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Batterien für Sonnenkollektoren
In der Solarenergie nehmen Batterien einen besonderen Platz ein, der die Rolle eines Vermittlers bei der Übertragung elektrischer Energie an Endverbraucher spielt. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, dass die maximale Menge an elektrischer Energie von der Solarbatterie während einer intensiven Belichtung erzeugt wird, die tagsüber auftritt.
Der größte Verbrauch wird jedoch mit Einsetzen der Dunkelheit erzielt, wenn die Beleuchtung mit Haushaltsgeräten massiv genutzt wird. Mit Batterien können Sie überschüssigen Strom sparen, der tagsüber für den Abend- und Nachtgebrauch erzeugt wird.
Natürlich können Sie tagsüber optional einen Teil der funktionierenden Solarmodule in der Reserve ausschalten, aber dies wird das Problem der abendlichen Stromknappheit nicht lösen.
Batterieprinzip
Alle elektrischen Batterien gelten als wiederverwendbare Gleichstromquellen mit der Fähigkeit, reversible chemische Prozesse durchzuführen, indem mehrere Ladezyklen mit dem Durchgang elektrischer Ströme in die Richtung durchgeführt werden, die der umgekehrten Bewegung der Elementarteilchen während der Entladung entgegengesetzt ist.
Warum Blei-Säure-Modelle wählen?
Statistische Studien zeigten, dass die Arbeit der Elite Lithiumbatterien Die Produktion in der VR China kostet etwa 0,4 USD pro 1 W / Stunde bei einer Ressourcendauer von 1000 bis 2000 Lade- / Entladezyklen, die 3 bis 6 Jahre dauert.
Die billigsten, natürlich umweltschädlichen Blei-Säure-Batterien kosten 0,08 US-Dollar mit ungefähr den gleichen Eigenschaften, aber einem Wirkungsgrad von 75% (sie verlieren ein Viertel der erhaltenen Energie).
Diese Beispiele zeigen die wirtschaftliche Unangemessenheit der Verwendung teurer Batteriedesigns in Solarstromanlagen für Privathaushalte.
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Gel-Batterien - Gerät, Anwendung und Verwendungsmerkmale
Wichtige Batterieleistung
Dazu gehören:
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Kapazität
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Energiedichte
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Selbstentladung
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Temperatur und atmosphärische Bedingungen
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Typ.
Die Batteriekapazität wird durch die Ladungsmenge bestimmt, die gemessen wird, wenn den Verbrauchern Energie aus einem voll geladenen Zustand bis zum minimal zulässigen Wert der Ausgangsspannung zugeführt wird.
Für internationale technische Messungen wird das SI-System verwendet (das Gerät ist „Pendant“). Bei praktischen Aktivitäten auf dem Gebiet der GUS-Staaten ist es seit langem Tradition, die Batteriekapazität in Amperestunden mit einem Standardverhältnis von 1A / Stunde = 3600Kl zu bestimmen.
Nun wurde eine andere ähnliche Eigenschaft verwendet - die Energiekapazität, die die Energiemenge impliziert, die den Verbrauchern von einer voll aufgeladenen Batterie gegeben wird, um den Zustand der minimalen Ausgangsspannung zu erreichen.
Die Maßeinheit im SI-System ist "Joule" und in der Praxis - Wattstunde mit einem Verhältnis von 1 W / Stunde = 3600 J.
Die Energiedichte berücksichtigt die Gesamtmenge an Energie, die pro Volumeneinheit (oder Gewicht) der Batterie verteilt wird. Dieser Parameter wird verwendet, um die Wirksamkeit von Konstruktionsmerkmalen verschiedener Modelle zu vergleichen.
Die Selbstentladung wird verwendet, um die Verluste der empfangenen Ladung im Leerlauf zu analysieren, wenn keine Last vorhanden ist. Der Begriff wurde eingeführt, um die Qualität der Arbeit eines bestimmten Entwurfs während der langfristigen Energiespeicherung zu bewerten.
Die Selbstentladungsleistung von Blei-Säure-Batterien wird durch den Verlust von 40% der Kapazität während der jährlichen Lagerung bei einer Temperatur von +20 geschätztüberC oder 15% bei - +5überC.Diese Beispiele zeigen deutlich eine Zunahme der Selbstentladung mit zunehmender Temperatur.
