о компании услуги оборудование альтернативных источников энергии портфолио контакты
на главную страницу ООО Светоч карта сайта написать сообщение

Himin Solar Компания "Свет-ДВ" является партнером и единственным в России официальным представителем Himin Solar - крупнейшего производителя солнечного оборудования в мире. Продукция Himin Solar отличается очень высоким качеством, подтвержденными международными сертификатами и высокой репутацией на рынке.

Примэкоэнерго, экоаудит, энергоаудит, экологическая документация для предприятий

 

Специальный выпуск газеты "Свежий ветер Приморья", посвященный вопросам энергоэффективности и альтернативным источникам энергии: обзоры преимуществ и проблем солнечных и ветряных систем, солнечного отопления, материалы по энергоаудиту и т.д.

Специальный выпуск газеты "Свежий ветер Приморья", посвященный вопросам энергоэффективности и альтернативным источникам энергии: солнечные и ветряные системы, ресурсосбережение, энергоаудит, солнечное отопление...

ДВФЭЗ

При поддержке Дальневосточного фонда экологического здоровья

 

Loading

Аккумуляторы для автономных систем

ряд аккумуляторов для солнечных системАккумуляторы - это устройства для хранения энергии в химической форме. Для этого используются химические реакции компонентов, позволяющие запасать и отдавать энергию.

Аккумуляторная батарея - группа соединенных вместе аккумуляторов, которые хранят энергию в автономных системах альтернативных источников энергии. В аккумуляторную батарею объединяются одинаковые аккумуляторы: одного типа, одной емкости и лучше из той же партии. Использование в батарее разнородных аккумуляторов приводит к неправильной работе и ее преждевременному выходу из строя.

Во всех ветряных и солнечных системах автомного электроснабжения используются аккумуляторные батареи. Если бы аккумуляторы не использовались, то энергия от солнечных панелей была бы доступна только днем, а от ветрогенератора, когда дует ветер. На практике энергия хранится в аккумуляторах, которые отдают ее в тот момент, когда это нужно потребителю. Это обеспечивает большую надежность таких систем энергообеспечения. Также это способствует максимально эффективному использованию энергии, выработанной системами альтернативных источников энергии: до 90% энергии, выработанной ветрогенераторами и солнечными панелями используется потребителем. Для сравнения, если при включенном дизельгенераторе на 3 кВт общая мощность включенных и постоянно используемых приборов составляет в среднем 1,5 кВт, то теряется 50% вырабатываемой энергии, причем это типичная ситуация.

Возможно ли использование ветрогенераторов и солнечных панелей без аккумуляторов? Да, в том случае, если у вас есть контроллер, позволяющий отдачу электроэнергии в общую сеть. Во многих странах существуют специальные тарифы, позволяющие оплачивать эту энергию владельцу альтернативных источников энергии или вычитать эту сумму из его счета за электричество. В Германии эта мера была принята в 2000 году и сейчас Германия мировой лидер по солнечной электроэнергии, а общее число установленных фотовольтаических систем в 2010 году превысило 250 тысяч.  Приобретение возобновимой электроэнергии у населения (feed-in tariff) практикуется во многих штатах США, Канады, в Великобритании (с 2010 г.), Австралии (с 2008 г.), Чехии (с 2005 г.), Испании (с 2008 г.), Украине (с 2008 г.) и т.д. В  большинстве стран введение такой меры сопряжено с принятием отдельного закона, гарантирующего для физического лица, устанавливающего систему возобновимой энергии, присоединение к электросети, долгосрочность приобретения электроэнергии и фиксированные расценки на уровне или выше рыночной цены электроэнергии. В России такая инициатива существует на начальной стадии и пока не оформлена в виде закона и соответствующих нормативных актов. Возможно через 5-10 лет появится возможность установки альтернативных источников энергии без аккумуляторов.

Характеристики аккумуляторов

тестирование аккумуляторов OPzV на заводеЕмкость аккумулятора - это количество электрической энергии, которой должен обладать полностью заряженный аккумулятор. Емкость - самый важный параметр аккумулятора, ведь чем больше емкость аккумулятора - тем дольше будут работать приборы, не требуя подзарядки. Измеряется емкость в ампер-часах (А.ч). Номинальная емкость всегда указывается на этикетке аккумулятора или на самом аккумуляторе. Однако реальная емкость не всегда совпадает с номинальной. Реальная емкость аккумулятора колеблется от 80% до 110% от номинального значения в зависимости от условий эксплуатации и внешней среды. Например при охлаждении аккумулятора ниже комнатной температуры, емкость обычно ниже номинальной. Поэтому аккумуляторы следует держать в отапливаемом зимой помещении с температурой от 0 до 20 градусов тепла. При нагреве выше +20 градусов емкость возрастает, но это снижает срок службы аккумулятора. В процессе эксплуатации емкость аккумулятора обычно постепенно уменьшается.

