Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции

Как выбрать аккумулятор для солнечной электростанции и расчитать необходимую емкость

    Аккумулятор – это составная часть практически любой системы автономного или резервного питания. И поэтому, чтобы выбрать надежный и, самое главное, подходящий аккумулятор, необходимо прояснить некоторые нюансы. О них и пойдет речь в материале ниже.

    Ответственно подойдя к данному вопросу, Вы сэкономите время на покупку и сможете выбрать аккумулятор, который прослужит длительный срок без нареканий. Выбирая аккумулятор для системы автономного или резервного питания, необходимо учитывать следующее:

1. Основным параметром любого аккумулятора является его емкость.

    В зависимости от того, в какой системе он будет применяться, нужно выбирать необходимый номинал. Если аккумулятор эксплуатируется в системе резервного питания, то соответственно разряжаться будет довольно редко (при сбое основного источника электричества), можно рассчитывать необходимую емкость, исходя из 100% цикла разряда. И хотя 100% разряд вреден для любых свинцовых аккумуляторов, особенно если нет возможности сразу их зарядить, в случае эксплуатации резервной системы таких разрядов накопится максимум десяток за год. А любой свинцовый аккумулятор (кроме автомобильных) способен выдержать до 200 полных (на 100%) циклов разрядки, то есть при таком режиме теоретический срок службы аккумуляторных батарей равен 10 годам. Поэтому если исходить из 30% или 50% цикла разряда для систем резервного питания, нет смысла приобретать избыточные емкости.

    Необходимый номинал ёмкости аккумуляторных батарей нужно рассчитывать, исходя из количества энергии, которую необходимо запасти.

    Например, поставлена задача обеспечить круглосуточную работу насоса системы отопления и периодическую работу освещения:

• мощность насоса — 50 Вт (работает 24 часа в сутки),
• мощность нескольких энергосберегающих ламп — 100 Вт (работают в общей сложности 3 часа в сутки),
• срок работы резервной системы — 2 суток.

Необходимо рассчитать емкость аккумуляторной батареи с учетом 100% разрядного цикла.

Расход электроэнергии за 2 суток составит 50х24х2+100х3х2=3000 Вт*час. С учетом потерь в инверторе (возьмем для расчета — 10%), необходим запас энергии 3000+10%=3300 Вт*час. При напряжении 12 В, необходимый номинал составит 3300/12=275 А*час, т.е. в этом случае необходимы 2 батареи емкостью по 140 Ач.

Данный расчет приведен для случая, когда отсутствует автономный источник энергии, например, в виде солнечных батарей. Если же в системе резервного питания предусмотрены солнечные батареи и допустим они выдают 500 Вт*сутки (а столько выдает одна 100 Ваттная панель в солнечную погоду), то необходимо внести соответствующую поправку в расчет, а именно:

При напряжении 12 В, необходимый номинал составит (3300-500*2)/12=192 А*час, т.е в этом случае будет достаточно 2-х батарей емкостью по 100 А*ч. Для автономной системы желательно производить расчет, исходя из 30% разрядного цикла, поскольку в этом случае срок службы аккумуляторов будет фактически определяться количеством циклов заряда/разряда, а это количество тем больше, чем меньше глубина разрядки.

    2. После того, как Вы определились с емкостью, необходимо выбрать конкретную модель/марку аккумулятора.

    При выборе марки нужно обратить внимание на то, для скольки-часового разряда указана емкость. Дело в том, что разные производители указывают номинальную емкость для разных условий, например, для 10-и часового или для 20-и часового разряда.

    Та марка, у которой указан номинал для 10-и часов, будет обладать большей реальной емкостью, чем 20-и часовая при условии одинакового номинала.

    3. Также при выборе марки стоит сравнить вес аккумуляторных батарей при одинаковой емкости.

Дело в том, что фактически емкость свинцовых аккумуляторных батарей определяется весом активной массы свинца, а он занимает большую часть в её весе. Соответственно батарея с большим весом скорее всего будет обладать лучшими характеристиками (большей реальной емкостью и количеством циклов заряда/разряда).

    4. Одним из важных параметров является тип аккумуляторной батареи — AGM, GEL (гелевый) или жидко-кислотный (чаще всего - автомобильный).

    Для систем автономного питания применять автомобильные аккумуляторы не рекомендуется по той причине, что они не предназначены для длительной разрядки малыми токами и имеют минимальное число циклов среди прочих типов (обычно, не более 50). Их основное предназначение — отдать очень большой ток стартеру в течение нескольких секунд при старте двигателя.

    Однако существует еще один тип жидко-кислотных аккумуляторов, которые специально предназначены для разрядки малыми токами, так называемые OPzS. Этот тип имеет максимальное число циклов заряда/разряда, в большинстве случаев является обслуживаемым (т.е. требующим контроля за параметрами электролита), а кроме того имеет максимальную цену и по этой причине мало распространен.

    Самым распространенным по причине низкой стоимости является AGM тип. Более дорогой, гелевый (GEL) тип также находит свое применение в солнечных электростанциях. О том, какой аккумулятор выбрать, AGM или гелевый, читайте на нашем сайте.

    5. При выборе аккумуляторной батареи для автономной системы нужно отдать предпочтение марке с максимальным числом циклов заряда/разряда для требуемой глубины разрядки.

О причинах этого уже сказано выше.

    6. В свою очередь, для резервных систем нужно выбирать модель с максимальным сроком службы.

Лучше отдать предпочтение моделям гелевых или AGM аккумуляторов с 10-и летним сроком службы.