Аккумулятор относится к основным деталям системы, работающей на солнечной энергии. Солнечные батареи являются источником энергии, обеспечивающим автономность питания различных систем. Но сами панели фотоэлектрических преобразователей могут нуждаться в аккумуляторах. Особенно при длительных перерывах в электроснабжении. Они накапливают энергию, которую получают в течение дня. В темное время суток АКБ отдает ее потребителю, а также может являться дополнительным питанием при пиковых нагрузках. Главные критерии, по которым выбирают аккумуляторы – это электрические параметры, соотносимые с условиями эксплуатации. При точном выборе изделия прослужат длительное время, при несоответствии параметров емкость будет постепенно понижаться.
Типы аккумуляторов
Для работы электростанции необходимы панель, АКБ, провода, несущие конструкции. Автономное электроснабжение функционирует при использовании нескольких видов аккумуляторов для солнечных батарей https://solar-tech.com.ua/thermal-equipment/storage-batteries/. Это такие виды:
- щелочные элементы;
- литий-ионные;
- свинцово-кислотные.
Все они имеют несколько вариантов конструкции. Любая АКБ состоит из двух различных электродов, которые погружены в электролит. Он обеспечивает легкое перемещение ионов с одного на другой.
Щелочные накопители
АКБ редко применяются в автономных энергосистемах, работающих на возобновляемых источниках. В качестве электролита у них используется сильнощелочной раствор гидроксида калия. Изделия безопасны для окружающей среды, имеют маркировку NiMH. У них отсутствует «эффект памяти», они могут заряжаться полностью, независимо от уровня заряда на данный момент.
АКБ могут быть заливными и герметичными Они прекрасно справляются с глубоким зарядом и могут долгое время отдавать ток, но неспособны заряжаться малыми токами, поэтому часто служат как переносные источники энергии. Для солнечных панелей они применяется в двух случаях: малобюджетная система в помещении с принудительной вентиляцией или при наличии мощных гелиоопанелей, а также в условиях постоянной дозарядки от резервного питания. Их применение обязательно с зарядным контроллером.
Свинцово-кислотные накопители
Подразделяется также на герметичные OPzV и обслуживаемые OPzS. Первый тип относится к необслуживаемым, электролитом служит раствор серной кислоты, он имеет вид геля или стекловолокна и его главная характеристика – плотность. Более плотные стойки к замерзанию.
Все типы свинцово-кислотных накопителей способны постоянно подзаряжаться слабыми токами. Гелевые элементы могут многократно перезаряжаться, они стойки к деформациям, рабочая температура находится в широком диапазоне.
Среди минусов нужно отметить:
- высокую стоимость;
- опасность заряда аккумуляторной батареи до предельного уровня;
- чувствительность к перемене напряжения в сети.
Существуют также гелевые элементы с трубчатыми электродами, применяются только в очень мощных системах. Изготавливают в США и европейских странах, их аналоги производят в Украине и Китае, они стоят дешевле, но по качеству не уступают.
Обслуживаемые накопители разработаны специально для гелиосистем, они легко переносят множество циклов заряда, но требовательны к условиям использования. Изделия применяются реже гелевых, так как относятся к дорогостоящим и поступают по предзаказу.
AGM АКБ работают длительный срок – до 5 лет, в буферном режиме до 15. Они стойки к вибрации и могут устанавливаться в любом положении. Электролит пропитывает стекловолоконные маты, при этом вероятность утечки минимальна. К минусам относится вероятность разбухания из-за несоблюдения условий эксплуатации. Элементы не предназначены для постоянной нагрузки и применяются в солнечных батареях в модификации VRLA.
К самым доступным относятся обслуживаемые автомобильные аккумуляторы. У них высокий процент саморазряда, они требовательны к условиям эксплуатации, плохо переносят глубокий разряд. Применяются в основном в низкобюджетных системах с постоянным контролем за параметрами электролита.
Литий-железно-фосфатные накопители
АКБ отличаются от тех, что используются в мобильной технике, хоть и относятся к разновидности литий-ионного аккумулятора. Элементы быстро заряжаются, не теряют емкости по причине долгого хранения разряженными. Выдерживают около шести тысяч циклов и служат 20 лет. Интегрированная BMS защищает ячейки накопителя и заряжает каждую из них отдельно. Система накопления энергии отлично подходит как для хранения электроэнергии от возобновляемых источников, так из обычных сетей.
Использование данного типа АКБ позволяет пользователям переключаться между сетью и аккумулятором в пиковые часы автоматически. Из недостатков: дорого стоят, но имеют большую емкость на единицу веса, чем кислотный тип аккумулятора, а также температура эксплуатации не может быть ниже 0 °С.
В составе солнечной электростанции рекомендуется использовать АКБ: AGM, гелевые, свинцово-кислотные (герметичные и обслуживаемые), литий-железно-фосфатные. Срок службы любого из перечисленных типов накопителей будет зависеть от напряжения и тока заряда/разряда, а также от температуры эксплуатации.