Enciklopedija zaštite od požara

Sve o solarnoj elektrani za dom: priključak, stvarna snaga, priključak, karakteristike. Kako spojiti solarne ploče: dijagrami i objašnjenja Dijagram za spajanje regulatora na solarnu bateriju

10. ožujka 2015. u 19:45

Moje osobno iskustvo korištenja solarnih panela bez spajanja na distribucijsku mrežu

  • Energija i baterije

U članku je opisan najčešći pokus dobivanja električne energije iz Sunca.

Pozadina

Htio sam se preseliti iz grada u prirodu. Zahtjevi su bili sljedeći:
  • Nedaleko od Kijeva razmatrana su područja do 30 km
  • Nedaleko od mojih roditelja i supruge, koji su ostali u Kijevu
  • Manje ljudi, više prirode.
Kao rezultat toga, odabrano je selo. Zazimye, okrug Brovary. 10 kilometara do granice grada. Zgodno je uzeti taksi kući ako nešto nije u redu s autom. Odabrana je i kupljena parcela. A onda je domaća energetska tvrtka digla ruke. Bio sam šokiran. Očekivao sam da ću riješiti problem za najviše 5 tisuća USD, ali ispalo je "kao i uvijek". Tako sam došao do alternativnih izvora električne energije.

Prvo iskustvo je bilo zanimljivo. Temelje smo izlivali agregatom FIRMAN 950W, malom miješalicom za beton (40L) i vikendom. Sve je to smješteno u Slavuti. Mala kuća od 18m2 + potkrovlje izgrađena je na jednostavnoj konstrukciji, u kojoj sada živimo s vremena na vrijeme. Uglavnom po toplom vremenu, naravno. U obližnjem selu iznajmljujemo komad kuće za zimu. Razgovarat ćemo o elektrifikaciji ove kuće.

Start

Kupljena su dva solarna panela kineske proizvodnje od po 180W. Kupljen je EPSOLAR 20A PWM kontroler. Dobili smo dva olovna akumulatora od 100 Ah po jako sniženoj cijeni i inverter FORT FX55. Kasnije sam dobio i pretvarač za auto 300W 12-220. A prije toga sam kupio i pretvarač za auto bez ventilatora od 150W.

Sredili smo opremu.

Evo kratke snimke specifikacija jedne ploče:

Evo što ploče prikazuju na XX:


Fotografija odmah nakon postavljanja na krov:

Život, potrošnja

Živim, znate, IT životom. Uvjereni freelancer, povremeno pokušavam stvoriti nešto više od samostalnog freelancera. Ako je netko zainteresiran, može me doći posjetiti.

Sve gore navedene snage: Macbook Pro 2010, telefoni, knjige, tableti, 3G ruter, HP LaserJet 1020 printer Punjenje odvijača, pumpna stanica 1100W, par vanjskih reflektora sa senzorima pokreta i svjetla. Rasvjeta u kući je LED 12V.

Tu je i generator Centaur od 2,5 kW. 4-taktni. Ulje je odvojeno, a 95 benzin je odvojeno. Potrošnja 0,5 l na sat. Bit će vrlo ekonomično. Sada po potrebi pokreće mješalicu za beton.

U kuhinji male kuće sada stoji plinska boca od 4,8 litara, bez reduktora. To je "turistički" tip, ali je otvoren cijelo vrijeme. Traje dva tjedna ako se kuha tri puta dnevno. Redovito prolazim pored benzinske postaje, tako da nema problema s točenjem goriva.

Ovako je moja farma izgledala ove zime:

Velika kuća i planovi za nju

Kao što sam već napisao, za njega je u početku bila planirana mreža, pa je kupljen inverter FORT FX55 (3500W / 5500W start). Krov je predviđen za 20 solarnih panela od 180W, tako da oni “postaju pod kutom od 50 stupnjeva”. Ovo je moja geografska širina. Negdje sam pročitao da ga na našoj zemljopisnoj širini trebamo postaviti pod kutom od 50 stupnjeva - to je najoptimalniji kut. Kupit ću gel baterije i instalirati zaseban novi kontroler.