Unter Lagerbedingungen +40überBei einem Kapazitätsverlust von 40% kann es nach 4 Monaten zu einem Kapazitätsverlust kommen.
Temperatur und atmosphärische Bedingungen
Batterien tolerieren keine plötzlichen Temperaturänderungen und erhitzen sich über +40überC und Kühlung unter -25überC.
Sie können aufgrund der Möglichkeit der Selbstentzündung von Dämpfen oder einer unbeabsichtigten Erwärmung nicht in der Nähe offener Flammen aufbewahrt werden. Das Eindringen von Wasser und Niederschlag in die Batterie ist aufgrund des Auftretens von Selbstentladungsströmen durch zusätzliche Stromkreise nicht akzeptabel.
Der Batterietyp wird anhand des Gehäusedesigns bestimmt:
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Erfordernis der Kontrolle des Elektrolyten und Wiederherstellung seines Niveaus während des Kochens von Dämpfen,
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versiegelte Modelle mit geschlossenem Regelkreis. Sie können wartungsfrei ausgeführt werden, mit einer Garantie von bis zu 5 Jahren (empfindlich gegen Tiefentladung und Überladung) oder wartungsarm, wobei zweimal im Jahr eine Kontrolle und Nachfüllung des Wassers erforderlich ist.
Ladevorgang
Der Batteriebetrieb ist mit einer Änderung der internen chemischen Energie verbunden. Seine Versorgung wird während der Entladung ständig reduziert und führt zu einer Abnahme von Strom und Spannung. Um es wiederherzustellen, reicht es aus, einen Gleichstrom einer höheren Spannung in die entgegengesetzte Richtung zu überspringen.
In der Praxis ist es üblich, den Wert anhand des Verhältnisses zu wählen: Der numerische Ausdruck von 100% der Nennkapazität in Ampere / Stunde wird durch 10 geteilt und der aktuelle Wert in Ampere erhalten. Dieser empirische Wert hat keine wissenschaftliche Rechtfertigung, wird jedoch häufig für achtstündige Ladezyklen verwendet. Es eignet sich jedoch am besten für NiMh- und NiCd-Designs anstelle von Bleisäure.
In Solarkraftwerken erfolgt die Ladung während des Arbeitszyklus des Stromkreises.
Das Gerät und das Funktionsprinzip eines Solarkraftwerks wurden zuvor hier betrachtet:Solarenergie für zu Hause
Funktionsmerkmale von Batterien für Solarbatterien
Betriebsart speichern
Die Algorithmen der Steuerung und des Wechselrichters sollten maximale Möglichkeiten für die Übertragung von Energie von Solarmodulen an Endbenutzer ohne Beteiligung von Arbeitsbatterien bieten, deren Ressource nur zur Speicherung und Übertragung der von ihnen empfangenen überschüssigen Energie sorgfältig verwendet werden sollte.
Schüttelschutz
Während Bewegungen und / oder Vibrationen des Gehäuses kann Elektrolyt an die Außenfläche austreten, was zu einer erhöhten Selbstentladung führt. Zu seiner Verhinderung ist es notwendig, die resultierenden Verschmutzungen mit schwachen wässrigen Lösungen von Backpulver oder Waschseife in einem Zustand zu neutralisieren, der der Art der verflüssigten sauren Sahne entspricht.
Temperatureffekt
Die hohe Temperatur der Batterie führt zur Wasserverdunstung: Die Dichte des Elektrolyten steigt und die Ausgangsspannung steigt. Dieser Vorgang erfordert eine Kontrolle - Kontaktplatten können freigelegt werden. Daher ist es notwendig, regelmäßig destilliertes Wasser zum Kontrollniveau hinzuzufügen.
Bei niedrigen Temperaturen steigt die Viskosität des Elektrolyten an: Er steht in schlechterem Kontakt mit den Elektroden, beginnt weniger Ladungen abzugeben und wird schneller abgereichert.
Elektrolytstatus
Lösungsdichte
Die beste Elektrolytleitfähigkeit wird bei Raumtemperatur und einer Lösungsdichte von 1,23 g / m beobachtet3. Bei kalten Betriebsbedingungen wird empfohlen, den Wert auf 1,29 ÷ 1,31 g / cm zu erhöhen3.
Auf 1,10 g / cm abgesenkt3 Dichte bei starkem Frost kann zum Einfrieren des Elektrolyten führen, was sich durch Aufblähen des Batteriegehäuses äußert.
