоянии обеспечить такой заряд аккумуляторам. То есть, строим расчеты на потребности объекта в энергии.

Запас энергии в 1 батарее емкостью 100Ач напряжением 12 В считается по формуле: емкость х напряжение, то есть, 100 х 12 = 1200 ватт или 1,2 кВт*ч. Следовательно, гипотетическому объекту с ночным потреблением 3 кВт/ч и суточным в 10 кВт/ч нужен минимальный банк из 3 аккумуляторов и оптимальный из 10. Но это в идеале, потому что нужно учесть допуски на потери и особенности оборудования.

Где теряется энергия: 

50% — допустимый уровень разряда обычных кислотных батарей, поэтому если банк построен на них, то аккумуляторов должно быть вдвое больше, чем показывает простой математический расчет. Батареи, оптимизированные под глубокий разряд, можно «опустошать» на 70−80%, то есть емкость банка должна быть выше расчетной на 20−30%. 

80% — средний КПД кислотной батареи, которая в силу особенностей отдает энергии на 20% меньше, чем запасает. КПД тем ниже, чем выше токи заряда и разряда. Например, если к аккумулятору емкостью 200Ач через инвертор подключить электроутюг мощностью 2 кВт, то ток разряда составит около 250А, а КПД упадет до 40%. Что опять приводит к необходимости двукратного запаса емкости банка, построенного на кислотных аккумуляторах. 

80-90% — средний КПД инвертора, который преобразовывает постоянное напряжение в переменное 220 В для бытовой сети. С учетом потерь энергии даже в самых лучших батареях общие потери составят примерно 40%, то есть даже при использовании OPzS и тем более AGM-аккумуляторов запас емкости должен быть на 40% выше расчетного. 

80% — эффективность работы ШИМ-контроллера заряда, то есть, солнечные батареи физически не смогут передать аккумуляторам более 80% энергии, выработанной в идеальный солнечный день и при максимальной паспортной мощности. Поэтому лучше использовать более дорогие MPPT- контроллеры, которые обеспечивают отдачу солнечных батарей почти до 100%, либо увеличивать банк аккумуляторов и, соответственно, площадь солнечных батарей еще на 20%.

Все эти факторы нужно учитывать в расчетах в зависимости от того, какие составные элементы используются в системе солнечной генерации.

Правила эксплуатации АКБ

Обслуживаемые аккумуляторные батареи при работе выделяют газы, поэтому ставить их в жилых помещениях запрещено и нужно оборудовать отдельную комнату с активной вентиляцией.

Уровень электролита и глубину заряда нужно постоянно контролировать во избежание выхода АКБ из строя.

При круглогодичной эксплуатации во избежание глубокого разряда аккумуляторов в пасмурные дни необходимо предусмотреть возможность их подзарядки от внешних источников — сети или генератора. Многие модели инверторов могут реализовать такое переключение в автоматическом режиме.

Краткий итог

Чтобы правильно рассчитать емкость банка аккумуляторов, нужно определить суточное потребление энергии, прибавить 40% неустранимых потерь в АКБ и инверторе и далее увеличивать расчетную мощность в зависимости от типа батарей и контроллера.

Если солнечная генерация будет использоваться и в зимнее время, то итоговую емкость банка нужно увеличить еще на 50% и предусмотреть возможность подзарядки батарей от сторонних источников — сети или генератора, то есть высокими токами. Это также повлияет на выбор батарей с определенными характеристиками.

Если вы затрудняетесь с самостоятельными расчетами или хотите убедиться в их правильности — обращайтесь к специалистам ООО «Энергетический центр» — это можно сделать через онлайн-чат на сайте «Со светом» либо позвонить по телефону. У нас огромный опыт по комплектации и установке систем солнечной генерации на различных объектах — от коттеджей и дачных домов до объектов производственного и сельскохозяйственного назначения.

Производители предлагают такой широкий ассортимент оборудования, что собрать солярную электростанцию по вашим требованиям и финансовым возможностям не составит труда.

Аккумуляторы для солнечных батарей: гелевые, свинцово-кислотные и др

Системы альтернативной энергетики все чаще используют при обеспечении жилых домов электричеством. Так как режимы генерации и потребления электроэнергии различаются, то необходимо обеспечит ее накопление для последующей отдачи. Согласны?

Для того чтобы использовать энергию в требующийся хозяину отрезок времени, в схему включают аккумуляторы для солнечных батарей. Мы расскажем, как грамотно подобрать устройства, предназначенные для работы в циклах зарядки и разрядки. Наши рекомендации помогут выбрать оптимальную модель.

Содержание статьи:

Аккумуляторы в системе бытовой гелеоэнергетики

Понимание способов и нюансов использования аккумуляторов при обеспечении объекта электроэнергией от солнечных батарей позволит осуществить правильный выбор устройств и обеспечит максимальный КПД системы.

Для совершения взвешенной покупки необходимо досконально разобраться в способах создания аккумуляторного массива (блока) и в правилах расчета основных характеристик.

Способ объединения устройств в единый массив

Жилые и промышленные объекты потребляют электрическую нагрузку, превышающую возможности одного аккумулятора. В том случае, если система солнечной энергетики рассчитана на большое количество электроприборов, необходимо создание массива аккумуляторных батарей по примеру подобного объединения .

Галерея изображений

Фото из

Прибор для сбора и хранения энергии

Установка аккумулятора в частном доме

Переносной тип аккумулятора для мини-электростанций

Износостойкая к погодным условиям аппаратура

Подключение аккумуляторов в единый массив хранения электроэнергии можно выполнить параллельным, последовательным или смешанным способом. Выбор зависит от необходимых выходных показателей мощности и напряжения.

В зависимости от способа подключения аккумуляторов между собой можно добиться различных значений выходного напряжения, однако не следует создавать очень сложных схем во избежание образования уравнивающих током между устройствами в массиве

Аккумуляторные батареи размещают в доме или ином строении для обеспечения значения температуры окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и предотвращения попадания на них воды. Это значительно продлевает срок службы устройств и уменьшает потери электроэнергии.

Современные технологии производства аккумуляторных батарей, предназначенных для размещения в жилых строениях, предусматривают повышенные меры экологической безопасности. Поэтому предпринимать каких либо специальных мер по интенсивной вентиляции помещения нет необходимости. Однако располагать их в жилых комнатах все же не следует.

Так как аккумуляторы имеют значительный вес (прибор на 12 Вольт и 200 Ач весит около 70 кг), то их надо размещать на полу или прочных и надежно закрепленных стеллажах.

Необходимо предотвратить вероятность падения аккумуляторов с высоты, так как в этом случае они выйдут из строя, а системы с жидким электролитом к тому же опасны для здоровья человека при их разгерметизации.

С увеличением длины силового кабеля возрастает электрическое сопротивление, что приводит к уменьшению КПД системы. Поэтому практикуют размещение аккумуляторов вплотную друг к другу, чтобы минимизировать общую протяженность проводов.

Стеллаж для аккумуляторных батарей должен выдерживать большой вес. Так, блок из восьми двухсотамперных аккумуляторов весит больше чем пол тонны

Особенности функционирования системы

При параллельном и комбинированном последовательно-параллельном соединении аккумуляторов в единый массив возможна разбалансировка устройств по уровню заряда. Это приводит к тому, что устройство будет функционировать не в полном цикле, а значит, его ресурс будет выработан быстрее.

Система получения электроэнергии от солнца всегда снабжена , который управляет зарядом аккумулятора. В случае создания массива батарей дополнительно необходима установка выравнивающих заряд перемычек.

Во избежание проблем неравномерной зарядки и разрядки объединенных в единый массив аккумуляторов необходимо использовать устройства одной модели, а еще лучше – одной партии. Это правило актуально не только для систем солнечной энергетики.

Сейчас практически все жилье можно обеспечить приборами, работающими от сети в 12 или 24 Вольта, в том числе холодильниками, телевизорами и т.д. Однако разводка с таким напряжением по всему дому не имеет смысла, так как мощность тока будет очень велика.

Значит, при реализации такой задумки необходим дорогой кабель с большим сечением жил и будут велики потери от электрического сопротивления.

Практически для всей бытовой техники существуют модели, работающие от 12-вольтовой сети постоянного тока. Если разводка электрического кабеля не слишком длинная, то можно использовать систему с низким напряжением

Поэтому в непосредственной близости от аккумуляторных батарей устанавливают – устройство для преобразования электрического напряжения.

Кроме того, реальное выходящее напряжение от аккумуляторного блока может несколько отличаться от заявленного. Так, полностью заряженные популярные для использования в гелевые аккумуляторы выдают напряжение 13-13,5 Вольта, поэтому инвертор выполняет функции стабилизатора.

Расчет необходимой емкости батарей

Емкость аккумуляторных батарей рассчитывают, исходя из предполагаемого периода автономной работы без подзарядки и суммарной мощности потребления электроприборов.

Среднюю по временному интервалу мощность электроприбора можно рассчитать следующим образом:

P = P₁ * (T₁ / T₂),

Где:

• P₁ – паспортная мощность прибора;
• T₁ – время работы прибора;
• T₂ – общее расчетное время.

Практически на всей территории России существуют длительные периоды, когда не будут работать по причине плохой погоды.

Устанавливать большие массивы аккумуляторов для их полной загруженности всего несколько раз в год нерентабельно. Поэтому к выбору интервала времени в течение которого устройства будут работать только на разряд необходимо подойти исходя из среднестатистического значения.

Количество генерируемой солнечными панелями энергии зависит от плотности облаков. Если пасмурная погода в регионе не редкость, то недостаток входящей мощности необходимо учитывать при расчете объема аккумуляторного блока

Если планируют использовать накопленную энергию в течение суток, например, в , то лучше принять за расчет чуть больший интервал, такой как 30 часов.

В случае длительного периода, когда нет возможности использовать солнечные батареи, необходимо применить другую систему получения электроэнергии, основанную, например, на дизель- или газогенераторе.

Заряженный на 100% аккумулятор может до своей полной разрядки выдать мощность, которую можно рассчитать по формуле:

P = U x I

Где:

• U – напряжение;
• I – сила тока.

Так, один аккумулятор с параметрами напряжения 12 вольт и силы тока 200 ампер, может сгенерировать 2400 ватт (2,4 кВт). Для расчета суммарной мощности нескольких аккумуляторов, необходимо сложить значения, полученные для каждого из них.