Tu će biti peć iz koje ću zimi koristiti struju za rasvjetu (vidi ru.wikipedia.org/wiki/Peltier_Element). Sa peći će se također “maknuti”: topla voda, vodeno grijanje (podno + radijatori). Peć će biti peć s “dva zvona”. Za estetiku ću dodati kamin.

U kuhinji je plinski štednjak i plinska (oh, teško je bilo naći) pećnica. Ugrađen u namještaj.
Pitanja? Komentari?

Odmah ću reći da se, unatoč tome što sam dobio 4 boda u TOE, uopće ne sjećam osnova elektrotehnike. Pa, možda Ohmov zakon, koji je poseban slučaj Kirchhoffovog drugog pravila. Sve je rađeno po logici i pročitanom s interneta.

Alternativna energija postaje sve dostupnija. Ovaj članak će vam dati potpuno razumijevanje lokalne solarne energije, vrste solarnih ćelija i panela, principe izgradnje solarnih farmi i ekonomsku izvedivost.

Značajke sunčeve energije u srednjim geografskim širinama

Za stanovnike srednjih geografskih širina alternativna energija je vrlo atraktivna. Čak iu sjevernim geografskim širinama prosječna godišnja dnevna doza zračenja iznosi 2,3-2,6 kWh/m2. Što je bliže jugu, to je ta brojka veća. U Jakutsku je, primjerice, intenzitet sunčevog zračenja 2,96, a u Habarovsku - 3,69 kWh/m2. Pokazatelji u prosincu kreću se od 7% do 20% godišnjeg prosjeka, au lipnju i srpnju dvostruko veći.

Evo primjera izračuna učinkovitosti solarnih panela za Arkhangelsk, regiju s jednom od najnižih stopa intenziteta sunčevog zračenja:

  • Q je prosječna godišnja količina sunčevog zračenja u regiji (2,29 kWh/m2);
  • To off - koeficijent odstupanja površine kolektora od južnog smjera (prosječna vrijednost: 1,05);
  • P nom - nazivna snaga solarne ploče;
  • Kpot - koeficijent gubitaka u električnim instalacijama (0,85-0,98);
  • Q test je intenzitet zračenja na kojem je panel testiran (obično 1000 kWh/m2).

Posljednja tri parametra navedena su u putovnici panela. Dakle, ako KVAZAR ploče s nazivnom snagom od 0,245 kW rade u uvjetima Arhangelska, a gubici u električnoj instalaciji ne prelaze 7%, tada će jedan blok fotoćelija osigurati proizvodnju od oko 550 Wh. Sukladno tome, za objekt nominalne potrošnje od 10 kWh bit će potrebno oko 20 panela.

Ekonomska isplativost

Razdoblje povrata za solarne ploče je lako izračunati. Dnevnu količinu proizvedene energije pomnožite s brojem dana u godini i životnim vijekom panela bez smanjenja snage – 30 godina. Gore spomenuta električna instalacija može u prosjeku generirati od 52 do 100 kWh dnevno, ovisno o duljini dnevnog svjetla. Prosječna vrijednost je oko 64 kWh. Tako bi elektrana za 30 godina teoretski trebala proizvesti 700 tisuća kWh. Uz jednostruku tarifu od 3,87 rubalja. a trošak jedne ploče je oko 15.000 rubalja, troškovi će se isplatiti za 4-5 godina. Ali stvarnost je prozaičnija.

Činjenica je da su prosinačke vrijednosti sunčevog zračenja otprilike za red veličine niže od godišnjeg prosjeka. Stoga je za potpuno autonomni rad elektrane zimi potrebno 7-8 puta više panela nego ljeti. To značajno povećava investiciju, ali smanjuje razdoblje povrata. Perspektiva uvođenja “zelene tarife” izgleda prilično ohrabrujuće, ali već danas je moguće sklopiti ugovor o opskrbi mreže električnom energijom po veleprodajnoj cijeni koja je tri puta niža od maloprodajne. A i to je dovoljno da se ljeti isplativo proda 7-8 puta veći višak proizvedene električne energije.

