Выбираем оборудование для солнечных батарей — виды аккумуляторов, их подключение и эксплуатация

Солнечные батареи представляются нам автономным и экологичным источником бесплатной электроэнергии. Думаете, для солнечных батарей вам аккумуляторы не потребуются? Средняя полоса России не может похвастаться обилием света, поэтому энергия должна где-то накапливаться.

Аккумуляторные батареи — один из важнейших элементов гелиосистемы. Благодаря этим устройствам гелиосистема может успешно функционировать днем и отдавать электричество в ночное время. Так обеспечивается бесперебойное энергоснабжение жилища.

Аккумуляторы для солнечных батарей

Что влияет на выбор аккумулятора

АКБ, которыми оснащены гелиосистемы, выполняют широкий спектр задач. Кроме накопительной функции, они поддерживают питание всех домашних потребителей, компенсируют нехватку света в пасмурные дни. Выбирать аккумулятор от стационарной солнечной батареи нужно, опираясь на следующие критерии:

  1. Емкость. Этот параметр влияет на время, которое понадобится батарее для работы без подзарядки. Реальная емкость обычно колеблется в пределах +- 10-15% от заявленной.
  2. Срок эксплуатации. Щелочные и гелевые батареи обладают разной «живучестью». Оценивайте товар по числу разрядно-зарядных циклов. Когда прибор достигает 60-процентной номинальной емкости, его пора выбрасывать на свалку.
  3. Саморазряд. Речь идет о постепенной потере энергии. Средний ежемесячный показатель обычно составляет 3-5%. Чем выше температура на солнечных батареях, тем больше саморазряд.
  4. Масса и габариты. Даже однотипные аккумуляторы на солнечных электростанциях могут иметь разный вес. Чем больше весит устройство, тем выше параметр емкости.
  5. Условия эксплуатации. Нужно учитывать приемлемую для устройства температуру, вентиляцию помещения и периодичность мероприятий техобслуживания.

Мнение специалиста: «Выбрать аккумулятор, подходящий большинству гелиосистем, несложно. Качественное устройство должно иметь низкий саморазряд, работать в обширном температурном диапазоне и выдерживать множество зарядов/разрядов. Также стоит обратить внимание на простоту обслуживания».

 

Классификация солнечных аккумуляторов

Разновидностей энергонакопителей для солнечных панелей хватает. Тут вам и щелочные классические батареи, и автомобильные аккумуляторы, и алкалиновые модели. Как разобраться в этом многообразии? Мы составили табличку с характеристиками каждого типа.

ТипХарактеристикиОценка (максимум - 5 баллов)
AGMАвтомобильные (недолговечные, но дешевые) агрегаты. Выйдут из строя через 5-6 лет. Плюсы: компактность, быстрая зарядка.2
ЩелочныеЩелочные электрические батареи хорошо справляются с глубокими разрядами. Низкая плотность компенсируется эффектом памяти, но периодически щёлочной среде угрожает опасность частичной потери емкости. Применяются в освещении улиц (фонари).3
Свинцово-кислотныеФункционируют в цикличном режиме. Используются в автомобилях. В гелиосистемах применяются редко. Срок эксплуатации не превышает 4 года.1
СтартерныеМощные устройства для крупных электростанций. Высокий параметр саморазряда. Агрегат разработан для экстремальных условий, поэтому требуется хорошая вентиляция.4
ГелевыеГелевый аккумулятор в качестве электролита применяет гелевую кислоту. Отличаются экологичностью и долговечностью.5
ЗаливныеЭлектролит - жидкость. Требуется непрерывное обслуживание. Плюс: длительная эксплуатация. Минусы: низкая токопроводность, завышенная цена.3
OPzSЖидкий электролит роднит эти аккумуляторы с кислотно-свинцовыми аналогами. Разница в том, что OPzS обладают трубчатой положительной пластиной. Это нововведение увеличивает эксплуатационный период. Емкость - 50-3500 Ач.3
Литиевые батареиЛитиевые АКБ встречаются редко. Отличаются компактностью и высокой энергоемкостью (в сравнении с кислотно-свинцовыми и щелочными аналогами). Выдерживают глубокие разряды, оперативно заряжаются. Единственный минус - высокая цена.4

Преимущества и недостатки гелевых аккумуляторов

Исходя из приведенной выше таблицы следует, что гелевые аккумуляторы для солнечных батарей — идеальное решение. Так ли все безоблачно? Гелевый аккумулятор действительно имеет ряд преимуществ:

  • морозостойкость (выдерживает до -45°С);
  • не нужно менять электролиты;
  • экологичность;
  • долговечность (некоторые модели эксплуатируются около 15 лет).

