Акб для солнечных батарей. Аккумуляторы для солнечных батарей: типы, характеристики и выбор оптимального решения — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие типы аккумуляторов используются в солнечных системах. Как выбрать оптимальный аккумулятор для солнечных батарей. Какие характеристики важны при выборе АКБ для солнечной электростанции. Преимущества и недостатки разных типов аккумуляторов для солнечных панелей.

Содержание

Роль аккумуляторов в солнечных электростанциях

Аккумуляторные батареи играют ключевую роль в работе солнечных электростанций, выполняя следующие важные функции:

Накопление избыточной энергии, вырабатываемой солнечными панелями в дневное время
Обеспечение электроэнергией в темное время суток и в пасмурную погоду
Сглаживание пиковых нагрузок на систему
Повышение автономности и энергонезависимости объекта

Без аккумуляторов солнечная электростанция могла бы работать только в светлое время суток при наличии солнечного света. Батареи позволяют максимально эффективно использовать вырабатываемую солнечную энергию.

Основные типы аккумуляторов для солнечных батарей

В солнечной энергетике применяются следующие основные типы аккумуляторных батарей:

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Это наиболее распространенный и доступный тип АКБ для солнечных систем. Основные разновидности:

AGM — с абсорбированным электролитом
GEL — с гелевым электролитом
Обслуживаемые с жидким электролитом

Преимущества: низкая цена, проверенная технология. Недостатки: небольшой ресурс, чувствительность к глубоким разрядам.

Литий-ионные аккумуляторы

Современный тип АКБ с высокими характеристиками. Основные разновидности:

LiFePO4 — литий-железо-фосфатные
LTO — литий-титанатные

Преимущества: большой ресурс, высокая плотность энергии, устойчивость к глубоким разрядам. Недостатки: высокая стоимость.

Ключевые характеристики аккумуляторов для солнечных батарей

При выборе аккумуляторов для солнечной электростанции важно учитывать следующие параметры:

Емкость — определяет запас энергии

Напряжение — должно соответствовать параметрам системы
Глубина разряда — допустимый уровень разряда без повреждения
Циклический ресурс — количество циклов заряд-разряд
Саморазряд — потери энергии при хранении
Диапазон рабочих температур
Срок службы

Оптимальный выбор зависит от конкретных условий эксплуатации и требований к системе.

Сравнение основных типов аккумуляторов для солнечных батарей

Рассмотрим преимущества и недостатки разных видов АКБ для солнечных электростанций:

Свинцово-кислотные AGM

Преимущества:

Низкая стоимость
Неприхотливость в обслуживании
Широкий выбор на рынке

Недостатки:

Небольшой циклический ресурс (300-500 циклов)
Чувствительность к глубоким разрядам
Низкая удельная емкость

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4)

Преимущества:

Высокий циклический ресурс (3000-5000 циклов)

Устойчивость к глубоким разрядам
Высокая удельная емкость

Недостатки:

Высокая стоимость
Необходимость в системе контроля (BMS)

Как выбрать оптимальный аккумулятор для солнечных батарей?

При выборе аккумуляторов для солнечной электростанции следует учитывать несколько важных факторов:

Требуемая емкость и мощность системы
Бюджет и экономическая эффективность
Климатические условия эксплуатации
Планируемый срок службы системы
Возможности по обслуживанию АКБ

Для небольших домашних систем оптимальным выбором часто являются качественные AGM аккумуляторы. Для долгосрочных проектов с высокими требованиями рекомендуются литий-ионные АКБ.

Перспективные технологии аккумуляторов для солнечной энергетики

Наука не стоит на месте, и в сфере накопителей энергии для возобновляемых источников появляются новые перспективные решения:

Натрий-ионные аккумуляторы
Твердотельные литиевые батареи
Проточные редокс-батареи
Металл-воздушные аккумуляторы

Эти технологии в будущем могут обеспечить еще более высокую эффективность и доступность систем накопления энергии для солнечных электростанций.

Рейтинг лучших аккумуляторов для солнечных батарей

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 04-01-2023

Рейтинг статьи: (8058)

Содержание

Зеленая энергетика — это одно из самых актуальных и важных современных веяний. Вырабатывание электроэнергии тепловыми и атомными электростанциями влечет за собой выбросы в атмосферу и отходы соответственно, что усугубляется постоянным ростом потребления электричества. Очень популярным альтернативным источником электроэнергии являются солнечные панели. Их весомое преимущество заключается в эргономичности: любой житель частного сектора может установить панели на крышу дома, значительно снизив затраты на электроэнергию. Среди жителей Киева, Харькова, Днепра, Одессы и других городов Украины приобретает популярность так называемый «зеленый тариф», позволяющий осуществлять продажу выработанной электроэнергии. В нашем интернет-магазине даже доступны специальные стабилизаторы напряжения, предназначенные для работы сети совместно с солнечными панелями, которые можно купить с доставкой по всей стране.