Glavne vrste solarnih panela

Postoje dvije glavne vrste solarnih panela.

Čvrste silikonske solarne ćelije smatraju se ćelijama prve generacije i najčešće su: oko 3/4 tržišta. Postoje ih dvije vrste:

  • monokristalni (crni) imaju visoku učinkovitost (0,2-0,24) i nisku cijenu;
  • polikristalni (tamnoplavi) su jeftiniji za proizvodnju, ali manje učinkoviti (0,12-0,18), iako njihova učinkovitost manje opada s difuznom svjetlošću.

Meke solarne ćelije nazivaju se filmske ćelije i izrađuju se od taloženja silicija ili od višeslojnog sastava. Silikonski elementi su jeftiniji za proizvodnju, ali njihova učinkovitost je 2-3 puta manja od kristalnih. Međutim, u difuznom svjetlu (sumrak, oblačni uvjeti) učinkovitiji su od kristalnih.

Neke vrste kompozitnih filmova imaju učinkovitost od oko 0,2 i koštaju puno više od čvrstih elemenata. Njihova primjena u solarnim elektranama vrlo je upitna: folije su podložnije degradaciji tijekom vremena. Njihovo glavno područje primjene su mobilne elektrane niske potrošnje energije.

Osim bloka fotoćelija, hibridni paneli uključuju i kolektor – sustav kapilarnih cijevi za grijanje vode. Njihova prednost nije samo u uštedi prostora i mogućnosti opskrbe toplom vodom. Zbog hlađenja vodom, fotoćelije gube manje performanse kada se zagrijavaju.

Stol. Pregled proizvođača

Model SSI Solar LS-235 SOLBAT MCK-150 Kanadski solarni CS5A-210M Kina CHN300-72P
Zemlja Švicarska Rusija Kanada Kina
Tip Polikristal monokristal monokristal Polikristal
Snaga pri 1000 kWh/m2, W 235 150 210 300
Broj elemenata 60 72 72 72
Napon: bez opterećenja/opterećenje, V 36,9/29,8 18/12 45,5/37,9 36,7/43,6
Struja: pri opterećenju/kratkom spoju, A 7,88/8,4 8,33/8,58 5,54/5,92 8,17/8,71
Težina, kg 19 12 15,3 24
Dimenzije, mm 1650x1010x42 667x1467x38 1595x801x40 1950x990x45
Cijena, utrljati. 13 900 10 000 14 500 18 150

Oprema za solarno energetski kompleks

Baterije tijekom rada generiraju istosmjernu struju do 40 V. Za korištenje u kućanstvu potrebno je izvršiti niz transformacija. Za to je odgovorna sljedeća oprema:

  1. Paket baterija. Omogućuje korištenje generirane energije noću i tijekom sati niskog intenziteta. Koriste se gel baterije nazivnog napona 12, 24 ili 48 V.
  2. Kontroleri punjenja održavaju optimalni ciklus baterije i prenose potrebnu snagu do potrošača. Potrebna oprema odabire se prema parametrima baterija i akumulatora.
  3. Pretvarač napona pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu i ima niz dodatnih funkcija. Prvo, pretvarač postavlja prioritet izvoru napona, a ako nema dovoljno snage, "miješa" snagu iz drugog. Hibridni pretvarači također omogućuju dovod viška proizvedene energije u gradsku mrežu.

1 - solarni paneli 12 V; 2 - solarne ploče 24 V; 3 - regulator punjenja; 4 - baterija 12 V; 5 - osvjetljenje 12 V; 6 - pretvarač; 7—automatizacija pametne kuće; 8 — baterijski blok 24 V; 9 - generator za hitne slučajeve; 10 - glavni potrošači 220 V

Upotreba u kućanstvu

Solarni paneli mogu se koristiti u apsolutno sve svrhe: od kompenzacije primljene energije i napajanja pojedinih vodova do potpune autonomije energetskog sustava, uključujući grijanje i opskrbu toplom vodom. U potonjem slučaju važnu ulogu igra široka uporaba tehnologija za uštedu energije - rekuperatora i dizalica topline.

