Панели солнечных станций генерируют электроэнергию только днем. Как только солнце садится, снабжать дом электричеством должны аккумуляторы, накопившие заряд пока светило солнце. Для домашних солнечных станций используют специальные устройства, которые, в отличие от автомобильных, предназначены для долговременного питания потребителей и спокойно выдерживают регулярные глубокие разрядки, а также частичное использование энергии.
Принцип работы солнечных панелей таков, что генерируют они постоянный электроток 12, 24, 36 или 48 В, который и накапливают аккумуляторы. В составе солнечной станции работает несколько устройств, чтобы обеспечить требуемый запас энергии для домашних бытовых приборов и светильников.
В зависимости от типа солнечной электростанции, принцип работы системы несколько отличается:
- Для автономной работы требуется максимальная емкость.
- При гибридной работе подзарядка происходит от солнечной панели или электросети. Контроллер переключает источник электроснабжения, следит за равномерностью разрядки, защищает от перезаряда и выполняет другие функции по управлению системой.
- Сетевая электростанция вообще не накапливает энергию: излишки электричества передаются в сеть. Ночью питание приборов происходит от централизованной сети.
Характеристики, помогающие выбрать аккумулятор для солнечной батареи
Оценивать свойства оборудования необходимо в совокупности. Прежде, чем покупать аккумуляторы для солнечных станций, внимательно изучают следующие характеристики:
- Необходимость обслуживания устройства и вентиляции.
- Рабочее напряжение, которое должно совпадать с тем, которое генерируют солнечные панели.
- Срок службы, который считается в годах и в циклах подзарядки и разрядки.
- Глубина безопасного разряда, после которого не снижается емкость.
- Скорость саморазряда – самопроизвольное снижение заряда за время простоя.
- Температура эксплуатации.
- Габариты и вес.
Свинцово-кислотные
Знакомый многим по автомобилю тип аккумулятора редко устанавливается для накапливания энергии от солнечной панели, так как это небезопасно и неэффективно. Автомобильные устройства не предназначены для долговременного электроснабжения потребителей, постоянных, достаточно глубоких, разрядок, с последующими, иногда неполными, подзарядками.
Кислота в качестве электролита делает эксплуатацию небезопасной и неудобной, так как нужно отслеживать ее уровень и вовремя, в среднем раз в три месяца, доливать дистиллированную воду. При работе испаряются опасные соединения, которые необходимо удалять из помещения.
Преимущества:
- Низкая цена.
- При правильном уходе срок службы продлевается до 20 лет.
Недостатки:
- Большой вес из-за наличия свинца.
- Потенциальная угроза для здоровья людей и экологии.
- Чувствительность к температурному режиму.
- Необходимость мониторинга, обслуживания, вентиляции.
AGM герметичные свинцово-кислотные
Более современные и безопасные аккумуляторы производят по технологии AGM. Электролитом в них пропитывают специальный заполнитель из стекловолокна, что исключает свободное перемещение или вытекание кислоты. В герметичном корпусе выделяющиеся при рабочих процессах газы направляются обратно, то есть потерь не происходит, следовательно, не требуется обслуживание устройства, а также вентиляция помещения.
При подобной конструкции повышается безопасность, растет скорость зарядки, уменьшается саморазряд. Кроме того, в такие аккумуляторы не требуется доливать электролит, что делает их эксплуатацию более удобной.
Стоимость такого устройства находится в среднем диапазоне.
Преимущества:
- Выдерживают 300-800 циклов подзарядки и разрядки или 6-10 лет эксплуатации.
- Могут работать при повышенной температуре воздуха в невентилируемом помещении, без регулярного контроля.
Недостатки:
- После глубокой разрядки снижается емкость.
- Чувствительность к температурным условиям эксплуатации.
Гелевые свинцово-кислотные
Аккумуляторы, в электролит которых добавлен оксид кремния, что придает ему более густую консистенцию, называются гелевыми.
Преимущества:
- Устойчивы к повреждениям, не подвержены утечкам кислоты или ее паров.
- Срок службы до 1200 циклов.
Недостатки:
- Невысокая емкость.
- Высокая цена.
- При минусовых температурах повышаются пусковые токи.
Карбоновые свинцово-углеродные
Для цикличной работы выпускают свинцово-кислотные аккумуляторы в исполнении, в котором анодом является пластина из свинца, а катодом из углеродных композитов – карбонов. Корпус при этом герметичен, электролит в нем имеет форму геля. Углерод становится конденсатором, который ускоряет зарядку и разрядку, в том числе и неполную.
Преимущества:
- Увеличенный срок службы до 3-4 тысяч циклов или 15 лет.
- Ускоренный заряд.
- Устойчивость к частичной подзарядке.
- Герметичное исполнение обеспечивает безопасность эксплуатации.
Недостатки:
- Могут работать только при температуре выше -5 градусов.
Тяговые панцирные OPzS и OPzV аккумуляторы
В другом усовершенствованном типе свинцово-кислотных аккумуляторов анод делают в виде трубчатой пластины, которую называют панцирной.
Выделяют два типа:
- OPzS – обслуживаемые, с жидким электролитом. Требуют контроля и пополнения воды примерно дважды в год. Должны работать в проветриваемых помещениях. Часто для удобства обслуживания производятся в прозрачных пластиковых корпусах.
- OPzV – герметичные, необслуживаемые, гелевые. Абсолютно безопасны при эксплуатации.
Панцирные аккумуляторы разработаны специально для работы в составе солнечных станций и ориентированы на долговременную работу: до 5000 циклов или 25 лет при соблюдении оптимальных условий эксплуатации. Благодаря устойчивости к отрицательным температурам могут работать, например, в системах, используемых для отопления загородного дома зимой от солнечной энергии. Устройства нечувствительны к глубокому разряду или многочисленным циклам с неполной, до 60%, подзарядкой, после которых не происходит снижения емкости или других проблем.
Преимущества:
- Надежны, хорошо работают даже при отрицательных температурах.
- Впечатляющая емкость.
- Невысокий саморазряд.
Недостатки:
- Высокая цена.
Литий-железо-фосфатные
Нечувствительны к разряду практически до нуля, позволяют обеспечить буквально любое требуемое количество энергии за счет повышенной емкости и небольших размеров. Подзарядка аккумулятора одинаково возможна от солнечной панели или централизованной сети электропитания в минимальные сроки благодаря большим значениям тока.
Преимущества:
- Срок службы: 2-6 тысяч циклов или до 15 лет при непрерывной эксплуатации.
- Высокая скорость зарядки.
- Высокая плотность энергии.
- Малый вес и габариты.
- Безопасны и не вредят экологии при утилизации.
- Не нуждаются в обслуживании и вентиляции.
Недостатки:
- Высокая цена.
- Требуется дополнительная система балансировки и защиты от перезарядки.
- Эксплуатироваться должны только при положительных температурах.
Из такого многообразия довольно сложно выбрать, какой аккумулятор лучше подойдет для дома, поэтому проще купить готовый комплект оборудования солнечной станции с аккумулятором. Специалисты подбирают аккумулятор, оптимально подходящий для конкретной задачи, производительности и типа станции. Чтобы срок службы оборудования был максимальным, оно себя гарантировано окупило, необходимо соблюдать условия эксплуатации и правила обслуживания.
Есть вопросы по работе или выбору аккумулятора для солнечной станции? Спрашивайте в комментариях!
Чтобы не пропустить новые публикации, подписывайтесь на наш канал!