Солнечные панели при достаточном количестве света вырабатывают постоянный ток, который для работы бытовой техники непригоден. В связи с этим в цепь добавляется инвертор, осуществляющий преобразование постоянного тока АКБ в переменный с параметрами 220В 50гц. Промежуточным звеном между инвертором и панелями могут выступать специальные аккумуляторы для солнечных панелей, накапливающие электричество тогда, когда нагрузка потребляет меньше, чем вырабатывается. Рынок аккумуляторных батарей очень обширен и их разнообразие может запросто запутать неосведомленного потребителя, которому придется обращаться к отзывам покупателей и рыться в тоннах информации, чтобы найти лучший аккумулятор для солнечных батарей. Мы же предлагаем Вам наиболее оптимальный вариант: вкратце ознакомиться с типами АКБ, после чего проконсультироваться с нашими специалистами, которые помогут купить лучшие аккумуляторы для солнечных батарей по демократичной цене с доставкой до Вашего города.

О важности правильного выбора АКБ для солнечных батарей

Ни для кого не секрет, что аккумуляторная батарея — это самый обыкновенный расходник. Но относиться к нему как к таковому неправильно, потому что качественная и емкая АКБ — удовольствие не из дешевых. Неправильная эксплуатация или неправильный выбор может быстро привести в негодность даже формально лучшие аккумуляторы на рынке, которые попросту не подходят для конкретных целей.

Можно запросто привести конкретный жизненный пример. Некоторые пользователи умудряются для систем резервного питания и даже для солнечных батарей устанавливать обычные автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы. И пусть даже это качественная батарея от BOSCH, долго ей жить в таких условиях не придется. Традиционные автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы предназначены главным образом для кратковременных лавинообразных нагрузок (работа стартера) с последующим восстановлением заряда по мере езды. Допускать разряд свинцово-кислотной АКБ с жидким электром не желательно даже до уровня 40-50%. А теперь представьте режим работы аккумулятора для солнечных батарей. Днем, когда потребление минимальное и почти никого нет дома, батарея или аккумуляторный блок заряжается энергией солнца. Наступает вечер, нагрузка растет, а выработка — падает. Аккумуляторы начинают терять заряд до значений, которые для обычных стартерных батарей ну просто недопустимы. Это и называют неправильной эксплуатацией. Именно поэтому лучший аккумулятор для солнечных батарей — это в первую очередь тот, который подходит по типу и основным параметрам, и лишь потом выпущенный надежным производителем. В интернет-магазине «Вольтмаркет» доступен впечатляющий ассортимент гелевых аккумуляторов для автономных систем и солнечных батарей, которые можно купить по демократичной цене с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.

Тяговые гелевые АКБ — лучшие аккумуляторы для солнечных батарей

Аккумуляторы для солнечных панелей должны обладать хорошим циклическим ресурсом и терпимостью к глубоким разрядам. Тяговые гелевые АКБ полностью удовлетворяют этим условиям благодаря применяемым при их производстве технологиям. Рассмотрим их поближе.

Несмотря на то, что «гелевый» — это конкретный тип аккуумуляторов, очень часто так называют группу АКБ, в которую входят батареи как с гелевым, так и с абсорбирующим электролитом. У них есть общие черты, благодаря чему и эксплуатационные характеристики отличаются не радикально. Первое и самое важное отличие гелевых аккумуляторов для солнечных батарей от обычных свинцово-кислотных аналогов – это форма содержания электролита. Сам состав электролита не изменен, либо изменен незначительно путем использования различных примесей, но, что более важно, он не находится в ячейках в жидком виде. В батареях GEL VRLA это достигается путем загущения электролита до гелеобразной консистенции добавлением различных кремниевых и других соединений. Как результат – получается густая пористая масса. В АКБ AGM VRLA используется обыкновенный жидкий электролит, но он абсорбирован специальными плотно уложенными между электродами пористыми стекловолоконными прокладками.

В обоих случаях содержимое АКБ находится в герметичном корпусе. Что гель, что абсорбированный жидкий электролит обеспечивают такой процесс, как рекомбинация газов. Испарения воды, состоящие из ионов кислорода и водорода, не выходят наружу, а рекомбинируют в воду. Это избавляет пользователя от необходимости долива дистиллированной воды в течение всего срока службы батарей. Именно поэтому их называют необслуживаемыми.