Za mješovito korištenje sunčeve energije koriste se izmjenjivači. U ovom slučaju, snaga se može usmjeriti ili na rad pojedinačnih linija ili sustava, ili djelomično nadoknaditi korištenje gradske električne energije. Klasičan primjer učinkovitog energetskog sustava je dizalica topline koju pokreće mala solarna elektrana s bankom baterija.

1 - gradska mreža 220 V; 2 - solarni paneli 12 V; 3 - osvjetljenje 12 V; 4 - pretvarač; 5 — regulator punjenja; 6 - glavni potrošači 220 V; 7 - baterija

Tradicionalno se ploče postavljaju na krovove zgrada, au nekim arhitektonskim rješenjima u potpunosti zamjenjuju krovni pokrov. U tom slučaju ploče moraju biti usmjerene na južnu stranu tako da je upad zraka na ravninu okomit.

Spajanje solarnih panela često postavlja određena pitanja, posebno kada je potrebno spojiti više modula. Čini se da je to vrlo složen proces koji zahtijeva specifična znanja. Ali zapravo je dijagram povezivanja vrlo jednostavan, lako ga je implementirati i sastaviti foto bateriju potrebne snage.

Postoje tri mogućnosti za spajanje baterija u zajednički krug. To su serijski, paralelni i mješoviti (serijski-paralelni) spojevi.

U ovom slučaju, istoimeni terminali dvaju modula spojeni su jedan s drugim ("plus" s "plus", "minus" s "minus"). Zatim se žice izlaze iz priključaka jednog od fotomodula, koji su spojeni ili na regulator punjenja ili izravno na bateriju. Dakle, možete kombinirati bilo koji broj solarnih panela, glavna stvar je da međusobno povežete samo terminale istog imena.

Ovaj sklop uključuje spajanje "plus" prvog modula na "minus" drugog i izlaz vanjskih žica iz "minusa" prvog fotomodula i "plus" drugog. Ovdje također nije važno koliko će solarnih panela biti spojeno u jednu bateriju. Glavna stvar je ne kršiti načelo. “Plus” prvog na “minus” drugog, “plus” drugog na “minus” trećeg, “plus” trećeg na “minus” četvrtog itd. Žice s neiskorištenih terminala ("minus" prvog modula i "plus" zadnjeg) izlaze na regulator ili bateriju.

Često se koristi mješovita shema povezivanja. U ovom slučaju prvo morate sastaviti dvije grupe paralelno spojenih modula (kombiniranjem istoimenih terminala), a zatim ih međusobno spojiti u seriju kao da su pojedinačni moduli, a ne grupe. Broj grupa (kao i broj baterija u njima) može biti bilo koji.

Zašto su potrebne različite veze?

Za postizanje željenih izlaznih parametara potrebne su različite metode preklapanja. Na primjer, ako trebate osigurati snagu od 160 W i napon od 12 V, a snaga jedne solarne baterije je samo 80 W na potrebnih 12 V, to znači da morate spojiti 2 baterije paralelno. Kao rezultat toga, napon sustava se neće promijeniti (12 V), a ukupna izlazna snaga će postati 160 W. Ako je potrebno dobiti izlazni napon ne od 12 V, već, recimo, 24 V, tada se u ovom slučaju koristi serijska veza dva modula. Mješoviti krug vam omogućuje da prilagodite oba parametra istovremeno. Tako je pomoću različitih tipova sklopki moguće sastaviti solarnu elektranu optimalnih karakteristika za rad.