Fehlen / Vorhandensein von Verunreinigungen
In das Batteriegehäuse sollten nur spezielle säurefreie Säure und destilliertes Wasser gegossen werden. Die Verwendung von Industriesäure und / oder gewöhnlichem Wasser stört chemische Prozesse, führt zu einer Zunahme der Sulfatierung von Platten (Bildung einer dielektrischen Schicht von Verunreinigungen), einer Selbstentladung und einer Abnahme von Kapazität und Ressource.
Verunreinigungen können nicht vollständig entfernt werden, und es macht keinen Sinn, ein gesamtes Batteriesystem zu betreiben, selbst wenn eines eine tiefe Selbstentladung aufweist. Er wird alles ruinieren.
Wiederherstellung der Batterie
Durch die physische Zerstörung der Platten kann die Batterie nicht wieder in Betrieb genommen werden. Und Sie können versuchen, das Einsetzen der Sulfatierung zu verhindern, aber ... ohne eine angemessene Garantie für das Ergebnis.
Das Verfahren zur Verwendung einer Lösung von Magnesiumsulfat
Batterieteile werden mit einer Lösung gegossen und mehreren Entlade- / Ladezyklen unterzogen. Die resultierenden Sulfate und Verunreinigungen auf den Platten beginnen zu Boden zu bröckeln. Sie müssen entfernt werden: Stromkreise können kurzgeschlossen werden. Gut gewaschene Dosen werden mit einem neuen Elektrolyten mit einer Nenndichte gegossen und in Betrieb genommen.
Diese Methode ermöglicht in bestimmten Fällen eine Verlängerung der Batterielebensdauer.
Welligkeitsladung
Um eine Sulfatierung zu verhindern, laden Master manchmal die Batterie mit einem gleichgerichteten Strom auf, der durch Schneiden einer Halbwelle einer industriellen Sinuskurve erhalten wird leistungsstarke Diode. Es wird angenommen, dass die durch kurze Stromimpulse ausgeführte Ladung die Bildung einer dielektrischen Schicht von Verunreinigungen auf den Platten verhindert.
Diese Methode funktioniert Thyristor- / Triac-Ladegeräte.
Vorteile und Unterschiede von Bleibatterien für Solarkraftwerke
Autobatteriemodus
Solche Batterien sind für einen zuverlässigen Starterbetrieb in jeder kalten Jahreszeit erhältlich. Das Scrollen des Rotors eines Motors mit einem Kurbelmechanismus ist mit großen mechanischen Kräften verbunden, die zum Zeitpunkt des Startens erhöhte Ströme für den Anlasser erfordern.
Während der Fahrt wird die Batterie ständig vom Generator aufgeladen.
Funktionsweise eines Solarkraftwerks
Batterien werden mit Betriebsströmen von Solarbatterien aufgeladen und sind keinen großen kurzfristigen Belastungen ausgesetzt, wie dies bei Automobilen der Fall ist.
Die stationären wartungsfreien Batterien Sonnenschein A700, A500, A400 für industrielle Anwendungen arbeiten erfolgreich im zyklischen und / oder kontinuierlichen Lademodus.
Wiederaufladbare Delta-Batterien werden hauptsächlich mit einer Ventilregelung des Gasdrucks im Gehäuse geliefert und arbeiten in alternativen Energiekreisen.
Führende Hersteller von Batterien für Solarbatterien (Solarbatterien)
Die beliebtesten Unternehmen auf dem russischen Markt stellen Batterien für industrielle Zwecke her: Bosh (Deutschland), Sonnenschein (Deutschland), YUASA (Großbritannien), C & D Technoloqies (USA), Delta (China), Haza (China), APS (Taiwan).
Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften. Beispielsweise sind Haza-Batterien in AGM- und HZY-Technologie (Gel) für die Zusammenarbeit mit Solarmodulen erhältlich.
Um ein geeignetes Batteriemodell für ein Solarkraftwerk auszuwählen, müssen Sie zunächst sorgfältig über die Betriebsbedingungen nachdenken und erst danach nach einem bestimmten Design anhand von Spannung, Kapazität und anderen beschriebenen Merkmalen suchen.
Das Funktionsprinzip von Steuerungen zum Laden von Solarmodulen, ein Gerät, das bei der Auswahl berücksichtigt wird, wird berücksichtigt hier.
Siehe auch auf electro-de.tomathouse.com
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