Гелиевые аккумуляторы для солнечных батарей

Вместе с тем, солнечный гелевый аккумулятор имеет парочку «мелких» недостатков. Во-первых, это цена. Во-вторых, неудобства в обслуживании. Приготовьтесь к ежегодным проверкам жидкостного уровня и доливу геля (если потребуется).

Мнение специалистов: «Эти устройства хорошо справляются с глубоким разрядом и сохраняют работоспособность на протяжении многих циклов. Но использовать гелевые накопители лучше в профессиональных электростанциях».

Щелочные батареи — приемлемый компромисс?

Щелочные накопительные батареи поначалу кажутся слабеньким вариантом. Вместо кислоты заливается щелочь, но что это дает? Недостатков тьма:

  1. Громоздкость и впечатляющий вес.
  2. Низкое напряжение.
  3. Необходимость регулярных проверок электролитового уровня и закачки дистиллята.
  4. Выделение водорода при подзарядке.

Щелочные аккумуляторы для солнечных батарей

Эти минусы частично компенсируются двумя важными достоинствами. Во-первых, щелочные аккумуляторы долговечны — некоторые модели безотказно работают по 15 лет. Во-вторых, глубокие разряды выдерживаются щелочными агрегатами лучше, чем кислотными. Да и цикличность выше. А вот цена у щелочных накопителей гораздо приятнее, чем у гелевых аналогов. Получается вполне приемлемый и бюджетный вариант, так что не отметайте сходу алкалиновые устройства.

Встроенные питательные элементы

Мы привыкли воспринимать аккумуляторы, как внешние устройства гелиостанций, но есть и модели солнечных батарей со встроенными накопителями. Данная технология хороша для малогабаритной техники:

  • мобильных телефонов;
  • видеокамер;
  • аудиоплееров;
  • айпадов;
  • айфонов;
  • фотоаппаратуры.

Встроенные батареи функционируют на литиевых аккумуляторах, «снимающих» электроэнергию с компактных панелей. Для путешествия — отличный вариант. Встроенный накопитель может бесперебойно функционировать 10-12 часов. Для автономной поддержки гаджета этого, как правило, достаточно.

Как подключаются аккумуляторы

Сразу смиритесь с тем, что вам не хватит одного аккумулятора для поддержания функциональности гелиосистемы. Рассчитав количество аккумуляторов, соедините их удобным для вас способом — последовательно либо параллельно. Характеристики батарей должны быть одинаковыми, производитель — тоже.

Напряжение при последовательном соединении аккумуляторов суммируется. Если же вы избрали параллельное решение, суммировать нужно емкость, а напряжение вычислять по одному накопителю. Связующим звеном между солнечными панелями и аккумулятором является контроллер заряда. Это устройство предотвращает перезаряд и нормирует напряжение.

Подключение аккумуляторов к солнечным батареям

Расчет аккумуляторной мощности

Вам придется вычислять несколько важных параметров гелиосистемы. От этого зависит функциональность и долговечность вашей электростанции. Вот эти параметры:

  • предполагаемая мощность выработки;
  • углы наклона солнечной панели;
  • количество модулей;
  • производительность;
  • значение месячной инсоляции.

Мнение специалиста: «Все вычисления нужно производить по показаниям худшего месяца. В средней полосе самое скудное освещение батарея получает в январе. Наиболее солнечным месяцем традиционно считается июль. Параметр инсоляции высчитывается на квадратный метр поверхности панели».

Популярные модели и цены

Аккумуляторы для солнечных электростанций производят многие компании. К числу самых популярных относятся:

  • Bosh и Sonnenschein (Германия);
  • C&D Technoloqies (США);
  • YUASA (Великобритания);
  • Haza и Delta (Китай);
  • APS (Тайвань).

Наиболее часто нашими соотечественниками приобретаются китайские аккумуляторы Delta. Разброс цен тут достаточно серьезный. Так, вы можете купить миниатюрную модель GX12-12 за 1900 рублей. Аккумуляторы с повышенной емкостью HRL12-100 будут стоить около 13200 рублей. А вот 200-амперный «монстр» HRL12-200 вытянет из кошелька порядка 30 000 рублей.

Как видите, выбор аккумулятора для гелиостанции — дело непростое. Нужно учесть массу параметров, сравнить модели, провести сложные вычисления. Следуя нашим базовым рекомендациям, вы справитесь с ответственной задачей и не потеряете деньги понапрасну.