Spajanje na kućni energetski sustav

Što se tiče integracije montirane solarne baterije u energetski sustav privatne kuće, postoji nekoliko opcija. Dakle, najpopularniji je krug koji koristi regulator punjenja, pretvarač baterije i baterije. Napon iz heliopolja se prvo usmjerava na punjenje baterije, a tek nakon toga se prenosi na opterećenje.

Opterećenje se obično dijeli u 2 kategorije: redundantno (hladnjaci, plinski kotlovi, rasvjeta za nuždu itd.) i neredundantno (redovna rasvjeta, računalo itd.). Potrošnja energije redundantnih uređaja može biti bilo koja, ali trajanje njihovog autonomnog rada određeno je kapacitetom baterije.

Zahvaljujući prisutnosti posebnog pretvarača baterije, postaje moguće prenijeti električnu energiju na opterećenja ako napon na bateriji premaši određenu vrijednost. Istovremeno, potrošači se mogu napajati solarnom energijom čak i ako postoji napon u centralnoj elektroenergetskoj mreži. Time je znatno smanjena vanjska potrošnja energije kuće.

Kada je središnja mreža isključena, pretvarač će napajati redundantno opterećenje iz baterije. Ako heliopolje proizvodi energiju u ovom trenutku, onda je pretvarač također koristi. Višak sunčeve energije koji se ne potroši na opterećenje koristit će se za punjenje baterije. Ovaj sklop je izvrstan za pružanje autonomnog napajanja; radi iu nedostatku centralnog napona. Ali u isto vrijeme, ne-redundantno opterećenje će se napajati samo od sunca (koristeći preostalu tehnologiju); redundantni potrošači su prioritet.

Ako planirate koristiti heliopolje samo za smanjenje potrošnje energije iz vanjske mreže, tada možete koristiti jednostavniju i jeftiniju shemu. Mnogo je isplativije tijekom rijetkih i kratkotrajnih nestanaka struje. Tijekom dana heliopolje opskrbljuje potrošače energijom, a ako to nije dovoljno, tada se električna energija uzima iz vanjske mreže. Ali kada se centralizirano napajanje isključi, pretvarač će se isključiti i solarna energija se neće koristiti. Suvišno opterećenje napajat će se iz baterije.

Autonomni sustavi napajanja za prigradske nekretnine omogućuju vam da živite udobno čak i daleko od centraliziranih komunikacija. Često se uz tradicionalne sheme koriste i alternativne, temeljene na korištenju sunčeve energije.

Kako bi solarni sustav ispravno funkcionirao, potrebna je dobro osmišljena shema spajanja solarnih panela. Trebat će vam komplet visokokvalitetne opreme koja će se moći nositi s dodijeljenim odgovornostima.

Reći ćemo vam kako pravilno planirati postavljanje komponenti mini elektrane. Naučit ćete kako odabrati tehničke uređaje za sastavljanje sustava i kako ih pravilno spojiti. Uzimajući u obzir naše savjete, možete izgraditi učinkovitu instalaciju.

Pogledajmo kako je dizajniran i radi solarni sustav za seosku kuću. Njegova glavna namjena je pretvaranje sunčeve energije u električnu energiju od 220 V, koja je glavni izvor energije za kućanske električne uređaje.

Glavni dijelovi koji čine SES:

  1. Baterije (ploče) koje sunčevo zračenje pretvaraju u istosmjernu struju.
  2. Kontroler koji regulira punjenje baterije.
  3. Paket baterija.
  4. Inverter koji pretvara napon baterije u 220 V.

Dizajn baterije dizajniran je na takav način da omogućuje rad opreme u različitim vremenskim uvjetima, na temperaturama od -35ºS do +80ºS.

Ispada da će ispravno instalirani raditi s istim performansama i zimi i ljeti, ali pod jednim uvjetom - po čistom vremenu, kada sunce daje maksimalnu količinu topline. U oblačnim uvjetima radna učinkovitost naglo opada.