В продаже есть аккумуляторы с большим показателем мощности, но они стоят дорого. Иногда намного дешевле приобрести несколько обыкновенных устройств в комплекте с соединительными кабелями

Полученный результат необходимо умножить на несколько понижающих коэффициентов:

• КПД инвертора. При правильном согласовании напряжения и мощности на входе в инвертор будет достигнуто максимальное значение от 0,92 до 0,96.
• КПД силовых кабелей. Минимизация длины проводов, соединяющих аккумуляторы и расстояния до инвертора необходима для снижения электрического сопротивления. На практике значение показателя составляет от 0,98 до 0,99.
• Минимально допустимое разряжение батарей. Для любого аккумулятора существует нижний предел зарядки, при преодолении которого срок службы устройства значительно снижается. Обычно, контроллеры выставляют на минимальное значение зарядки 15%, поэтому коэффициент равен около 0,85.
• Максимально допустимая потеря емкости до смены аккумуляторов. Со временем происходит старение устройств, повышение их внутреннего сопротивления, что приводит к безвозвратному уменьшению их емкости. Использовать устройства, остаточная емкость которых менее 70% нерентабельно, поэтому значение показателя нужно взять за 0,7.

Вопреки распространенному мнению, КПД аккумулятора – отношение полученной и отданной электроэнергии включать в расчет не следует. Указанный в технической документации показатель емкости аккумулятора учитывает возможный объем на отдачу.

В итоге значение интегрального коэффициента при расчете необходимой емкости для новых аккумуляторов будет приблизительно равно 0,8, а для старых, перед их списанием – 0,55.

Для обеспечения дома электроэнергией при протяженности цикла заряда – разряда равной 1 суткам потребуется 12 аккумуляторов. Когда один блок из 6 устройств будет работать на разряд, второй блок будет заряжаться

Максимально допустимые токи

Для каждого аккумулятора в технической документации прописан максимально допустимый ток заряда. Превышение этого значение ведет к перегреву устройства, резкому и безвозвратному снижению его показателей.

Поэтому при выборе батарей для необходимо убедиться в том, что они могут обеспечить потребление вырабатываемого солнечными панелями электричества.

Еще один важный показатель – допустимый разрядный ток:

• Штатный разрядный ток, для работы на величине которого (или меньшем значении) предназначен аккумулятор. Работа всего подключенного в систему электрооборудования должна быть обеспечена этим показателем.
• Максимальный разрядный ток, который кратковременно может дать устройство при пиковых нагрузках. Такие нагрузки могут возникнуть при включении некоторого оборудования, например содержащего компрессоры холодильника или кондиционера.

Превышение длительное время первого показателя или кратковременного – второго ведет к преждевременному износу аккумулятора. При старении устройств эти показатели снижаются на 20-30%, что также необходимо учитывать.

Особенности устройства и основные параметры

Автомобильные аккумуляторы не предназначены для работ с большим количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики используют устройства другого типа. Так как их стоимость велика, то необходимо тщательно изучить все параметры перед приобретением.

Режимы работы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько отличаются, что его предназначение указывают даже на самом устройстве

Используемые типы для альтернативной энергетики

Практически все аккумуляторы, применяемые в альтернативной энергетике и устанавливаемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Пользователю нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру.

Это сделано для того, чтобы минимизировать риск физического или химического воздействия батарей на людей, воздух и окружающие их предметы. Поэтому нет необходимости подробного изучения структуры и физико-химических нюансов работы аккумуляторных батарей разных типов. Большее внимание надо уделить различиям в основных технических характеристиках устройств.

OPzS аккумуляторы выполнены подобно простейшим свинцово-кислотным устройствам. Изменение в форме положительной пластины позволяет обеспечить значительно большее число циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных аналогов.

Недостатком является наличие жидкого электролита, что может быть опасно при их разгерметизации. Средняя ценовая ниша.

Щелочные (никелевые) аккумуляторы применяют редко по причине их невосприимчивости к малым токам при зарядке и необходимости прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В ином случае произойдет уменьшение емкости батареи.

Также эти устройства имеют больший вес и габариты по сравнению с конкурентами той же емкости. Опасны при разгерметизации. Низкая ценовая ниша.

Разгерметизация аккумулятора возможна при внутреннем дефекте, чрезмерной мощности зарядного тока, падении с высоты или работы в неподходящих условиях. Наибольшие проблемы при этом создадут устройства, содержащие опасные при испарении жидкости

В AGM аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии в структуре из стекловолокна. Их можно заряжать малыми токами. Практически безопасны и занимают среднюю ценовую нишу среди конкурентов.

В GE (гелевых) аккумуляторах в электролит добавлен оксид кремния, в результате чего он находится в гелеобразном состоянии. Устройства обладают высокой степенью безопасности и хорошими характеристиками. Высокая ценовая ниша.

Аккумуляторы для альтернативной энергетики не продают в автомобильных магазинах. Приобрести их можно в фирмах по продаже солнечных батарей, ветроэлектрических установок или через интернет

Аккумуляторные батареи на основе лития (например, литий-железо-фосфатные модели) обладают очень хорошими характеристиками, компактны, имеют значительно меньший вес, практически безопасны. Однако их стоимость значительно выше, чем у конкурирующих типов устройств, даже гелевых.

С позиции соотношения цены и технических характеристик гелевый и литиевый тип аккумуляторов наиболее привлекателен. Но единовременные стартовые вложения в них весьма велики, поэтому устройства других типов тоже широко распространены на рынке батарей для альтернативной энергетики.

На отечественном рынке активно востребованы аккумуляторы следующих марок:

Галерея изображений

Фото из

Популярностью, обоснованной доступной ценой, пользуются аккумуляторы SunStonePower. Тягловые свинцово-кислотные приборы заполнены абсорбированным электролитом. Серия ML снабжена износостойкой свинцовой решеткой

Аккумуляторы китайского производства Delta GX отличаются стабильной работой, эксплуатационной долгосрочностью, устойчивостью к длительному разряду. Электротехнические показатели увеличены за счет гелеобразного состояния электролита

Свинцово-кислотные батареи MNB ММ привлекают повышенной герметизацией. Абсорбирование электролита проводилось в стекловолоконном сепараторе

Из всех литиевых аккумуляторов самым безопасным является АКБ LT-LYP. Ему не свойственно самовоспламенение. Вес в два раза меньше, чем у свинцовых, срок эксплуатации в десятки раз превышает период службы литий-ионных и свинцовых моделей

Свинцово-кислотные аккумуляторы Sonnenschein производятся в соответствии с технологическими правилами dryfit. Загущенный электролит внутри корпуса способствует рекомбинации водорода и кислорода. К плюсам относят высокую токоотдачу и наличие предохранительного клапана

Надежные, безотказно работающие свыше десяти лет аккумуляторы оснащены системами оповещения об уровне заряда. Конденсат отводится по предназначенным для его выброса клапанам

Гелевый аккумулирующий агрегат Haza китайского производства содержит серную кислоту повышенной степени очистки. Герметизация идеальна, благодаря чему не требуется долив воды, есть регулирующий клапан

В аккумуляторных блоках APS RBC используются свинцово-кислотные батареи от Ventura, CSB, Fiamm, BB Battery. Оборудование отличается предельно высокое качество

Аккумулятор для солнечных батарей SunStonePower

Оборудование китайского производства Delta GX

Свинцово-кислотные батареи MNB ММ

Безопасный литиевый аккумулятор АКБ LT-LYP

Стационарный аккумулятор Sonnenschein

Японское качество с логотипом YUASA

Гелевый аккумулирующий агрегат Haza

Аккумуляторные блоки APS RBC

Представленные аккумуляторы характеризуются превосходными эксплуатационным характеристиками и доступной ценой.

Выбор модели аккумулятора

Основные параметры аккумуляторных батарей для гелиоэнергетики, на которые необходимо обратить внимание при покупке следующие:

• напряжение и емкость, определяющие мощность аккумулятора;
• глубина безопасного максимального разряда, при соблюдении которой возможно функционирование аккумулятора заявленные производителем сроки;
• гарантированное количество циклов зарядки и разрядки при соблюдении всех технических условий;
• величина саморазряда, характеризующая интенсивность потери электроэнергии в заряженном аккумуляторе при простое;
• максимальный ток заряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор способен принять без ущерба для дальнейшего функционирования;
• штатный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор длительно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
• максимальный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор кратковременно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
• оптимальная температура для работы устройства;
• размер и масса аккумулятора, знание которых необходимо для выбора места их размещения и способа установки.

Все эти параметры описаны в технической документации, которую в электронном виде размещают на сайте всех крупных производителей.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор нюансов функционирования аккумуляторов разных типов для гелиосистем:

Сравнения разных типов стартерных аккумуляторов. Плюсы и минусы для альтернативной энергетики:

Опыт использования литиевых (LiFePo4) аккумуляторов. Реальный блок из автомобильных устройств, нюансы его работы:

Правильный выбор аккумуляторов по их параметрам позволит обеспечить надежную работу альтернативной энергосистемы. Не надо чрезмерно экономить на блоке хранения электроэнергии – первоначальные стартовые вложения окупятся бесперебойной работой системы на несколько лет вперед.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи. Расскажите нам о том, как выбирали аккумуляторы для дачной мини-электростанции из солнечных батарей. Делитесь информацией, которая будет полезна посетителям сайта.

«Солнечный» аккумулятор: ожидания и реальность

После того, как на окне поселился метеодатчик, я стал думать о том, как бы сделать его по возможности более автономным. Ну, с учетом соответствующего радиуса кривизны рук. Первым в голову пришло довольно очевидное решение — внешний аккумулятор с солнечной батарейкой. Все их используют для телефонов и прочей довольно прожорливой техники, а так как мой контроллер гораздо более экономичен, то существовала вероятность, что заряжать батарейку от сети придется всего один раз за весь период эксплуатации.

С учетом суровой реальности этот вариант автономности пока придется отложить. Прежде всего потому, что эта батарейка сама крайне неохотно расстается с внешним питанием.

АПДЕЙТ: частичная реабилитация батарейки, которая в некотором смысле вполне оправдывает покупку.

АПДЕЙТ

==================================================================

Я успел съездить в отпуск, куда взял именно эту батарейку, а не своего монстра на 12Ач. Причины простые: эта очень компактная и легкая, в удачном плоском форм-факторе — в карман джинсов или сумку ложится так же, как и обычный сенсорный аппарат.

Батарейка при таком раскладе очень выручала. Суть в том, что в гостинице номер обесточивается, если вынуть ключ из держателя, что происходит каждый раз, когда мы покидали комнату. Понятно, что телефон так уже не зарядишь, пока гуляешь или на пляже валяешься.