Обычная емкость аккумуляторов в автономных ветряных и солнечных системах - 100 Ач и 150 Ач (в мини-системах), 200 Ач и выше в малых и средних системах. В больших системах обычно используются промышленные аккумуляторные блоки.

Напряжение аккумулятора - основная характеристика энергии аккумулятора. Чаще всего аккумуляторные батареи для ветряных и солнечных систем собирают из аккумуляторов 12 вольт. Фактическое напряжение обычно отличается от номинального. У хорошо заряженного аккумулятора напряжение может быть 14 В, в режиме эквализации 14,4 и выше. У нормально заряженного аккумулятора напряжение 13-13,5 В. У заряженного лишь наполовину аккумулятора напряжение 12 В. Меньше 11,5 В - характеризует критически низкий заряд аккумулятора - менее 10%. Эти цифры соответствуют температуре 20 градусов тепла для аккумулятора без нагрузки. Обычно контроллер системы отключает нагрузку на аккумуляторы при достижении критических значений. Значения напряжения изменяются в зависимости от того, производится ли зарядка аккумулятора или наоборот разрядка во время питания энергией приборов.

Напряжение аккумуляторной батареи должно соответствовать параметрам остальных компонентов системы: ветрогенератора, солнечных панелей, контроллера и инвертера. Обычные значения номинального напряжения для мини систем (дача): 12-24 вольт, для малых систем (дом): 48, 96 вольт, для средних и больших систем (группа домов): 220 и более вольт.

Внутреннее сопротивление измеряется в Омах (или миллиОмах) и зависит от емкости элемента, числа элементов, электрохимической системы, а также возраста и условий эксплуатации аккумулятора. В процессе эксплуатации аккумулятора значение его внутреннего сопротивления увеличивается. Например, сопротивление, равное 500 мОм, говорит либо о почтенном возрасте аккумулятора, либо о его неправильной эксплуатации. Повышение внутреннего сопротивления приводит к сокращению времени работы приборов. Если аккумулятор обладает большим внутренним сопротивлением, то при резком увеличении потребляемого прибором тока напряжение на нем существенно падает (по закону Ома). При этом, если напряжение падает ниже определенного значения, прибор считает, что аккумулятор полностью разряжен, и отключается. Таким образом, аккумулятор с высоким внутренним сопротивлением не выдает в нагрузку всю запасенную им энергию, вследствие чего и сокращается время работы питаемых им приборов.

Пример нормального внутреннего сопротивления нового заряженного аккумулятора при температуре 20 градусов: 0,005-0,01 Ом (5-10 миллиОм).

Саморазряд аккумулятора - это самопроизвольная потеря аккумулятором запасенной энергии с течением времени после того, как он был полностью заряжен. Чем ниже уровень саморазряда, тем лучше аккумулятор. Саморазряд измеряется в процентах от общей энергии аккумулятора за единицу времени (сутки, месяц). Обычно саморазряд уменьшается с уменьшением температуры окружающей среды. Именно поэтому аккумуляторы следует хранить в прохладном месте. Например, при увеличении температуры с 20 до 30 градусов саморазряд может увеличиваться почти в 2 раза.

Пример нормального саморазряда аккумулятора при температуре 20 градусов за 1 месяц: 3-5%.

батарея аккумуляторов 48ВСрок службы аккумулятора характеризуется количеством циклов заряда/разряда, которое он выдерживает в процессе эксплуатации без значительного ухудшения своих основных параметров: емкости, саморазряда и внутреннего сопротивления. Также срок службы определяется временем, прошедшим со дня изготовления. Аккумулятор обычно считается непригодным после уменьшения его емкости до 60% - 70% от номинального значения. Срок службы аккумулятора зависит от различных факторов: его типа, методов заряда, глубины разряда, условий эксплуатации и обслуживания. Очень большое значение имеет выбор производителя и качество изготовления. Для ветряных и солнечных систем с жесткими условиями эксплуатации требуются аккумуляторы высокого качества, такие как, например, аккумуляторы Sacred Sun, которыми комплектуются предлагаемые нашей компанией системы.