Učinkovitost solarnih elektrana u srednjim geografskim širinama je visoka, ali nedovoljna da u potpunosti opskrbe velike kuće električnom energijom. Češće se solarni sustav smatra dodatnim ili rezervnim izvorom električne energije

Težina jedne baterije od 300 W je 20 kg. Najčešće se ploče montiraju na krov, fasadu ili posebne police postavljene pored kuće. Potrebni uvjeti: okretanje aviona prema suncu i optimalan nagib (u prosjeku 45° prema površini zemlje), osiguravajući okomito upadanje sunčevih zraka.

Ako je moguće, ugradite tracker koji prati kretanje sunca i regulira položaj panela.

Gornja ploča baterija zaštićena je kaljenim staklom otpornim na udarce, koje može lako izdržati udare tuče ili teške snježne nanose. Međutim, potrebno je pratiti cjelovitost premaza, inače će oštećene silikonske pločice (fotoćelije) prestati raditi

Regulator obavlja nekoliko funkcija. Osim glavne - automatske regulacije napunjenosti baterije, regulira opskrbu energijom iz solarnih panela, čime štiti bateriju od potpunog pražnjenja.

Kada je potpuno napunjena, kontroler automatski isključuje bateriju iz sustava. Moderni uređaji opremljeni su upravljačkom pločom sa zaslonom koji prikazuje napon baterije.

Za kućne solarne sustave najbolji izbor su gel baterije, koje imaju neprekinuti radni vijek od 10-12 godina. Nakon 10 godina rada njihov se kapacitet smanjuje za otprilike 15-25%. To su apsolutno sigurni uređaji koji ne zahtijevaju održavanje i ne emitiraju štetne tvari.

Zimi ili po oblačnom vremenu paneli također nastavljaju raditi (ako se redovito čiste od snijega), ali se proizvodnja energije smanjuje 5-10 puta

Vrijedno je znati da su kućanske elektrane sposobne servisirati hladnjak koji stalno radi, potopnu pumpu koja povremeno radi, TV i sustav rasvjete. Da bi se osigurala energija za rad kotla ili čak mikrovalne pećnice, bit će potrebna snažnija i vrlo skupa oprema.

Najjednostavniji dijagram solarne elektrane, uključujući glavne komponente. Svaki od njih obavlja svoju funkciju, bez koje je rad SES-a nemoguć

Postoje i drugi, složeniji, ali ovo je rješenje univerzalno i najpopularnije u svakodnevnom životu.

Koraci za spajanje baterija na opremu solarne elektrane

Spajanje se odvija u fazama, obično sljedećim redoslijedom: prvo se regulator spaja na bateriju, zatim se regulator spaja na solarne panele, zatim se baterija spaja na pretvarač i na kraju se ožičenje vrši na potrošače. .

Korak #1: Spajanje na bateriju

Baterije zauzimaju jasno definirano mjesto u mreži. Oni nisu spojeni na solarne panele izravno, već preko kontrolera koji regulira njihov utovar/istovar. S druge strane, baterija je spojena na inverter koji pretvara struju.

Dakle, dijagram spajanja na bateriju izgleda ovako:

  • Spojimo bateriju/kontroler (zatim kontroler/solarne ploče);
  • spojite bateriju i pretvarač.

Moguće su i druge mogućnosti povezivanja, ali ova je optimalna, jer štedi nepotrošenu energiju i, ako je potrebno, prenosi je potrošačima.

Postoje dvije mogućnosti nabave baterija: u sklopu solarne elektrane koja je potpuno spremna za ugradnju ili zasebno, prema zadanim parametrima. Jeftin kineski komplet ne košta više od 2000 rubalja

Ako jedna baterija nije dovoljna, kupite nekoliko baterija istih karakteristika. Instaliraju se na jednom mjestu i spajaju u seriju.

Radi lakšeg korištenja i održavanja, blokovi su postavljeni na metalni stalak s polimernim premazom.

Pogledajmo kako je baterija spojena na regulator i pretvarač.

Galerija slika

Sljedeći korak je spajanje kontrolera na solarne ploče i baterije na pretvarač.