Поэтому батарейку я ставил заряжаться на ночь, а потом, в течение дня заряжал от нее телефоны. Так как емкости хватает на полторы зарядки смартфона, связь и развлечения на день были обеспечены. А вечером батарейка снова отправлялась на зарядку.

Второе наблюдение. С качественным USB-кабелем батарейка заряжается субъективно быстрее. А вот с плохой «рулеткой» заряжается довольно плохо. Но это, мы понимаем, проблема рулетки, а не батарейки.

Вот такие дела.

==================================================================

Любопытно, что «что-то пошло не так», похоже, с самого начала. Поскольку мы с менеджером магазина договорились об одной батарейке — она, кстати, по ссылке. И, возможно, как раз эта батарейка очень даже и ничего.

Но по факту из мелкого пакета Почты России на меня вывалился совсем другой гаджет, который в каталоге Everbuying я вообще не могу найти. Так что имейте в виду, что вполне возможна ситуация, когда при заказе батарейки по ссылке вам придет совсем другая батарейка.

Отличия следующие.

Во-первых, дизайн. У той батарейки, что я ожидал получить — солнечная панель вровень с поверхностью, на ней же индикатор уровня заряда, на торце — «железный» выключатель.

Полученный экземпляр — утопленная в корпус солнечная панель, наверху индикаторы уровня заряда и режима работы. На торце — кнопка включения и выбора режима.

Во-вторых, электрические характеристики. У ожидаемого варианта — только 5В/0.75А. А вот полученная батарейка гораздо интереснее:

1) 5В/1А

2) 5В/2А

3) 9В/1А

Нажатия на кнопку включения по кругу переключают эти режимы, причем индикаторы первых двух — зеленые, а третьего — красный. Из этого можно сделать вывод, что об эргономике подумали: по крайней мере, включение «высоковольтного» режима хотя бы визуально привлекает внимание. Своего рода страховка от неправильного подключения.

В комплекте стандартный ворох переходников: miniUSB, microUSB, Nokia, Apple, Sony Ericsson. Плюс базовый USB-кабель. Для зарядки самого аккумулятора используется классический miniUSB, а для зарядки периферии — USB A. Т.е. при желании переходниками можно вообще не пользоваться, подойдет и стандартный кабель телефона или плеера.

Что касается тактильных ощущений, то батарейка очень приятна. Верхняя и нижняя части — из алюминиевого сплава, каркас — пластик. Небольшая, довольно легкая (по сравнению с моим 12А монстром), размером примерно с обычный 4.3-дюймовый смартфон.

Солнечная панель с визуальным эффектом оцинкованного железа, судя по описанию тов. Mishka, состоит из «поликристаллических ячеек из прессованного кремния с далеко не лучшей эффективностью».

Немного о том, почему именно 3500 мАч, хотя солнечные батарейки бывают разных емкостей. На мой взгляд, если серьезно размышлять о солнечной компоненте, причем с учетом размера солнечной панели, то зарядка больше 3500 мАч — это утопия. Например, у присланной батарейки указанная на задней панели характеристика солнечной панели (5.5В/0.66Вт) говорит о том, что зарядный ток не превышает 120 мА.

Любопытно, что в другом всем известном магазине, характеристики солнечной панели отличаются: 5.5В / 0.8Вт. И в качестве контрольного выстрела указан ток: 70 мА. Очевидно, это тоже какая-то разновидность китайской математической науки. Хотя, если учесть константу x2, то получается что-то похожее: 5.5*0,07*2 = 0.77, округляем и пожалуйста — 0.8 Вт.

Впрочем, шутки шутками, но понятно, что даже при наилучшем раскладе 3500 мАч — утопия, поскольку на их зарядку от солнца в оптимальных условиях уйдет порядка 30 часов. Но если брать в расчет то, что это еще и запасной аккумулятор, то те же китайские хитрости (умножать все на два) приводят к тому, что батарейка менее 3500 мАч может вообще ничего не зарядить.

Вот так и получилась эта цифра.

Итак, на первый взгляд кажется, что за счет множества режимов работы, рассчитанных на приличное количество разной техники, присланная штуковина интереснее.

О, если бы все было так просто.

Честно говоря, распаковать батарейку я умудрился еще по пути домой. И тут же весело засветился синий светодиод-индикатор солнечной зарядки. А при нажатии на кнопку включения загорелись два и мигал третий из четырех оранжевых светодиодов, указывающих заряд аккумулятора.

Все было ясно: резать, резать к чертовой матери сначала на зарядку. Выбрал первый попавшийся USB-зарядник — это оказался легендарный 4-портовый с 2А на один выход и по 0.5А, если заняты все — и включил все в сеть. Снова ожил индикатор уровня заряда, светодиоды которого перестают мигать по мере зарядки.

Через несколько часов я ощутил смутное беспокойство: при доступном токе батарейка должна была бы уже зарядиться, а она все так же бодро мигала лампочками. Получается, или батарейка бракованная, или же просто бездонная.

Первое, как вы понимаете — плохо, а вот второе могло бы оказаться позитивным фактором. В общем, я решил рискнуть, и оставил аккумулятор на зарядке на всю ночь. По счастью зарядка завершилась, и можно было приступать к испытаниям.

Генеральная концепция заключалась в ответе на вопрос о том, сколько можно прожить с батарейкой в автономном режиме. Поэтому одновременно я зарядил и смартфон.

Понедельник выдался напряженным, так что уже под вечер пришлось воспользоваться аккумулятором. С утра телефон был заряжен, индикатор внешней батарейки вселял уверенность в будущем, показывая лишь половинный разряд.

Днем, согласно плану, выложил батарейку на окно. Пролежала она там около 5-6 часов — не идеал, но уж такой у меня оказался график.

Вторник был проще, но вечером я все же решил поставить телефон на зарядку, потому что не люблю ходить с разряженным телефоном. А носить его подключенным к батарейке в сумке — не очень разумный вариант.

А на следующее утро получил неприятный сюрприз. Телефон был заряжен чуть больше, чем наполовину. Батарейка при включении грустно мигала одним оранжевым светодиодом.

Ну что делать? Взял с собой, подумал, что опять положу на солнце и посмотрю, что там и как. Полежала она там примерно те же 5-6 часов, по прошествии которых в мигании светодиодов не произошло кардинальных изменений.

Тем не менее, я взял себя в руки и еще несколько дней мужественно выкладывал батарейку на свет. С тем же результатом.

Потом все же решил поставить на зарядку от сети. И снова огорчился. За ночь она не зарядилась. И за день тоже. В целом на полную зарядку ушло порядка суток (я не все время был дома, и на всякий случай отключал батарейку от сети, когда уходил), что для портативного аккумулятора, очевидно, просто катастрофа.

Третий заряд был уже по часам и от более-менее честного 2А блока питания, который я получил в комплекте с упомянутым выше 12Ач монстром. Так вот, вышло, что и монстр, и новоприбывший аккумулятор заряжаются примерно за одно и то же время — 10 часов. Но если в случае с 12Ач это можно понять, то объяснения тому, почему 3,5Ач заряжаются столько же, попросту нет.

Единственный плюс — ни зарядник, ни батарейка в процессе зарядки не греются.

В такой ситуации желание открыть эту штуку и хотя бы ознакомиться с содержимым видится вполне естественным, правда? Ну вот я ее и открыл. Кстати, удобно — все на защелках, никакого клея и винтов.

. изоляция контактов аккумулятора выполнена сверхнадежным малярно-скотчевым методом

Как видите, состоит она из шести частей: две алюминиевые панели, пластиковый каркас, солнечная батарея, аккумулятор и контроллер заряда. В разобранном виде также понятно, что «защитная» пленка, которая пузырилась по всей поверхности солнечной панели, защищает не во время эксплуатации, а при транспортировке. И скорее всего, ее просто не сняли при сборке — я с таким уже встречался: в портативной колонке транспортировочная пленка осталась на светодиодном индикаторе, притом что он распаян внутри корпуса за пластиковым «фонарем».

Аккумулятор весит 65 г, а если верить тому, что пишут здесь, то вес 2000 мАч — 40-45 г, а 4000 мАч — 85 г. Так что если в этом аккумуляторе нет любимых в Китае массо-габаритных примесей из натурального чугуна, то заявленная емкость в 3500 мАч подтверждается хотя бы весом.

. у меня тоже есть эти смешные кухонные весы

Надписи на аккумуляторе заклеены черным липким скотчем, используемым для фиксации внутри корпуса. Он практически не снимается, а там где снимается — снимается вместе с надписями. Так что прочитать я их не смог.

Зарядный ток от сети я измерить тоже не смог. Честно разорвал цепь, как мог приложился к ней щупами мультиметра, но это мне ровным счетом ничего не дало. Видимо, что-то с руками.

Ток солнечной батареи я могу измерить только вечером, поскольку днем на работе, а там это делать не очень удобно. Под галогеновой лампочкой мощностью 20 Вт максимально зафиксированный ток составил 54 мА.

Выходные напряжения при полностью заряженной батарее соответствуют норме: на выходе 9В — 9.07В, на выходе 5В — 5.22В.

Натурный тест с зарядом аккумулятора thl W1 (1550 мАч по этикетке) показал следующее. Во-первых, зарядка происходит довольно шустро — всего 2.5 часа до примерно 90%. После этого, как известно, смартфон гасит лампочку зарядки и переходит в «медленную» дозарядку. Время в целом соответствует зарядке от обычной электрической сети.

После этого батарейка показывает, что осталась примерно половина заряда. Однако показания не очень верны: по факту остается достаточно, чтобы зарядить thl W1 примерно до 60%.

Если принять за правду то, что пишут про аккумулятор thl W1, то эффективная емкость портативной батарейки не превышает 2500 мАч. А если принять за правду то, что КПД импульсных преобразователей напряжения достигает 94%, то реальная емкость — 2600 — 2700 мАч.

Второй натурный эксперимент оказался еще интереснее. Я рискнул подключить батарейку к планшету, который не очень уверенно заряжается даже от сетевого БП с током 2А. Неуверенность заключается в том, что в какие-то моменты индикатор планшета начинает мигать между «заряжаюсь» и «зарядку вижу, но не заряжаюсь». Так вот, от этой батарейки планшет заряжается в выключенном состоянии, но во включенном — «зарядку вижу, но не заряжаюсь».

В целом для Китая, я считаю, это очень и очень неплохо. Правда, для питания метеодатчика эту батарейку использовать нельзя. Все дело в том, что она автоматически выключается при завершении зарядки внешнего устройства — т.е. при падении потребляемого тока до некоторого минимального значения.

