22.03.2017 17:17

Выбор и сравнение аккумуляторов для солнечных электростанций.

Выбор и сравнение аккумуляторов для солнечных электростанций.

Аккумуляторные батареи - наиболее важная и уязвимая часть солнечной станции. Стоимость АКБ в составе солнечной станции составляет от 30% до 50% всей стоимости.  В солнечной станции должны использоваться специальные АКБ предназначенные для циклической работы в условиях длительного и глубокого разряда. Как правило,  используются АКБ  гелевого типа или с технологией AGM. Использование автомобильных аккумуляторов стартерного типа в солнечных станциях приводит к быстрому выходу АКБ из строя. Иногда в солнечных станциях используют аккумуляторы литий- ионные или литий-ферум-фосфатные, они имеют несомненные достоинства в виде большого количества  циклов заряда – разряда, отсутствием «памяти», возможностью быстрого заряда большими токами, но основным недостатком этого типа АКБ является  высокая  начальная  их стоимость.

Наиболее часто в автономных солнечных станциях используются   гелевые аккумуляторные батареи, где электролит (серная кислота)   загущен  соединением кремния  до состояния геля.  Это дает стойкость к глубоким разрядам, большое количество циклов заряд – разряд, высокую степень рекуперации газов внутри АКБ, что делает их герметичными и не требует специальной вентиляции помещений с АКБ.  В гелевых АКБ исключены протечки электролита, даже в случае повреждения корпуса.

 Производители указывают продолжительный срок службы-  10, 12 и даже 15 лет, но это срок службы в буферном режиме-т.е.  когда АКБ стоит в системе  на поддерживающем заряде и практически не используется,  т.е срок хранения!  Реальный срок работы АКБ – это количество циклов заряда и разряда. Так как в солнечной станции днем АКБ в основном заряжаются,  а вечером и ночью отдают энергию на питание нагрузок. Иногда это несколько циклов в один день! Хорошие АКБ  имеют порядка 2100 циклов при 30% глубине разряда и  300-400 циклов при 100% разряде. Это означает, что АКБ потеряет свою емкость за год работы в солнечной станции  при глубоких 100% разрядах.  Реально при  правильной  эксплуатации  солнечной станции АКБ служат  до 5-6лет. Здесь важно не допускать глубоких разрядов и длительного нахождения АКБ в  разряженном состоянии.  Циклические характеристики указаны в описаниях АКБ.  При этом  производители дают гарантию на АКБ 1 год, редко 2 года.

Простому потребителю порой сложно сделать выбор в пользу какой-либо марки АКБ, в их описаниях указаны большие количества технических параметров, в которых и специалисту  не сразу разобраться.

В этой статье мы попробуем внести ясность  и покажем свой подход к выбору и сравнению АКБ.

На нашем рынке наиболее популярны и широко представлены АКБ мраки HAZE, DELTA, LEOCH, CHALLENGER,  чуть меньше ENGPOWER. Мы сравним  параметры  гелевых АКБ с заявленной емкостью 200АЧ, которая присутствует в названии их моделей.

Ниже приведены основные технические характеристики сравниваемых аккумуляторных батарей, взятые из техописаний производителя.

Основной показатель - номинальная емкость сравниваемых АКБ  имеет большой разброс.  При этом конечное напряжение разряда и температуры разные! По европейском и российским стандартам допустимо указывать емкость аккумулятора с указанием конечного напряжения и температуры проведения измерений. Но для получения и сравнения реальной емкости  АКБ, необходимо привести  данные к единому базису– 10-и часовой разряд до конечного напряжения 1,8 В/Эл при температуре 20ОС. Данные взяты из разрядных характеристик техописаний на АКБ самих производителей.

Таблица реальной емкости АКБ :

Удивление вызывают данные марки EngPower,  так при заявленных 200А*ч (10h, 1.8В/эл, 25ОС) от базиса сравнения отличается только температура и  в этом случае  базисное отклонение составило бы  на 2% меньше декларируемого, но реальное отклонение составило 10,5%. Видимо  производитель случайно или намеренно у казал завышенные данные.

Именно емкость АКБ – способность накапливать и отдавать энергию  является основным показателем.  И стоимость АКБ  определяется емкостью.

Исходя из номинальной емкости сравниваемых АКБ можно предложить коэффициент коррекции стоимости:

  

 Немаловажная характеристика АКБ- это ее разрядные характеристики.  Температурная стабильность характеристик – способность  обеспечивать стабильные емкостные и разрядные  характеристики в широком диапазоне температур. Здесь надо учитывать, что все заявленные характеристики АКБ  выдает при +20 - +25С.  При этом диапазон рабочих температур разряда  от -20 до +60С, а ниже -10С аккумулятор практически не заряжается, что необходимо учитывать при выборе места установи АКБ.

В техописаниях производителей представлены разрядные характеристики постоянным током, показывающие время разряда АКБ  постоянным током  до определенного напряжения. В качестве базисного напряжения выберем 1,8 В/э  (вольт на элемент), в реальности для  АКБ 12В напряжение разряда получается умножением этого параметра на количество элементов 1,8х6= 10,8 В.

Таблица разрядных характеристик на основании спецификаций производителя:

 

Для АКБ Leoch LPG12-200  разрядные характеристики начинаются для тока 193,8А при 20 мин. 

Для приведения к общему базису разрядных характеристик 1,8 В/э при 20 ОС  воспользуемся поправочными коэффициентами:

 

Итоговые разрядные характеристики по единому базису:

 Графическое представление разрядных характеристик:

При сравнении разрядных характеристик интересен тот факт, что значения Challenger и EngPower абсолютно одинаковые. При этом заявленная емкость отличается значительно 189,2 АЧ и 200 АЧ .Для размышления следует обратить внимание на следующий факт: корреляция между номинальным значением емкости и разрядными характеристиками у Leoch и Delta сопоставимы. Остальные же представители сравниваемого ряда, обладая емкостью как у Leoch, заявляют разрядные характеристики как у Delta. При этом Haze с номинальной емкостью 164Ач особенно «отличился», подтянув значения в среднем интервале.

Описывать разрядные данные можно долго, но основной вывод – Delta показывает заявленные характеристики.

Еще одна из характеристик,  влияющих на качество АКБ является их вес, чем он больше тем более качественный и долговечным будет АКБ, это связано с количеством свинца и толщиной пластин в АКБ.  В связи с этим очень интересны  облегченные  до 60 кг.  АКБ марок Challenger и EngPower, что, вызывает большие сомнения в заявленном сроке службы.

При выборе АКБ разумно опираться на соотношение цена /качество и надежность бренда. Как правило,  все производители этих АКБ дают гарантию на них сроком 1-2 года.

 

    

 

 

Список свежих новостей