Korak #2: povezivanje s kontrolerom

Razmotrimo opciju koju u praksi često koriste vlasnici seoskih kuća. Na jednom od internetskih mjesta naručuju jeftinu opremu proizvedenu u Kini.

Budžetski kontroler s minimalnim brojem postavki, opremljen s tri para terminala, sposoban opsluživati ​​solarnu bateriju od 150 W. Trošak - 1300 rubalja

Povezivanje se odvija sljedećim redoslijedom:

  • Prvo, baterija je spojena na kontroler. Ovo je učinjeno namjerno kako bi se provjerilo kako će uređaj otkriti nazivni mrežni napon (standardne vrijednosti - 12 V, 24 V). Prilikom spajanja na bateriju koristite prvi par priključaka.
  • Zatim se izravno spajaju solarni paneli, koristeći žice koje su isporučene s njima, a upravljač ima drugi par terminala.
  • Na kraju se postavlja oprema za noćnu rasvjetu. I – upravo tome služi treći par terminala. Osim niskonaponske rasvjete, koja radi samo kad padne mrak i napaja se baterijom, ne može se koristiti nikakva druga oprema.

Za bilo koju vrstu veze morate osigurati polaritet.

Nepoštivanje polariteta dovodi do trenutnog kvara regulatora, kao i kvara dijelova solarne ploče.

Svaki autonomni sustav napajanja na solarnu energiju uključuje nekoliko potrebnih elemenata: solarne ploče ili baterije, pretvarač, regulator punjenja i pražnjenja i, naravno, bateriju. O tome ćemo govoriti u našem današnjem članku. Kao što znate, solarni paneli su dizajnirani za dobivanje energije iz sunčevog zračenja, ali baterije za solarne panele imaju drugačiju funkciju. Njihova primarna zadaća je akumulacija električne energije i njeno naknadno oslobađanje.

Glavna tehnička karakteristika baterije je njezin kapacitet. Pomoću ovog indikatora možete odrediti maksimalno vrijeme rada sustava napajanja u autonomnom načinu rada. Osim kapaciteta, treba uzeti u obzir vijek trajanja, maksimalni broj ciklusa punjenja i pražnjenja, raspon radne temperature i druge pokazatelje. Prosječni vijek trajanja baterije je 5-10 godina. Ova brojka ovisi o vrsti baterije i uvjetima njezine uporabe.

Vrste baterija

U solarnoj energiji, najpopularnija je zatvorena olovna baterija, proizvedena korištenjem 2 različite tehnologije:

  1. Gelirani elektrolit.
  2. Mat za upijajuće staklo.

Tehnologija Gelirani elektrolit počeo se koristiti u kasnim 50-ima. Sastoji se od dodavanja kvaternarnog silicijevog oksida u elektrolit, koji potiče prijelaz elektrolita u gelasto stanje. Ova metoda omogućuje postizanje apsolutne nepropusnosti baterije, a cirkulacija plinova provodi se u brojnim porama elektrolita poput želea. Velika prednost gel baterija za solarne panele proizvedenih tehnologijom Gelled Electrolite je što nema potrebe za dodavanjem vode tijekom cijele operacije.

Tehnologija Mat za upijajuće staklo je razvijen 70-ih godina. Uključuje korištenje poroznog punila za odvajanje od stakloplastike. Impregnira se elektrolitom i na taj način prelazi u stanje bez tekućine. Doziranjem količine elektrolita osiguravamo da se popune samo male pore, jer su veće namijenjene slobodnom kruženju plinova. AGM baterije također ne zahtijevaju dodatno održavanje.

Solarne baterije proizvedene korištenjem prve i druge tehnologije imaju i prednosti i nedostatke. O njima možete detaljnije saznati iz tablica 1 i 2.

