Як вибрати акумулятор для сонячної електростанції

    Акумулятор — це складова частина практично будь-якої системи автономного або резервного живлення. І тому, щоб вибрати надійний і, найголовніше, відповідний акумулятор, необхідно з’ясувати деякі нюанси. Про них і йтиметься в матеріалі нижче.

    Відповідально підійшовши до цього питання, Ви заощадите час на покупку та зможете вибрати акумулятор, який прослужить тривалий час без нарікань. Вибираючи акумулятор для системи автономного або резервного живлення, необхідно враховувати таке:

1. Основним параметром будь-якого акумулятора є його ємність.

    Залежно від того, у якій системі він буде використовуватися, потрібно вибирати необхідний номінал. Якщо акумулятор експлуатується в системі резервного живлення, то відповідно розряджатися він буде досить рідко (при збої основного джерела електроенергії), можна розраховувати необхідну ємність, виходячи зі 100% циклу розряду. І хоча 100% розряд шкідливий для будь-яких свинцевих акумуляторів, особливо якщо немає можливості одразу їх зарядити, у разі експлуатації резервної системи таких розрядів накопичиться максимум близько десятка за рік. А будь-який свинцевий акумулятор (крім автомобільних) здатний витримати до 200 повних (на 100%) циклів розряду, тобто за такого режиму теоретичний термін служби акумуляторних батарей становить 10 років. Тому якщо виходити з 30% або 50% циклу розряду для систем резервного живлення, немає сенсу купувати надлишкову ємність.

    Необхідний номінал ємності акумуляторних батарей потрібно розраховувати, виходячи з кількості енергії, яку необхідно накопичити.

    Наприклад, поставлено завдання забезпечити цілодобову роботу насоса системи опалення та періодичну роботу освітлення:

• потужність насоса — 50 Вт (працює 24 години на добу),
• потужність кількох енергозберігаючих ламп — 100 Вт (працюють загалом 3 години на добу),
• термін роботи резервної системи — 2 доби.

Необхідно розрахувати ємність акумуляторної батареї з урахуванням 100% циклу розряду.

Витрата електроенергії за 2 доби становитиме 50х24х2+100х3х2=3000 Вт*год. З урахуванням втрат в інверторі (візьмемо для розрахунку — 10%), необхідний запас енергії 3000+10%=3300 Вт*год. При напрузі 12 В необхідний номінал становитиме 3300/12=275 А*год, тобто в цьому випадку необхідні 2 батареї ємністю по 140 А·год.

Цей розрахунок наведений для випадку, коли відсутнє автономне джерело енергії, наприклад у вигляді сонячних батарей. Якщо ж у системі резервного живлення передбачені сонячні батареї і, припустимо, вони виробляють 500 Вт*добу (а стільки виробляє одна 100-ватна панель у сонячну погоду), то необхідно внести відповідну поправку в розрахунок, а саме:

При напрузі 12 В необхідний номінал становитиме (3300-500*2)/12=192 А*год, тобто в цьому випадку буде достатньо 2-х батарей ємністю по 100 А*год. Для автономної системи бажано проводити розрахунок, виходячи з 30% циклу розряду, оскільки в цьому випадку термін служби акумуляторів фактично визначатиметься кількістю циклів заряду/розряду, а ця кількість тим більша, чим менша глибина розряду.

    2. Після того, як Ви визначилися з ємністю, необхідно вибрати конкретну модель/марку акумулятора.

    Під час вибору марки потрібно звернути увагу на те, для скільки-годинного розряду вказана ємність. Річ у тім, що різні виробники вказують номінальну ємність для різних умов, наприклад, для 10-годинного або для 20-годинного розряду.

    Та марка, у якої вказаний номінал для 10 годин, матиме більшу реальну ємність, ніж 20-годинна, за умови однакового номіналу.

    3. Також під час вибору марки варто порівняти вагу акумуляторних батарей при однаковій ємності.

Річ у тім, що фактично ємність свинцевих акумуляторних батарей визначається вагою активної маси свинцю, а він становить значну частину її ваги. Відповідно батарея з більшою вагою, найімовірніше, матиме кращі характеристики (більшу реальну ємність і кількість циклів заряду/розряду).

    4. Одним із важливих параметрів є тип акумуляторної батареї — AGM, GEL (гелевий) або рідинно-кислотний (найчастіше — автомобільний).

    Для систем автономного живлення використовувати автомобільні акумулятори не рекомендується з тієї причини, що вони не призначені для тривалого розряду малими струмами та мають мінімальну кількість циклів серед інших типів (зазвичай не більше 50). Їх основне призначення — віддати дуже великий струм стартеру протягом кількох секунд під час запуску двигуна.

    Однак існує ще один тип рідинно-кислотних акумуляторів, спеціально призначених для розряду малими струмами, так звані OPzS. Цей тип має максимальну кількість циклів заряду/розряду, у більшості випадків є обслуговуваним (тобто потребує контролю параметрів електроліту), а також має максимальну ціну й через це мало поширений.

    Найпоширенішим через низьку вартість є AGM тип. Дорожчий, гелевий (GEL) тип також знаходить своє застосування в сонячних електростанціях. Про те, який акумулятор вибрати, AGM чи гелевий, читайте на нашому сайті.

    5. Під час вибору акумуляторної батареї для автономної системи потрібно віддати перевагу марці з максимальною кількістю циклів заряду/розряду для необхідної глибини розряду.

Про причини цього вже сказано вище.

    6. У свою чергу, для резервних систем потрібно вибирати модель із максимальним терміном служби.

Краще віддати перевагу моделям гелевих або AGM акумуляторів із 10-річним терміном служби.