А метеодатчик мало того, что не очень много потребляет при работе, так еще и регулярно отправляется в длительный сон, чтобы экономить батарейку. В таких условиях внешний аккумулятор гарантированно выключится во время первого же цикла сна.

Теперь подводим краткие итоги.

Плюсы:

1) Отличный внешний вид

2) Компактный, легкий

3) Достаточно высокая, по сравнению с номинальной, эффективная емкость

4) Разнообразие напряжений и токов

5) И, разумеется, синий светодиод, который будет вас радовать, если выложить батарейку на солнце

Минусы:

1) Зарядка от солнца фактически невозможна

2) Чрезвычайно длительная зарядка от сети

3) Реальная емкость с высокой долей вероятности меньше номинальной

В завершение хочу поблагодарить магазин Everbuying.com за этот образец, предоставленный для обзора.

Аккумулятор для солнечных батарей: какой лучше выбрать

Еще недавно добыча электричества с помощью солнечных батарей казалась фантастикой. В современном мире это уже давно не новшество. Но благодаря преимуществам солнечной энергии, этот вопрос не перестает быть актуальным.

Главной частью установки по производству электроэнергии с употреблением солнечных батарей являются аккумуляторы для солнечных батарей.

Что такое аккумуляторы для солнечных батарей и как они работают

Если попроще, то аккумуляторы для солнечных батарей можно назвать посредниками. Они передают получаемые электрические мощности конечному потребителю.

Все гениальное просто: солнечная батарея вырабатывают максимальную электрическую энергию во время интенсивного светового облучения, т.е. днем. Однако чаще всего она используется в вечернее время, когда работают бытовые приборы.

Чтобы сделать возможным использование солнечной энергии, когда солнце уже не светит, люди и придумали аккумуляторы для солнечных батарей. С их помощью происходит сохранение излишков энергии, которая была выработана днем, чтобы меть возможность использовать ее ночью.

Любой электрический аккумулятор обеспечивает постоянный ток многоразового использования, имеющего возможность выполнять обратимые химические процессы. Это происходит при проведении многократных циклов заряда, когда электрический ток пропускается в противоположном обратному движению элементарных частиц при разряде направлению.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей и их характеристики

Существует несколько видов аккумуляторов солнечных батарей, все они имеют свои преимущества. Большая их часть не требует обслуживания, исключая физический контакт, что является плюсом, ведь это минимизирует риск их физического или химического воздействия на организм человека.

Это означает, что при выборе устройства следует обращать внимание лишь на его основные технические характеристики.

Гелевый аккумулятор для солнечных батарей

Итак, виды аккумуляторов для солнечных батарей:

• гелевые;
• щелочные никелевые;
• свинцово-кислотные;
• литиевые;
• аккумуляторы AGM;
• аккумуляторы OPzS;
• никель-кадмиевые.

Гелевые аккумуляторы – электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавленному в него оксиду кремния. Отличительные характеристики – высокая степень безопасности и хорошее качество. Одной из особенностей гелевого устройства является малая энергия самозаряда. Аккумулятор способен функционировать в любом положении и при низких температурах (до -30° С). Это перспективный и эффективный инструмент электроснабжения на базе устройств альтернативной энергетики. По ценовой категории один из самых дорогостоящих аккумуляторов.

Щелочные (никелевые) аккумуляторы менее распространенные, так как существует необходимость регулярной проверки на уровень электролита. Для работы в таких аккумуляторах используется не кислота, а щелочь. Из преимуществ: превосходят кислотные из-за способности выдерживать глубокие разряды. По некоторым показателям превосходят свинцовые. Имеют стойкость к толчкам и тряске.

Свинцово-кислотные аккумуляторы для солнечных батарей (акб) – не используются для цикличного режима работы, из-за чего нашли широкое применение в системах электроснабжения на солнечных батареях. Также устройства часто используют в автомашинах. По сроку службы самые недолговечные – от 24 до 48 месяцев.

В последнее время популярностью пользуются герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. В процессе эксплуатации не выделяют взрывоопасные газы.

Литиевые аккумуляторы малогабаритные, в сравнении с другими весят мало. Имеют высокий уровень безопасности, но дороже других видов, включая гелевые. Литий-ионные батареи на втором месте по популярности после свинцово-кислотных. Возможно, скоро они будут самыми востребованными, так как превосходят свинцовые почти по всем параметрам.

Хотя литейные аккумуляторы в два раза дороже свинцовых, но имеют перед ними ряд преимуществ:

• в 10 раз превышают цикличный ресурс;
• занимают меньше места из-за небольшого веса и габаритов;
• время заряда – 60-120 минут;
• возможность осуществлять дистанционный мониторинг;
• простые в пользовании;
• напряжение и уровень заряда батареи видны на экране;
• длительный срок службы;
• не выходят из строя в разряженном состоянии;
• широкий диапазон температурного режима.

Также стоит отметить, что высокая первоначальная стоимость литиевых устройств абсолютно оправдана. Аккумуляторы имеют намного больше циклов, и если рассчитывать цену по стоимости за цикл, то они обойдутся в 2 раза дешевле свинцово-кислотных.

Одним из самых дешевых вариантов является AMG аккумулятор. Если говорить о минусах, то это недолгий эксплуатационный срок (максимум 5 лет) и чувствительность к превышению напряжения заряда. При этом может работать с неполной зарядкой. AMG аккумуляторы используются при температуре от +15° до +25° C. Для его зарядки много времени не требуется. Также можно отметить хорошую работу устройства в плохо вентилируемом помещении и сохранение накопленного заряда во время транспортировки.

Аккумуляторы OPzS имеют аналогичный принцип работы со свинцовыми. Система обладает высокой надежностью благодаря наличию трубчатого анода, что обеспечивает увеличенное количество циклов «заряд-разряд». Имеют один минус – существует опасность разгерметизации, так как произойдет утечка жидкого электролита. Такое устройство имеет среднюю стоимость на рынке аккумуляторов для солнечных батарей.

Никель-кадмиевые аккумуляторы появились еще в 50-е годы, несмотря на это, они и сегодня популярные и используются в разных сферах деятельности человека. Практически все устройства цилиндрической формы, из-за чего в простонародье их называют «банками». Также всем известны и плоские аккумуляторы, применяемые для часов.

Никель-кадмиевые аккумуляторы не подвержены быстрому нагреванию, что исключает перегрев и преждевременную поломку. Эти устройства отличаются хорошей прочностью и герметичностью. Они не боятся внутренних химических реакций и больших давлений газов. Можно эксплуатировать даже при очень низких температурах (до -40° C). Используя это устройство, не стоит беспокоиться о самовозгорании, которым подвержены литиевые аккумуляторы. Еще одно преимущество никель-кадмиевых аккумуляторов – низкая стоимость.

Никель-кадмиевые аккумуляторы часто используются для бытовых электроприборов, электродрелей, шуруповертов, для общественного транспорта и даже в авиации (бортовые вторичные источники тока).

Каждое устройство обладает преимуществами и недостатками. При выборе стоит учитывать собственные возможности и предпочтения.

Как выбрать аккумулятор для солнечных батарей

В первую очередь, нужно определить, в каких целях будет использоваться устройство. Единственное, что наверняка не помешает – это ударопрочность.

Критерии выбора аккумуляторных устройств:

• мощность аккумулятора;
• оптимальные температурные показатели;
• габариты и вес аккумулятора в зависимости от места их расположения и эксплуатации;
• срок эксплуатации;
• большой ток разряда;
• хорошая емкость;
• самозаряд.

При выборе аккумулятора для солнечных батарей нужно учитывать мощность, емкость

Особое внимание уделите емкости аккумулятора, ведь именно от нее зависит работа устройства без подзарядки. Номинальную емкость производители указывают в описании к каждому аккумулятору. В реальности она может отличаться в среднем на 10-15 %.

Количеством циклов заряда-разряда и определяется срок службы устройства. Когда емкость аккумулятора выше 60 %, то он больше не может использоваться.

Не менее важный критерий при выборе аккумулятора – самозаряд, когда устройство постепенно и непроизвольно теряет энергию. Лучше выбирать устройство с меньшим самозарядом. Чтобы его уменьшить, нужно контролировать температуру воздуха, где работает аккумулятор. Она не должна превышать +20° C.

Если назрел вопрос, какой аккумулятор лучше выбрать – обратите внимание на вышеуказанные критерии и ориентируйтесь на цели, для которых покупается устройство.

Подключение и функционирование аккумуляторов для солнечных батарей

Из-за разбалансировки устройств по уровню заряда, аккумулятор не способен функционировать в полном цикле, что быстрее выработает ресурс. Это возможно при использовании параллельного и комбинированного соединения аккумуляторов.

Для управления зарядом встраивается контролер, которой всегда снабжается система получения солнечной электроэнергии.

Совместная работа объеденных в единый массив аккумуляторов, может давать неравномерную зарядку и разрядку. Во избежание этого нужно применять аккумуляторы одинаковой модели.

Сегодня вполне вероятно обустроить жилье с использованием всех необходимых бытовых приборов, которые функционируют от сети в 12 или 24 Вт (холодильники, телевизоры).

В таком случае разумно разместить вблизи этих аккумуляторов инвертор, который будет преобразовывать электрическое напряжение.

Правила пользования устройством

Придерживаясь определенных правил эксплуатации, можно продлить срок службы аккумуляторов.

Придерживаясь правил можно продлить жизнь аккумулятора для солнечных батарей

Температура – одно из самых важных условий для хорошей и длительной работы устройства. Резкие перепады негативно сказываются на состоянии аккумуляторов. В среднем, устройство должно работать при температуре воздуха не выше +40° и не ниже -25° C. Необходимо исключить попадания на устройство прямых солнечных лучей.

Чтобы избежать таких неприятностей, как непреднамеренный нагрев или самовозгорание, аккумуляторы не должны находиться вблизи открытого огня. Также следите за тем, чтобы на устройства не попадала вода или атмосферные осадки, из-за чего высока вероятность возникновения тока самозаряда.

Зарядка аккумуляторов должна осуществляться строго по инструкции, которую прилагает производитель. Не лишним будет и регулярная проверка плотности электролита.

Самые популярные модели

Рынок аккумуляторов для солнечных батарей радует разнообразием и хорошим ассортиментом.

На российском рынке востребованы немецкие (Bosch, Sonnenschein), китайские (Delta, Haza) и другие производители (YUASA,C&D Technoloqies, APS).

Если рассматривать конкретнее, то можно выделить пятерку самых популярных моделей:

1. Аккумуляторная батарее DELTA GX
2. AGM Delta серия HRL
3. PULSAR OPzS
4. Bosch GBA
5. Yuasa SWL2250.