Tablica 1. Prednosti

AGM tehnologija GEL tehnologija
Potpuno zabrtvljena konstrukcija eliminira mogućnost istjecanja kiseline i korozije terminala, a također omogućuje montažu baterije u bilo kojem položaju, osim naopako. Moguće je postaviti bateriju na bočnu površinu i naopako.
Otporniji su na duboka pražnjenja.
Isključena je mogućnost eksplozije i ispuštanja plinova, ali pod uvjetom pravilnog punjenja. Stabilan rad pri visokoj vlažnosti i visokim razinama vibracija.
Stabilan rad baterije na temperaturama ispod -30°C. Mogućnost rada na temperaturama iznad +50°C i ispod -35°C, kao i u blizini osjetljivih elektroničkih uređaja.
Povećani vijek trajanja zbog povećane otpornosti na vibracije. Povećani vijek trajanja zbog upotrebe aktivnog materijala koji povećava kapacitet baterije.
Vrijeme potrebno za potpuno punjenje baterije je 7 puta kraće od vremena punjenja konvencionalne olovne baterije. Minimalna cijena u kategorijama “Cijena/Broj mjeseci usluge” i “Cijena/Broj ciklusa”.

Tablica 2. Nedostaci

Suptilnosti veze

Prvo što trebate odlučiti prije odabira baterije je potreban kapacitet. U pravilu se ova vrijednost odabire uzimajući u obzir prosječnu dnevnu potrošnju električne energije, ne zaboravljajući dubinu pražnjenja, koja ne smije biti veća od 50-70%. Pravilan način punjenja/pražnjenja glavni je uvjet koji može produžiti radni vijek solarnih baterija. Također treba imati na umu da previsoka struja punjenja smanjuje količinu elektrolita sadržanog u bateriji, što može dovesti do kvara baterije.

Najrasprostranjenije su “solarne” baterije s radnim naponom od 12 V. U pravilu se koriste za sastavljanje baterijskih paketa potrebnog napona, npr. 24 V, 48 V itd. Glavni parametri takvog bloka:

  • radna sposobnost;
  • struja punjenja;
  • struja pražnjenja.

Ako su baterije spojene paralelno, To Neće se zbrajati napon, već kapacitivnost. Napon će u ovom slučaju ostati nepromijenjen. Ali prije paralelnog spajanja baterija potrebno je izjednačiti napon na njima.

Sljedeći uvjet je temperaturni režim. Gotovo sve solarne baterije mogu izdržati i niske i vrlo visoke temperature. Ali to ne biste trebali zlorabiti, jer povećanje temperature baterije za 10 ° C dovodi do dvostrukog ubrzanja svih kemijskih procesa. A tijekom punjenja temperaturna razlika između okoline i baterije je 10-15°C, što se objašnjava procesom rekombinacije kisika. Prirodno strujanje zraka baterije pomoći će u rješavanju ovog problema. Sukladnost sa svim pravilima ključ je dugog vijeka trajanja baterije, to treba imati na umu.

Korištenje solarne baterije, čija je maksimalna generirana struja približno jednaka struji punjenja baterije, omogućuje automatsko punjenje baterije kada je svjetlo. U tom slučaju trebali biste osigurati neka pravila za spajanje solarne ploče na bateriju. Dijagram je prikazan na donjoj slici.


Prvo što treba razmotriti je spajanje baterije preko diode (na dijagramu VD1). Ova metoda pomoći će riješiti 2 problema odjednom:

  1. U uvjetima lošeg osvjetljenja, napon solarne ploče može postati niži od napona baterije. Bez diode, to će uzrokovati pražnjenje baterije kroz unutarnji otpor solarne ploče umjesto punjenja.
  2. Korištenje diode eliminira potrebu za isključivanjem solarne baterije iz baterije noću.

Osim diode, preporuča se serijski spojiti miliampermetar na solarnu bateriju. Omogućuje vam da odredite koliko struje troši solarna baterija. Na taj način možete lako saznati radi li solarna ploča ili ne. Ako namjeravate koristiti bateriju dok je punite ili ponovno punite, vodite računa o spajanju međuspremnika kondenzatora u krug (na dijagramu C1).

Članak pripremila Abdullina Regina

Kratki video o paralelnom i serijskom spajanju baterija:

Povezane publikacije