Срок службы аккумулятора измеряется в годах или в циклах. Например, хороший гелевый аккумулятор в буферном режиме (с минимальной нагрузкой и постоянной подзарядкой) может служить 12 лет. С глубиной разряда менее 15% такой аккумулятор может выдержать свыше 1600 циклов, при систематическом использовании аккумулятора и глубине разряда до 30% - 1300 циклов, до 50% - 750 циклов, до 100% - 350 циклов. В годах это может означать, что при нормальной эксплуатации и использовании емкости аккумулятора менее 50%, он может прослужить 5-8 лет. Если же постоянно энергию аккумулятора использовать до предела, то он прослужит не более 3 лет. Чем меньше нагрузка на аккумулятор и чем чаще зарядка, тем дольше он служит. В ветро-солнечных системах основная нагрузка на аккумуляторы приходится на утро и вечер, основная зарядка производится днем от солнца и в периоды ветренной погоды независимо от времени суток. Чем больше аккумуляторов в батарее и чем выше их емкость, тем меньше нагрузка на каждый из них и, соответственно, тем дольше их срок службы. Правильный расчет оптимального количества аккумуляторов в планируемой ветряной или солнечной системе может сделать специалист по данным планируемого энергопотребления в системе.

Виды аккумуляторов

Обычный свинцово-кислотный аккумулятор - наиболее распространенный вид аккумуляторов, который широко используется, например, в автомобилях. Использование обычных автомобильных аккумуляторов нерационально для длительного использования ветряных или солнечных систем. Обычный срок службы (в зависимости от условий эксплуатации) - 2-4 года.

AGM аккумулятор - тоже свинцово-кислотный, но здесь кислота содержится в абсорбирущем сепараторе из стекломата, состоящего из тонких стеклянных нитей. Аккумуляторы AGM дороже обычных, но дешевле гелевых и поэтому обычно применяются для источников бесперебойного питания, иногда используются и для ветряных и солнечных систем. Обычный срок службы в ветряных и солнечных автономных системах (в зависимости от условий эксплуатации) - 3-6 лет.

Учитывая достаточно быстрое падение емкости компания "Свет-ДВ" не рекомендует использовать аккумуляторы AGM на длительный срок .

Гелевый аккумулятор - по принципу действия это тоже свинцово-кислотный, но кислота в нем находится в виде геля. Это позволяет более эффективную рекомбинацию образующихся при зарядке аккумулятора газов. Гелевые аккумуляторы наиболее часто применяются для ветряных и солнечных систем. Обычный срок службы (в зависимости от условий эксплуатации) - 5-8 лет.

Использование гелевых аккумуляторов хорошо для небольших систем или в случаях ограниченного бюджета. Аккумуляторы могут быть 12В и 2В. При равных показателях емкости срок службы аккумуляторов 2В на 25% больше, чем аккумуляторов 12В. В стандартных комплектах систем нашей компании используются следующие виды гелевых аккумуляторов:

Аккумулятор гелевый 12В 50Ач

гелевый аккумулятор 12В 50Ач для систем солнечной энергии

 

Подробное техническое описание здесь.

 

Аккумулятор гелевый 2В 100Ач

батарея гелевых аккумуляторов 2В 100Ач для систем солнечной энергии

Подробное техническое описание здесь.

Для увеличения срока службы аккумуляторов, пожалуйста, соблюдайте правила эксплуатации.

 

 батарея аккумуляторов OPzV 2В 500АчАккумулятор OPzV - является тоже свинцово-кислотным гелевого типа. Отличие от обычного аккумулятора в другом строении. У OPzV положительно заряженные пластины являеются трубчатыми. Особенности технологии OPzV позволяют гораздо эффективнее поглощать и отдавать энергию, а срок службы и устойчивость к глубоким разрядам увеличивается по сравнению с обычными гелевыми аккумуляторами в полтора-два раза. Аккумуляторы OPzV немного дороже, но надежнее для ветряных и солнечных систем. Обычный срок службы (в зависимости от условий эксплуатации) - 7-12 лет.

Использование аккумуляторов OPzV оптимально по соотношению цена/результат для большинства систем и особенно рекомендуется для тех случаев, где повышенные требования к качеству и долговечности. Аккумуляторы могут быть только 2В из которых собираются батареи нужного напряжения. Как правило срок службы аккумуляторов OPzV почти в два раза выше срока службы простых гелевых. Для увеличения срока службы аккумуляторов, пожалуйста, соблюдайте правила эксплуатации.

Аккумулятор OPzV 2В 150Ач

аккумулятор OPzV 2В 150Ач

 

Подробное техническое описание здесь.