Что, помимо необслуживаемости, дает тяговым гелевым аккумуляторам улучшенная форма содержания электролита? Почему именно они лучшие для солнечных батарей? Начнем, пожалуй, с самого важного – с циклического ресурса. Для традиционных АКБ этот показатель очень мал ввиду слабой переносимости сильных разрядов. Опускать уровень заряда ниже 50% уже вредно, а ведь при эксплуатации аккумулятора для солнечных батарей могут возникать куда более глубокие разряды. Аккумуляторы AGM могут безболезненно переносить разряд вплоть до 30%, а GEL – и того лучше. Даже будучи разряженным до нуля, АКБ класса GEL запросто выйдет из глубокого разряда без каких-то заметных последствий. Благодаря переносимости к сильным разрядам, аккумуляторы AGM и GEL могут служить в циклическом режиме более пяти лет. Физически такие свойства обычно обосновываются плотным прилеганием электролита ко всей поверхности электродов и отсутствие испарений, что практически исключает возникновение коррозии.

Помимо циклического ресурса и переносимости к глубоким разрядам, тяговые АКБ прекрасно справляются с работой в условиях низких температур и имеют наименьший саморазряд.

Часто пользователи стоят перед вопросом, какой из этих двух типов аккумуляторов лучший для солнечных батарей. Оба, конечно же, хороши, однако и отличия имеются. В АКБ GEL несколько выше циклический ресурс, такие батареи наименее чувствительны к глубоким разрядам, однако в противовес этому AGM предлагает лучшую токоотдачу и меньшую чувствительность к точности заряда. Конечно, довольно трудно обобщенно сравнивать классы батарей, так как эксплуатационные характеристики во многом зависят от того, какие технологии применяет производитель. Два аккумулятора от разных производителей, которые в цифрах идентичны, могут выдавать абсолютно разные показатели. Именно поэтому при выборе аккумулятора для солнечных батарей важную роль играет знакомство с достоинствами того или иного производителя через отзывы и обсуждения других покупателей.

Также своими знаниями с радостью поделятся специалисты интернет-магазина «Вольтмаркет», где Вы можете купить лучшие АКБ с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.

Определившись с типом аккумулятора, который, на самом деле, не является критичным (подойдет как AGM, так и GEL), пора выбрать характеристики и количество батарей. Как Вам наверняка известно, емкость цепи можно наращивать путем параллельного соединения аккумуляторов, однако на практике при использовании с солнечными панелями поступают несколько иначе. Солнечный инвертор для осуществления преобразования DC-AC требует подачи на вход определенного напряжения постоянного тока. Вам следует добиться этого номинала путем последовательного соединения 6 или 12-вольтовых аккумуляторов. Солнечный инвертор требует 48 вольт? Что же, прекрасно подойдет сборка из четырех соединенных последовательно 12-вольтовых аккумуляторов B.B. Battery MPL110-12/B6 емкостью 110 Ач каждая, либо из восьми 6-вольтовых АКБ Ventura DC 6-200 Solar емкостью 200 Ач.

Проще простого! При подключении обязательно руководствуйтесь инструкциями касательно допустимых расстояний и сечения силового кабеля.

Как видите, в выборе аккумулятора для солнечных батарей ничего трудного нет. Главное помнить, что лучший и, скорее всего, единственный верный вариант – это тяговые гелевые АКБ. Также Вам подойдет новинка на их основе — карбоновые аккумуляторы. Вы может использовать традиционные автомобильные батареи, однако их быстрый износ при работе в циклическом режиме приведет к скорой необходимости замены. Установив качественные тяговые гелевые аккумуляторы для солнечных батарей, Вы можете забыть об обслуживании аккумуляторного блока на 5-10 лет, наслаждаясь результатом работы «зеленых технологий».

Если Вы плохо ориентируетесь в каком-либо вопросе, никогда не будет лишним проконсультироваться с нашими специалистами, после чего выбранную модель аккумулятора можно купить в требуемом количестве по выгодной цене с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.

Лучшие аккумуляторы для солнечных батарей 5 из 5 на основе 1 оценок.

Какой аккумулятор выбрать для солнечных батарей?

Аккумуляторы для солнечных батарей решают важную задачу – накапливают и хранят выработанную панелями электроэнергию, обеспечивая работоспособность системы в любое время суток. Именно аккумуляторы позволяют использовать солнечную энергию не только днем, когда ее вырабатывают панели, но и при отсутствии солнечного света. Поэтому выбору аккумуляторов для солнечных батарей уделяется особое внимание.

Задачи аккумуляторов

Аккумуляторы для солнечных батарей играют роль посредника между генератором энергии и конечным потребителем. Они накапливают вырабатываемую электроэнергию, хранят ее излишки и затем предоставляют потребителю. Наличие аккумуляторов позволяет:

по максимуму использовать энергию, вырабатываемую солнечной электростанцией, и оптимизировать ее работу;
накапливать энергию днем и использовать ее в вечернее и ночное время;
облегчать работу системы при пиковых нагрузках;
повышать функциональные возможности осветительных приборов и других потребителей энергии в пасмурные дни, при недостатке светового облучения.