Чтобы купить наилучший аккумулятор, следует тщательно проанализировать рынок. На различных форумах в сети можно прочесть полезные отзывы о тех или иных моделях.

Приобрести устройство можно и в интернет-магазинах, что сейчас популярно среди потребителей Москвы и других крупных городов РФ.

Лучше отдать предпочтение известным фирмам-производителям. Выбирать следует исходя из личных предпочтений и условий работы.

Аккумуляторы для солнечных батарей – отличный источник альтернативной энергии. Многие производители давно выпускают устройства не только для бытовых, но и промышленных целей.

Солнечная батарея на балконе: использование аккумуляторов / Хабр

Привет Geektimes! Данная статья является продолжением предыдущей части, про опыт установки 100-ваттной солнечной батареи на балконе. В первоначальном варианте к батарее был подключен DC-DC преобразователь, от которого можно заряжать различные домашние устройства. Следующим шагом было решено добавить возможность накопления энергии для использования в вечернее и ночное время.
Что получилось, подробности под катом.

Теория

Как говорилось в предыдущей части, несмотря на не оптимальные углы установки и малое количество панелей (2х50Вт), солнечная панель в принципе работает. Но дальше возникает вопрос что делать как эту энергию использовать.

Вариантов несколько:

1) Использовать энергию только по мере надобности, например для зарядки планшета. В плане КПД это самый плохой вариант — днем когда светло, все на работе, да и использовать 100-ваттную панель для зарядки телефона слишком избыточно — 95% светлого времени солнечная панель стоит неподключенной.

Опционально, можно просто подключить готовый USB power bank, например на 10000мАч. Работать будет, но решение во-первых, неинтересное в плане творчества, во-вторых, максимальная мощность для зарядки по USB около 10Вт, т.е. уже для 50-ваттной панели большая часть энергии будет пропадать впустую (хотя для пасмурной погоды сойдет). Ну и в-третьих, выбор подключаемых по USB устройств не так уж велик.

2) Отдавать энергию в электросеть (технология grid tie), чтобы она использовалась другими электроприборами. В принципе, это современный и наиболее используемый в частных домах вариант. Очень удобно, ничего не пропадает, все что сгенерировалось, отдается в сеть, количество требуемых компонентов минимально. Для моего балкона оно увы, не заработало — рекомендуемая мощность панелей для нормальной работы инвертора от 200Вт, а увеличивать число панелей еще в 2 раза уже не входило в бюджет. Да и экономического смысла большого не было — окна выходят на восток, и прямые солнечные лучи попадают на них только утром до 11-12 часов дня.

3) Накапливать энергию в аккумуляторе. Раз первые два способа не подошли, это единственное что остается делать.

Плюсы очевидны:

— Возможность использования запасенной энергии в любое время.

— Возможность подключения к батарее более мощной нагрузки (например электродрель не заработает от солнечной панели, а от аккумулятора легко).

— Возможность использования разнообразных устройств, рассчитанных на 12В — светодиодные лампы, зарядки для ноутбука и пр.

— Опциональная возможность подключения инвертора на 220В, и как бонус, появление в доме резервного источника питания на случай отключения электричества.

Минус тоже очевиден: батареи в таких системах это самый недолговечный, весьма дорогой, да и экологически вредный компонент. Но последний минус мы наоборот обратим в плюс — батареи могут использоваться повторно (примерно то же, что по слухам, делает Маск в своих Tesla Powerwall).

Полезных для нас видов аккумуляторов мы выделим два:

— Свинцовые и их разновидности: гелевые, щелочные, автомобильные, от UPS и пр. Дешевы, пожаробезопасны, но на этом плюсы заканчиваются. Количество циклов невелико, масса и габариты неудобны. В то же время, это самый дешевый и простой вариант — и дешево, и просто, и «накосячить» тут невозможно. Цена контроллера заряда на eBay менее 1000р, аккумулятор можно купить в любом ближайшем магазине.

— Литиевые. Их много разных видов, и запутаться куда легче.

«Традиционные» литий-ионные: напряжение 3.7В, максимальное напряжение зарядки 4.2В, минимальное напряжение 3.0В. Не любят перезаряда (число циклов снижается кардинально), и гипотетически (при отсутствии защиты и нарушении режима эксплуатации) пожароопасны.

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4): напряжение 3.2В, максимальное напряжение зарядки 3.65В, минимальное напряжение 2В. Пожаробезопасны, судя по тестам, даже при КЗ лишь воняют, но не горят.

Литий-титанатные (Li4Ti5O12): напряжение 2.4В, максимальное напряжение зарядки 2.85В, минимальное напряжение 1.8В. Пожаробезопасны, плюс имеют большое количество циклов (по разным источникам, от 7000 до 15000), что делает их практически «вечными». Минус в том, что напряжение минимально, да и купить их непросто.

Более подробно описание разных видом, с их плюсами и минусами, можно почитать здесь. Очевидно, что каждому типу аккумуляторов нужен свой режим заряда, и в общем случае зарядные устройства несовместимы с разными типами ячеек, если в настройках нет возможности выбора. Попытка зарядить LiFePO4 обычным зарядником «для лития» до напряжения 4.2В просто испортит батарею.

В итоге, из всего разнообразия, было решено остановиться на самом простом и проверенном варианте: литий-ионных батареях форм-фактора 18650.

— Это самый популярный форм-фактор, такие батареи используются в ноутбуках, шуруповертах, powerbank-ах и пр.

— Такие батареи легко достать, например из б/у ноутбучных батарей, в которых обычно выходит из строя только несколько ячеек, а остальные вполне работоспособны.

— Как следствие предыдущего пункта, повторно используя батареи, мы не только не вредим экологии, а наоборот, даем элементам вторую жизнь.

Здесь можно подробно посмотреть на тестирование таких батарей:

Извлечение и тестирование ячеек из батареи ноутбука

Элементы 18650 несложно купить и новые, а при покупке большими партиями цена батарейки может составлять меньше доллара за штуку. Это позволяет энтузиастам создавать системы типа таких:
Или даже таких (фото с youtube):
Кстати, если кому интересно посмотреть на более-менее профессиональный подход к сборке батарей, делается это так:Youtube видео

Для балкона, столько разумеется не надо. Батареи напряжением 12В и емкостью 8-10Ач для первой итерации вполне достаточно. При желании число элементов можно будет потом увеличить.

В качестве нагрузки планируется во-первых, зарядка всевозможных девайсов, во-вторых, использование 12-вольтовой LED-лампы в качестве вечернего освещения. Дальше будет видно, в зависимости от того сколько энергии удастся собирать.

Практика

Для сборки системы нам потребуется ряд компонентов. Все довольно-таки дешевое, космических цен здесь нет.

1. Контроллер заряда

Контроллер является логическим центром всей системы, он берет энергию от солнечных батарей и заряжает ею аккумуляторы, также включает и отключает нагрузку, если батареи слишком разрядились. Цена вопроса от 15$ за дешевый контроллер как на фото, этого вполне достаточно. Главное чтобы в контроллере была возможность настраивать напряжение батареи, т.к. напряжение литиевой батареи отличается от свинцовой.

2. Аккумуляторы 18650

У меня не стоял вопрос как максимально сэкономить, поэтому я просто заказал 6 штук на eBay.

По идее, если поспрашивать в сервис-центрах, то старые ноутбучные батареи можно найти практически даром, единственное что для их тестирования понадобится измеритель емкости, цена вопроса около 4$:
Уже заказав аккумуляторы, я понял что проще было-таки купить батарею от ноутбука: ячейки там уже с припаянными выводами, присоединить их было бы проще, да и цена была бы чуть ниже. Видео как аккуратно разобрать батарею, можно посмотреть здесь:Разборка батареи ноутбука

А так, пришлось купить еще держатели для аккумуляторов, впрочем стоят они недорого. Как вариант, можно купить аккумуляторы с уже припаянными пластинами, стоят они чуть дороже.

Кстати, если кто-то решит брать аккумуляторы 18650 на eBay, стоит иметь в виду, что их реальная емкость 2000-3500мАч. Батарей емкостью 9900мАч и выше, не бывает, то что продается на ебее с такой надписью — китайский фейк.

Реальная емкость таких батарей видна на скриншоте с видео от одного из покупателей:

Такую батарею стоило бы взять, только если расчитывать открыть диспут и получить возврат денег от продавца (жуликов надо наказывать). Только месяц ожидания того не стоит, да и батарея с емкостью 500мАч годится только для мусорного ведра.

3. BMS

Чтобы ячейки в батарее заряжались корректно, нужна плата BMS — battery management system. Плата обеспечивает равномерный заряд ячеек, а также отключает заряд/разряд при выходе напряжения за границы допустимых.

Искать проще на eBay по словам 18650 Protection Balance Board.

Примечание: как показало тестирование, данная плата не совместима с контроллером заряда, т.к. в контроллере заряда уже есть задаваемые пороги отключения. Нужна простая плата с балансиром «LiPo Balance Board», все остальное контроллер заряда берет на себя. Подробнее описано в статье про тестирование контроллера.

На схеме условно показаны 3 аккумулятора, в реальности их можно параллелить, и вид батареи может быть примерно такой (фото с сайта продавца):

Кстати, о количестве аккумуляторов в батарее. Их в принципе, много не бывает. Во-первых, даже небольшой недозаряд значительно увеличивает продолжительность жизни батареи — если снизить максимальное напряжение заряда с 4.2 до 4.1В, количество циклов возрастет вдвое, а емкость уменьшится лишь на 10%. Во-вторых, если параллелить ячейки, то зарядные токи также уменьшаются, что уменьшает нагрев и увеличивает продолжительность жизни батареи. Так что по возможности, 12 аккумуляторов лучше чем 9, а 9 лучше чем 6, и так далее, верхний предел ограничен лишь ценой и здравым смыслом.

Не является обязательным, но вполне удобным является прибор для контроля напряжения ячеек, цена вопроса так же около 5$. Он же может работать как балансир ячеек.

Теперь соберем это в кучу, и как говорится, со всем этим попытаемся взлететь. Статья и так получилась большой, так что продолжение в следующей части.