Аккумулятор OPzV 2В 500Ач

гелевый аккумулятор OPzV 2В 500Ач

 

Подробное техническое описание здесь.

 

Литий-ионные аккумуляторы - работают на реакциях лития, отличаются дороговизной и вследствие этого редко используются в автономных системах альтернативных источников энергии. Хотя теоретически это возможно и случается, особенно для автономных уличных фонарей и т.п. Основное достоинство по сравнению со свинцово-кислотными: возможность работы при более частых глубоких разрядах батареи без сильного сокращения срока службы и очень высокая эффективность поглощения и отдачи энергии. В зависимости от производителя и разновидности обычный срок службы 5-10 лет.

На практике емкость литиевого аккумулятора можно использовать почти в два раза более эффективно чем у свинцово-кислостного аналога. Дело в том что все аккумуляторы свинцово-кислотного типа (AGM, гелевые, OPzV) на практике обычно регулярно используются лишь вполовину емкости. Если же их разрядить на 80-100%, то они потеряют значительную часть емкости. Аккумуляторы хорошего качества потом эту емкость могут постепенно восстановить при режиме минимального разряда и постоянной подзарядки. На это уходит до месяца. А в это время их емкость является пониженной. Также глубокие разряды серьезно снижают срок службы. Поэтому свинцово-кислотные аккумуляторы не рекомендуется разряжать более чем на 50%. У литий-ионных аккумуляторов такой проблемы нет. Их можно сильно разряжать (до 80-90%) и потом заряжать. Конечно, это тоже сказывается на сроке службы, но далеко не так сильно. Также нет потери емкости после сильного разряда. В нашей компании можно приобрести или заказать литий-ионные аккумуляторы для систем бесперебойного питания или солнечной энергии.

Аккумулятор литий-ионный, блок 48В 50Ач, встроенная плата BMS

литий-ионный аккумулятор для систем бесперебойного притания или солнечной энергии

Подробное техническое описание здесь.

 

Щелочные аккумуляторы - бывают железно-никелевые и кадмиево-никелевые. Вместо кислоты в качестве электролита используется щелочь. Элементы щелочных аккумуляторов обычно характеризуются небольшим напряжением (например, 2В) и поэтому для использования в автономных системах альтернативных источников энергии их собирают в моноблоки, группы соединенных вместе элементов, которые могут служить как аккумуляторная батарея или собираться по несколько шт. в одну батарею. Щелочные аккумуляторы обычно более тяжелые и громоздкие. При зарядке они частично выкипают, выделяя водород, поэтому их следует устанавливать в вентилируемом помещении. Также такие аккумуляторы требуют обслуживания - регулярной проверки уровня электролита и долива дистилированной воды. С другой стороны, щелочные аккумуляторы гораздо лучше свинцовых выдерживают длительные постоянные нагрузки и глубокие разряды. Срок службы щелочных аккумуляторов обычно 15 и более лет. Наиболее рационально использовать щелочные аккумуляторы в средних и больших системах, где можно выделить для них отдельное вентилируемое помещение и обеспечить регулярное обслуживание.

Балансиры для аккумуляторов

балансиры для АКБ Одной из причин снижения срока службы аккумуляторов и аккумуляторных батарей, соединенных в последовательно-параллельные цепи, является увеличивающийся в процессе эксплуатации разбаланс по степени заряженности между отдельными элементами и батареями. Это приводит к тому, что элемент аккумуляторной батареи, имеющий более высокий уровень саморазряда (больший ток утечки) в батарее, может вызвать чрезмерный перезаряд последовательно соединенных с ним элементов и вызванное этим чрезмерное газовыделение,  а неполный заряд параллельно соединенных с ним элементов аккумуляторной батареи способствует их необратимой электрохимической деградации и сульфатации. Систематические перезаряды элементов с меньшей емкостью и их возможные переполюсовки при глубоких разрядах приводят к повреждению аккумуляторов и батарей и снижению их срока службы. Для ослабления указанных отрицательных явлений применяют различные типы балансиров для аккумуляторных батарей. Узнать больше...


 

Условия поставки

Как правило аккумуляторы поставляются под заказ и срок поставки составляет (в зависимости от размера партии и типа аккумуляторов) 2-3 месяца. Поставка под заказ надежнее, потому что гарантируются новые аккумуляторы, а не пролежавшие на складе с неизвестными условиями и сроками хранения. Мы рекомендуем для ветряных и солнечных систем приобретать только качественные аккумуляторы и консультироваться с нашими специалистами по оптимальному расчету емкости для длительной эксплуатации.