Аналогичный эксперимент от других пользователей можно посмотреть например здесь:

Видео в 3х частях:

PS: Вместо заключения: про безопасность литиевых батарей

В интернете ходит много страшилок о пожароопасности литиевых батарей, да и случаи возгорания действительно иногда случаются, последний epic fail c телефонами Samsung тому пример. Насколько безопасна описанная выше батарея? Еще раз напомним, что ячейки 18650 массово используются в ноутбуках, так что эксплуатация такой системы ничуть не более опасна, чем использование ноутбука, включенного в розетку. Даже более того, элементы здесь имеют лучший температурный режим, чем в закрытом корпусе ноутбука, а защита от перенапряжения является двойной (настройка напряжения в контроллере заряда + наличие платы защиты). И еще более того, токи заряда в «солнечной» системе меньше чем в ноутбуке — здесь нет нужды зарядить аккумуляторы максимально быстро, достаточно если они зарядятся за световой день. Так что шанс возгорания минимален. Но все-таки, надо написать, хотя это должно быть и так очевидно: все эксперименты делаются на свой страх и риск, за возможные негативные последствия автор ответственности не несет.

И разумеется, при создании самодельных девайсов важно помнить, что литиевые батареи запасают в себе достаточно много энергии, так что их важно защитить от короткого замыкания, детей, домашних животных и пр. Также при использовании б/у батарей их следует отобрать и протестировать на емкость и токи заряда/разряда.

тестирование батареи ионисторов / Хабр

Привет geektimes.

В предыдущей части рассказывалось о тестировании литиевых батарей для хранения электроэнергии. В одном из комментариев был вопрос об использовании ионисторов для хранения запасенной энергии. Стало интересно проверить, как это работает.

Конечно, параметры ионисторов можно найти в даташите и посчитать все что надо. Но так не интересно, куда интереснее померять самостоятельно. Для этого на ebay была заказана плата с длинным названием 6Pcs Farad Capacitor 2.7V 500F with Protection Board.

Как это работает, подробности под катом.

Чем интересны ионисторы? Это, упрощенно говоря, конденсатор огромной емкости — которая может составлять сотни фарад. В отличие от аккумуляторов, ионисторы обладают следующими преимуществами:

— имеют практически неограниченное количество циклов,

— могут быть разряжены до нуля, не боятся разряда,

— могут работать при отрицательных температурах,

— могут отдавать очень большие токи, в десятки или даже сотни ампер,

— имеют основной компонент — активированный уголь, который является весьма экологически чистым и «возобновляемым» компонентом (если верить Википедии, его получают из кокосовых орехов).

В то же время, у ионисторов есть и недостатки:

— плотность энергии в 10-100 раз меньше чем у аккумуляторов,

— в отличие от аккумуляторов, напряжение при нагрузке падает сразу и линейно,

— высокая цена.

Справедливости ради, технология не такая уж и новая: еще мой старый Palm m105 умел работать от встроенного ионистора 1-2 минуты, пока пользователь менял батарейку. Однако цена на ионисторы большой емкости довольно-таки заметно упала, что позволяет купить их без больших финансовых затрат.

Заряд

Одна из особенностей ионисторов — напряжение каждого элемента не превышает 2.7В. Поэтому для получения больших напряжений, они соединяются в батарею, а чтобы не перезарядить каждый элемент, их оснащают схемой защиты. Принцип полностью аналогичен балансиру в литиевых аккумуляторах — при превышении напряжения, излишки стравливаются на резисторах. Схему защиты хорошо видно на фото сверху. В моем случае батарея состоит из 6 ионисторов, емкостью 500Ф и напряжением 2.7В каждый, таким образом максимальное напряжение батареи составляет около 16В.

Вторая интересная особенность ионисторов — очень малое внутреннее сопротивление. Ионистор может как принимать, так и отдавать токи в десятки ампер (есть познавательное видео на эту тему). В моем случае, при первой попытке зарядить ионистор от блока питания 12Вх8А, провод раскалился докрасна и перегорел. Пришлось достать блок питания с настройкой ограничения тока, тогда процесс заряда пошел нормально. В остальном, заряд ионистора ничем не отличается от заряда конденсатора.

Тестирование

В качестве первого теста, напрямую к ионистору была подключена светодиодная лента. Было интересно проверить возможность использования максимально простого «аварийного» освещения, безо всяких сложных драйверов. Чтобы не испортить светодиоды ленты, ионисторы были заряжены до 12В. Из предыдущих опытов было известно, что потребляемый ток этого куска ленты при 12В составляет 1А.

Результаты на фото:

1) 21:01, старт, напряжение 12В, лента горит в полный накал

2) 21:09, напряжение уже упало до 8.7В

Я думал, что лента вот-вот погаснет, но потребляемый ток явно уменьшился.

3) 21:17, напряжение 7.8В, лента еще светит

4) 21:31, прошло полчаса, но к моему удивлению, лента еще слегка светится, напряжение 7.3В.

Дальше ждать надоело, да и свечением это было назвать сложно. Было решено собрать buck/boost конвертор, способный питать ленту стабилизированным напряжением в 12В. Для этого был подключен step up конвертор на 24В, к выходу которого подключен второй step down конвертор, настроенный на 12В. Как бонус, это позволило зарядить ионисторы полностью до 16В.

Все вместе выглядит так (вечер, в комнате стало темнее, так что на фото лента ярче):

Система действительно работает, и когда напряжение на выходе стало уменьшаться, ионистор был разряжен до 3.8В.

Результат: лента действительно горела без визуального изменения яркости, время полного горения составило 8 минут.

Выводы

Если мерять в долларах на ватт, то за 45$ была куплена батарея, от которой светодиодная лента может гореть 8 минут. Честно говоря, не очень впечатляет, хотя что-то подобное в принципе и ожидалось.

Тем не менее, ионисторы достаточно интересны наличием весьма уникальных особенностей:

— Практически неограниченное число циклов. Представляется интересным сделать аварийное светодиодное освещение от солнечных батарей, с практически вечным сроком службы например для туалета в деревне. С развитием рынка IoT ионисторы могут быть весьма перспективны для питания устройств с малым потреблением.

— Возможность отдавать большие токи и возможность работы при отрицательных температурах.

Это позволяет использовать ионистор как буферный элемент, когда надо быстро отдать большой ток при слабом источнике. В youtube описывались вполне успешные опыты по использованию ионисторов в стартере автомобиля. Применительно к солнечной энергии, еще один интересный пример — кратковременное хранение энергии для работы мощных устройств (дрели, пилы) от солнечной батареи, можно посмотреть здесь:

Видео

— Потенциальная экологичность и простота конструкции ионистора. В youtube есть даже видео по самостоятельному изготовлению суперконденсаторов, правда насколько оно реально, сказать сложно.

С другой стороны, литий-титанатные аккумуляторы имеют практически такие же преимущества — большое количество циклов, возможность работы на морозе и большие отдаваемые токи. Что будет лучше в дальней перспективе, сказать пока сложно, и то и то сейчас скорее экзотика. Скорее всего ниша ионисторов останется весьма узкой, но тем не менее она есть.

Ну и бонус для тех, кто дочитал до сюда: измерение емкости батареи ионисторов при заряде смартфона можно посмотреть на моем видео.

Тестирование батареи ионисторов совместно с солнечной панелью будет описано отдельно.

Продолжение следует.

Солнечная батарея | Solar.com

Наряду с панелями и инверторами, батареи быстро становятся важным компонентом современных солнечных систем. Солнечные батареи имеют много преимуществ и могут иметь решающее значение для домовладельцев, которые хотят защитить себя от перебоев в подаче электроэнергии. Однако солнечные батареи могут подойти не всем, поэтому стоит изучить плюсы и минусы соединения солнечной системы с батареей.

Основы

На самом базовом уровне солнечные батареи позволяют хранить энергию, произведенную солнечной системой, для использования в более позднее время.

Все солнечные системы производят энергию в разное время, чем домовладельцы ее используют. Солнечные системы обычно в середине дня производят больше, чем нужно домовладельцу. Эта дополнительная продукция возвращается в энергосистему через программу, называемую измерением чистой энергии. Продавая свою избыточную мощность в сеть, домовладельцы накапливают кредит, который может быть использован для компенсации энергии, которую они потребляют ночью, когда солнечные панели не производят энергию.

Когда солнечная система подключена к батарее, домовладельцы имеют возможность использовать свое дополнительное электричество для зарядки своей батареи вместо того, чтобы отправлять ее обратно в сеть.

Преимущества

Итак, зачем платить за солнечную батарею, если сеть все равно должна кредитовать вас за вашу избыточную мощность? Как оказалось, соединение солнечной системы с батареей дает несколько ключевых преимуществ.

Защита от перебоев в подаче электроэнергии

Для большинства домовладельцев самым большим преимуществом солнечных батарей является возможность иметь резервное питание во время отключения сети.

Если у вас есть солнечная система без батареи, и вы испытываете отключение электроэнергии, солнечная система автоматически отключится.Электротехнический кодекс требует, чтобы солнечные системы отключались во время перебоев в подаче электроэнергии, чтобы они случайно не подали ток в сеть, если в коммунальной компании есть рабочие, пытающиеся ремонтировать линии.

Напротив, в системе с солнечными батареями и батареями также установлено дополнительное устройство, называемое резервным шлюзом, которое позволяет дому «изолировать» или изолировать себя от сети.

В тот момент, когда происходит сбой, шлюз мгновенно обнаруживает событие, отключает дом от сети и включает аккумулятор.Затем система становится замкнутым контуром, где батарея питает резервные цепи дома, а солнечные панели подзаряжают батарею.

В этом отношении солнечные батареи могут работать так же, как домашние генераторы, за исключением того, что они намного лучше во всех измеримых аспектах. Ознакомьтесь с нашей другой статьей о десяти основных причинах, по которым солнечные батареи лучше генераторов.

Экономия времени использования

Многие коммунальные предприятия по всей стране переходят на тарифные планы по времени использования для своих бытовых потребителей.Эти тарифные планы более точно отражают изменение оптовых цен на электроэнергию в течение дня. Как правило, в этих тарифных планах пиковые расходы приходится на поздний полдень и ранний вечер, когда спрос резко возрастает, когда все уходят домой после рабочего дня, и увеличивается потребление энергии. Непиковые периоды — это середина дня, когда солнечные системы повсюду производят избыточную мощность, и ночь, когда спрос на нее самый низкий.

Эта разница в ставках влияет не только на стоимость электроэнергии, которую домовладельцы получают из сети, но и на величину избыточной мощности, которую домовладельцы подают обратно в сеть.Это означает, что домовладельцы, использующие тарифные планы, получают меньше кредитов за дополнительную энергию, произведенную в течение дня, чем они платят за электроэнергию, которую они потребляют в вечернее время. В результате домовладельцы могут быть должны деньги коммунальной компании в конце месяца, даже если их солнечная система удовлетворяет 100% потребности в электроэнергии на чистой основе.

Вот где появляется дополнительная экономия от солнечных батарей. Вместо того, чтобы возвращать излишнюю солнечную энергию, когда она менее ценная, батареи позволяют домовладельцам сохранять свою избыточную мощность на месте и подавать ее в дом ночью, что снижает количество мощность, которую им необходимо получать из сети в самое затратное время суток.

Сумма дополнительной экономии, которую обеспечит солнечная батарея, зависит от нескольких факторов, в том числе от того, сколько электроэнергии использует домовладелец, в какое время дня он использует эту мощность, а также от структуры их конкретного тарифного плана. Перейдите на главную страницу solar.com и запланируйте звонок одному из наших консультантов по энергии, чтобы узнать, как вы сэкономили на солнечной энергии и батареях.

Самопотребление и независимость от энергии

Сочетание солнечной системы с батареей также позволяет домовладельцам использовать гораздо больше собственной чистой энергии.Без батареи домовладельцы будут отправлять значительную часть своей солнечной энергии в сеть в течение дня, а затем потреблять грязную энергию из сети в ночное время. Благодаря батарее домовладельцы могут производить, хранить и использовать свою чистую энергию круглосуточно. Это не только обеспечивает удовлетворение от получения большего количества автономных источников энергии от чистой энергии, но и обеспечивает значительно большую энергетическую независимость за счет снижения зависимости от сети. Tesla обнаружила, что добавление всего одной из их батарей в солнечную систему увеличило количество солнечной энергии, потребляемой домом, более чем на 50%!

The Incentives

Солнечные батареи могут подпадать под льготы как на уровне штата, так и на федеральном уровне, в зависимости от специфики установки.

В настоящее время основным стимулом для аккумуляторов является федеральный инвестиционный налоговый кредит, который в настоящее время установлен в размере 26%. Это означает, что вы можете потребовать 26% от общей стоимости проекта солнечной энергии и батареи в качестве налоговой скидки для вашего федерального подоходного налога за 2020 год. Важно отметить, что эта налоговая скидка доступна только в том случае, если солнечные и аккумуляторные компоненты системы установлены вместе. Как всегда, мы рекомендуем поговорить со своим налоговым специалистом о праве на получение федеральной налоговой скидки.

Еще одним большим стимулом для солнечных батарей является Калифорнийская программа стимулирования самопроизводства или SGIP.Эта государственная программа предлагает дополнительную скидку для домовладельцев, устанавливающих батареи, которые имеют особые потребности в резервном питании. К ним относятся нахождение в зонах пожаров Уровня 2 и Уровня 3, потребность в резервном медицинском оборудовании, соблюдение пороговых значений для низкого дохода и т. Д. Наши консультанты по энергетике будут рады помочь любым домовладельцам в Калифорнии, которые ищут дополнительную информацию о программе SGIP штата.

Опции

Итак, каковы возможности солнечных батарей?

Самыми распространенными аккумуляторами на рынке сегодня являются Tesla Powerwall, LG Chem и Sonnen.Ознакомьтесь с нашими отдельными статьями для более глубокого изучения каждого из этих продуктов.

Домовладельцы также могут приобрести несколько батарей, если захотят. Правильное количество батарей зависит от ряда факторов, в том числе от размера солнечной системы, силы тока цепей, которые необходимо резервировать, и желаемой продолжительности резервного питания. Поговорите с одним из наших консультантов по энергетике, если вы хотите найти правильную комбинацию для вас.

Будущее

Солнечные батареи стали важным аспектом современных солнечных систем, и в ближайшие годы их значение будет только расти.Емкость аккумуляторов будет продолжать расти, поскольку цены продолжат падать. Электроэнергетические компании все чаще обращаются к батареям для стабилизации своих сетей, при этом некоторые коммунальные предприятия даже платят домовладельцам за доступ к их домашним батареям для подачи энергии в сеть, когда она больше всего нужна. Без сомнения, солнечные батареи никуда не денутся.

.

Какая лучшая батарея для солнечного хранения в 2019 году?

Последнее обновление 15.07.2020

Существуют определенные характеристики, которые вы должны использовать при оценке вариантов ваших солнечных батарей, например, на сколько хватит солнечной батареи или сколько энергии она может обеспечить. Ниже вы узнаете обо всех критериях, которые следует использовать для сравнения вариантов накопления энергии в вашем доме, а также различных типов солнечных батарей.

Как сравнить варианты солнечного накопления

При рассмотрении вариантов «солнечная энергия плюс накопитель» вы столкнетесь со множеством сложных технических характеристик продукта. Наиболее важные параметры, которые следует использовать во время оценки, — это емкость и номинальная мощность аккумулятора, глубина разряда (DoD), эффективность в оба конца, гарантия и производитель.

Вместимость и мощность

Емкость — это общее количество электроэнергии, которое может хранить солнечная батарея, измеряется в киловатт-часах (кВтч).Большинство домашних солнечных батарей спроектировано так, чтобы их можно было «штабелировать», что означает, что вы можете включить несколько батарей в свою систему «солнечная энергия плюс накопитель», чтобы получить дополнительную емкость.

Хотя емкость говорит вам, насколько велика ваша батарея, она не говорит вам, сколько электроэнергии может обеспечить батарея в данный момент. Чтобы получить полную картину, вам также необходимо принять во внимание номинальную мощность аккумулятора. В контексте солнечных батарей номинальная мощность — это количество электричества, которое батарея может доставить за один раз.Он измеряется в киловаттах (кВт).

Батарея большой емкости и малой мощности будет обеспечивать низкое количество электроэнергии (достаточное для работы нескольких важных устройств) в течение длительного времени. Батарея малой емкости и высокой мощности может проработать весь ваш дом, но только в течение нескольких часов.

Глубина разряда (DoD)

Большинству солнечных батарей необходимо постоянно сохранять некоторый заряд из-за их химического состава. Если вы используете 100% заряда аккумулятора, срок его службы значительно сократится.

Глубина разряда (DoD) батареи относится к количеству использованной емкости батареи. Большинство производителей указывают максимальное значение DoD для оптимальной производительности. Например, если батарея на 10 кВтч имеет степень разряда 90 процентов, вам не следует использовать более 9 кВтч батареи перед ее зарядкой. Вообще говоря, более высокий уровень DoD означает, что вы сможете использовать большую часть емкости аккумулятора.

КПД в оба конца

КПД батареи в оба конца представляет собой количество энергии, которое может быть использовано в процентах от количества энергии, которое потребовалось для ее хранения.Например, если вы подаете в батарею пять кВтч электроэнергии и можете получить обратно только четыре кВтч полезной электроэнергии, батарея будет иметь 80-процентный КПД в оба конца (4 кВтч / 5 кВтч = 80%). Вообще говоря, более высокая эффективность приема-передачи означает, что вы получите большую экономическую выгоду от своей батареи.

Срок службы батареи и гарантия

Для большинства случаев использования домашнего накопителя энергии ваша батарея будет «циклически» (заряжаться и разряжаться) ежедневно. Способность аккумулятора удерживать заряд будет постепенно снижаться, чем больше вы его используете.Таким образом, солнечные батареи подобны батарее в вашем сотовом телефоне — вы заряжаете свой телефон каждую ночь, чтобы использовать его в течение дня, и по мере того, как ваш телефон стареет, вы начнете замечать, что батарея не держит столько заряд, как и когда он был новым. Например, батарея может иметь гарантию на 5 000 циклов или 10 лет при 70 процентах ее первоначальной емкости. Это означает, что по истечении гарантии аккумулятор потеряет не более 30 процентов своей первоначальной способности накапливать энергию.

На вашу солнечную батарею предоставляется гарантия, которая гарантирует определенное количество циклов и / или лет полезного использования. Поскольку характеристики батареи со временем естественным образом ухудшаются, большинство производителей также гарантируют, что батарея сохранит определенную емкость в течение срока действия гарантии. Поэтому простой ответ на вопрос «на сколько хватит моей солнечной батареи?» в том, что это зависит от марки батареи, которую вы покупаете, и от того, сколько емкости она потеряет со временем.

Производитель

Много разных организаций разрабатывают и производят солнечные батареи, от автомобильных компаний до технологических стартапов.Хотя крупная автомобильная компания, выходящая на рынок накопителей энергии, вероятно, имеет более длительную историю производства продукции, они могут не предлагать самые революционные технологии. Напротив, у технологического стартапа может быть совершенно новая высокопроизводительная технология, но меньше опыта, подтверждающего долговременную работоспособность батареи.

Выберете ли вы аккумулятор, произведенный передовым стартапом или производителем с долгой историей, зависит от ваших приоритетов. Оценка гарантий, связанных с каждым продуктом, может дать вам дополнительные рекомендации при принятии решения.

Автомобильные компании стремятся использовать накопители энергии

Домашние накопители энергии и электромобили во многом похожи: в них используются современные аккумуляторы для создания более эффективных и экологически безопасных продуктов, которые могут снизить выбросы парниковых газов.

По мере того, как электромобили становятся все более популярными, все больше компаний выделяют значительные средства на исследования и разработки на разработку аккумуляторов, и они расширяют свою деятельность в сфере накопления энергии.Tesla — первый массовый образец (с батареей Powerwall), но Mercedes-Benz и BMW также выводят на рынок автономные батареи в 2017 году.

Как долго работают солнечные батареи?

Есть два способа ответить на этот вопрос, и первый — определить, как долго солнечная батарея может питать ваш дом. Во многих случаях полностью заряженная батарея может проработать ваш дом в течение ночи, когда солнечные панели не производят энергию. Чтобы сделать более точный расчет, вам нужно знать несколько переменных, в том числе, сколько энергии потребляет ваше домохозяйство в данный день, какова емкость и номинальная мощность вашей солнечной батареи, а также подключены ли вы к электросети. сетка.

В качестве простого примера мы определим размер батареи, необходимой для обеспечения адекватного решения для солнечных батарей и накопителей, используя средние данные по стране от Управления энергетической информации США. Среднее домашнее хозяйство в США будет потреблять примерно 30 киловатт-часов (кВтч) энергии в день, а типичная солнечная батарея может обеспечить около 10 кВтч энергии. Таким образом, очень простой ответ: если бы вы приобрели три солнечные батареи, вы могли бы работать в своем доме целый день, не имея ничего, кроме поддержки батареи.

На самом деле ответ намного сложнее. Вы также будете вырабатывать электроэнергию с помощью своей системы солнечных батарей в течение дня, которая будет обеспечивать высокую мощность в течение 6-7 часов в сутки в часы пиковой нагрузки солнечного света. С другой стороны, большинство аккумуляторов не могут работать с максимальной емкостью и обычно достигают максимума при 90% DoD (как описано выше). В результате ваша батарея на 10 кВтч, вероятно, будет иметь полезную емкость 9 кВтч.

В конечном счете, если вы соединяете батарею с солнечной фотоэлектрической батареей, одна или две батареи могут обеспечить достаточную мощность в ночное время, когда ваши панели не работают.Однако без использования возобновляемых источников энергии вам может потребоваться 3 или более батарей, чтобы обеспечить питание всего дома в течение 24 часов. Кроме того, если вы устанавливаете домашнее хранилище энергии для отключения от электросети, вам следует установить резервное питание на несколько дней, чтобы учесть дни, когда у вас может быть пасмурная погода.

Срок службы солнечной батареи

Общий срок службы солнечной батареи составляет от 5 до 15 лет. Если вы установите солнечную батарею сегодня, вам, вероятно, придется заменить ее хотя бы один раз, чтобы обеспечить срок службы вашей фотоэлектрической системы от 25 до 30 лет.Однако так же, как срок службы солнечных батарей значительно увеличился за последнее десятилетие, ожидается, что солнечные батареи последуют этому примеру по мере роста рынка решений для хранения энергии.

Правильное обслуживание также может существенно повлиять на срок службы вашей солнечной батареи. Солнечные батареи в значительной степени подвержены влиянию температуры, поэтому защита батареи от замерзания или жары может продлить срок ее службы. Когда фотоэлектрическая батарея опускается ниже 30 ° F, для достижения максимального заряда потребуется большее напряжение; когда та же самая батарея поднимается выше порогового значения 90 ° F, она перегревается и потребует снижения заряда.Чтобы решить эту проблему, многие ведущие производители аккумуляторов, такие как Tesla, предоставляют возможность регулирования температуры. Однако, если аккумулятор, который вы покупаете, не подходит, вам нужно будет рассмотреть другие решения, например, защищенные от земли корпуса. Усилия по качественному обслуживанию могут определенно повлиять на срок службы вашей солнечной батареи.

Какие батареи лучше всего подходят для солнечных батарей?

Батареи, используемые в домашних накопителях энергии, обычно имеют один из трех химических составов: свинцово-кислотный, литий-ионный и соленая вода.В большинстве случаев литий-ионные батареи являются лучшим вариантом для системы солнечных батарей, хотя другие типы батарей могут быть более доступными.

1. Свинцово-кислотный

   Свинцово-кислотные батареи

   — это испытанная технология, которая десятилетиями использовалась в автономных энергосистемах. Несмотря на то, что они имеют относительно короткий срок службы и более низкую степень разряда по сравнению с батареями других типов, они также являются одним из наименее дорогих вариантов в секторе домашних накопителей энергии на рынке. Для домовладельцев, которые хотят отключиться от электросети и которым необходимо установить много аккумуляторов энергии, свинцово-кислотный вариант может быть хорошим вариантом.

2. Литий-ионный

   Большинство новых технологий хранения энергии в домашних условиях, например, используют литий-ионный химический состав в той или иной форме. Литий-ионные батареи легче и компактнее, чем свинцово-кислотные. По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами они также имеют более высокий уровень DoD и более длительный срок службы. Однако литий-ионные аккумуляторы дороже своих свинцово-кислотных аналогов.

3. Морская вода

   Новинка в индустрии бытовых накопителей энергии — это аккумулятор для морской воды.В отличие от других домашних аккумуляторов энергии, аккумуляторы для морской воды не содержат тяжелых металлов, вместо этого они используют соленые электролиты. В то время как батареи, в которых используются тяжелые металлы, в том числе свинцово-кислотные и литий-ионные батареи, необходимо утилизировать с помощью специальных процессов, аккумулятор для морской воды можно легко переработать. Однако, как новая технология, морские батареи относительно непроверены, и одна компания, которая производит солнечные батареи для домашнего использования (Aquion), объявила о банкротстве в 2017 году.

Найдите лучшую солнечную батарею для своего дома

EnergySage провела обзор всех лучших солнечных батарей, доступных для вашего дома.Воспользуйтесь нашими подробными обзорами солнечных батарей.

Начните свое солнечное путешествие сегодня с EnergySage

EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы соединяем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными к вашим потребностям. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее. Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.

.

лучших солнечных батарей для солнечного хранения в 2020 году

Главная »Лучшие солнечные батареи для вашей солнечной энергетической системы

Обновлено 14 января 2020 года

Если вы строите свою собственную солнечную энергетическую систему, получение лучшей солнечной батареи — это должен. Солнечные батареи могут быть лучшим источником энергии и резервного копирования и могут управлять всем в вашем доме. С ними вы максимально увеличиваете свою способность использовать электричество, вырабатываемое вашими солнечными панелями, на ежедневной основе. В те времена, когда вам нужно больше электричества, чем производят ваши солнечные батареи, вы можете использовать накопленную солнечную энергию.

Несмотря на то, что наличие аккумуляторной системы хранения для хранения энергии, производимой вашими солнечными панелями, дает множество преимуществ, погружение в мир солнечных батарей может запутать, особенно потому, что они дороги и их трудно заменить после того, как ваша солнечная система хранения будет построена. .

Солнечные батареи бывают разных типов и размеров. Большинство людей знакомы с 12-вольтовой аккумуляторной системой — это самая простая и стандартная аккумуляторная система, которая используется в транспортных средствах, внедорожниках и лодках, но в мире солнечной энергии вам следует выбирать только небольшую простую аккумуляторную систему.Прочитав это руководство, вы поймете, почему.

Это руководство покажет вам, как выбрать лучшие солнечные батареи для ваших домашних солнечных панелей (небольшие и автономные системы) и как максимально использовать их каждый ампер-час. Вы также можете узнать больше о том, как подключить несколько солнечных батарей в систему, чтобы сделать их более эффективными.

Внизу этого руководства приведены несколько советов, которые помогут вам быстрее заряжать батареи и обеспечить максимальный срок службы. Это длинное руководство, поэтому, если у вас нет времени читать и учиться, вот наша подборка лучших солнечных батарей на рынке, которые вам следует купить.

Что такое солнечные батареи?

Солнечные батареи — это просто батареи глубокого цикла, которые обеспечивают хранение энергии для солнечных, ветряных и других возобновляемых источников энергии. Они являются ключевым компонентом автономной солнечной энергетической системы. Другими словами, солнечные батареи являются сердцем солнечной фотоэлектрической системы.

Даже если вы устанавливаете солнечные панели на крыше своего дома или дома на колесах, которые уже подключены к электросети, вам все равно понадобятся солнечные батареи, если вы пытаетесь использовать электроэнергию в случае отключения электричества.Без солнечных батарей вы можете использовать энергию только в то время, когда ее производят солнечные батареи.

Солнечные батареи работают, накапливая энергию постоянного тока, вырабатываемую солнечными панелями в течение дня, и делают ее доступной, когда солнце не светит. В большинстве случаев вам нужно использовать инвертор мощности с вашими батареями, чтобы преобразовать электричество постоянного тока в 120 или 230 вольт переменного тока для использования в домашних условиях.

Избыточная зарядка — враг любой батареи глубокого цикла. Вашим солнечным батареям также нужен контроллер солнечного заряда для управления мощностью от солнечных панелей, поступающих в них.Контроллер заряда солнечных батарей гарантирует, что батареи не будут перезаряжены в течение дня, и что энергия не обратится к солнечным панелям за ночь и не разрядит батареи.

.

Солнечные батареи для домашнего использования

Последнее обновление 15.07.2020

Обзор солнечных батарей

Когда вы устанавливаете аккумуляторную батарею вместе с вашей системой солнечных панелей, вы можете хранить избыточную солнечную электроэнергию, производимую вашими панелями, для использования позже, когда солнце садится, когда ваши панели не производят энергию.

Солнечные батареи предоставляют владельцам недвижимости множество преимуществ, включая повышенную экономию и устойчивость к бедствиям.Если ваша электроэнергетическая компания использует структуру тарифов по времени использования (TOU) или плату за потребление, наличие резервной солнечной батареи может сэкономить вам деньги на счетах за электричество. Кроме того, в районах, где нет истинной политики взаимных чистых измерений, солнечные батареи также сэкономят деньги на вашем счете.

Помимо экономии на счетах за электроэнергию, солнечные батареи могут обеспечить резервное питание в случае отключения электроэнергии. Если электричество отключается, а в домашней батарее хранится солнечная энергия, вы можете в течение некоторого времени обеспечивать электроэнергией свой дом, используя электроэнергию, которую вы производите с помощью своих солнечных батарей.Традиционный метод питания дома во время отключения электроэнергии — это использование стандартного дизельного генератора, который требует дополнительных денег на топливо и обслуживание и производит выбросы парниковых газов.

Руководство по выбору аккумулятора для солнечных панелей

Думаете ли вы об установке батареи в вашу солнечную энергетическую систему? С помощью справочника по солнечным батареям EnergySage вы можете определить, подходит ли для вашего дома система «солнечная энергия плюс накопитель», и подобрать батарею, которая соответствует вашим потребностям.

Найдите лучшие солнечные батареи для вашего дома

EnergySage провела обзор всех лучших солнечных батарей, доступных для вашего дома. Воспользуйтесь нашими подробными обзорами солнечных батарей.

Получите лучшую цену на солнечную систему плюс накопитель

Рассматриваете ли вы стандартную солнечную энергетическую систему или систему, которая включает в себя накопление энергии, вы можете получить несколько предложений от квалифицированных, предварительно проверенных специалистов по установке солнечных батарей в вашем районе на EnergySage Solar Marketplace.Благодаря EnergySage качественные установщики солнечных батарей конкурируют за ваш бизнес, а это означает, что вы можете сэкономить 20 и более процентов. При регистрации укажите, что вас интересует вариант «солнечная энергия плюс накопитель», чтобы получать предложения, включающие солнечные батареи.

FAQ: Могут ли солнечные батареи питать ваш дом?

Да, солнечные батареи можно использовать для питания вашего дома. Однако от одной солнечной батареи ваш дом будет работать всего несколько часов. В большинстве случаев имеет смысл оставаться подключенным к электросети, даже если у вас есть солнечная система с накоплением энергии.

Посмотреть все часто задаваемые вопросы

Начните свое солнечное путешествие сегодня с EnergySage

EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы подписываетесь на бесплатную учетную запись, мы связываем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными к вашим потребностям. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее. Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.

.