Модуль солнечных батарей не подает электроэнергию напрямую потребителям, а заряжает накопительные аккумуляторы схемы. Именно они накапливают электроэнергию и затем передают ее конечным потребителям. Контроллер регулирует процесс заряда, а инвертор преобразует электроэнергию аккумуляторов в соответствии с параметрами потребляющего оборудования.

Характеристики аккумуляторов для солнечных батарей

Основными рабочими параметрами накопителей энергии выступают:

Емкость – величина заряда, который полностью заряженная АКБ способна отдать потребляющему оборудованию. Измеряется в ампер-часах, 1 А·ч=3600 Кл.
Напряжение. По выходному напряжению модули солнечных батарей должны соответствовать накопительным АКБ.
Энерговооруженность или энергетическая емкость – количество энергии, которую полностью заряженная АКБ способна отдать потребителям, пока ее выходное напряжение не достигнет допустимого минимума. Измеряется в ватт-часах, 1 Вт·ч=3600 Дж. Рассчитывается, как произведение емкости и напряжения.
Плотность энергии – количество энергии в единице объема или массы АКБ. По этому критерию судят об энергоэффективности разных типов аккумуляторов.
Уровень саморазряда – характеризует потери заряда при отсутствии нагрузки на АКБ, на холостом ходу. Отражает эффективность работы АКБ при длительном хранении накопленной энергии. Зависит от температуры хранения аккумуляторов. Например, саморазряд свинцово-кислотных АКБ при хранении в течение года при температуре +20 °С составляет 40%, а при +5 °С – 15% емкости.
Допустимые условия эксплуатации – температурные и атмосферные, зависят от типа используемых аккумуляторов. Как правило, АКБ чувствительны к температурным скачкам, нагреву выше +40 °С и использованию на морозе ниже -25 °С. Их необходимо беречь от нагрева и воздействия открытого огня, попадания прямых солнечных лучей, воды и атмосферных осадков.
Конструкция корпуса – бывает герметичная (необслуживаемая) или обслуживаемая, которая требует следить за уровнем электролита и доливать дистиллированную воду при испарении. Необслуживаемые устройства более удобны и безопасны в использовании, т.к. при их эксплуатации риск воздействия химических компонентов на организм человека сводится к минимуму.

Важными требованиями к накопителям энергии являются большой ресурс, малый саморазряд и широкий диапазон рабочих температур. Технические характеристики АКБ (емкость, зарядные/разрядные токи, вес, размеры, условия эксплуатации) нужно выбирать с учетом особенностей работы конкретной электростанции.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

По типу химии аккумуляторные батареи делятся на 2 большие группы – свинцово-кислотные и литиевые. В каждой группе есть несколько подгрупп, представители которых имеют свои особенности и преимущества. Свинцово-кислотные АКБ бывают обслуживаемые и необслуживаемые, с жидким, абсорбированным в стекловолокне (AGM) или гелевым электролитом (GEL). В группе литий-ионных батарей отдельно выделяют батареи на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4) и литий-титаната (LTO).

В таблице приведен краткий обзор аккумуляторных батарей, используемых в составе электростанций на солнечных панелях.

*Тип АКБ*	*Преимущества*	*Недостатки*
*Свинцово-кислотные необслуживаемые,* *AGM*	Герметичная конструкция. Простота и безопасность использования. Цена. Небольшой саморазряд. Отличная работа в буферном режиме.	Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда. Низкие зарядные токи – 0,1–0,2С. Чувствительность к высоким напряжениям заряда. Ресурс – до 350 циклов. Неприспособленность для поддержания постоянной нагрузки.
*Свинцово-кислотные необслуживаемые,* *GEL*	Герметичная конструкция. Возможность использования в наклонном положении и на боку. Простота и безопасность использования. Небольшой саморазряд.	Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда. Низкие зарядные токи – 0,1–0,2С. Ресурс – до 500 циклов.
*Свинцово-кислотные обслуживаемые, с жидким электролитом, типа OPzS (панцирные)*	Ресурс – до 1500 циклов, благодаря использованию трубчатого анода. Высокая надежность.	Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда. Риск утечки жидкого электролита. Высокая цена. Небольшие токи заряда – до 0,3С.
*Свинцово-кислотные герметичные типа OPzV (панцирные, с электролитом в форме геля)*	Герметичная необслуживаемая конструкция. Ресурс – до 1500 циклов. Высокая надежность.	Низкая плотность энергии. Нелинейный график разряда. Небольшие токи заряда – до 0,3С. Высокая цена – соизмеримая со стоимостью литий-железо-фосфатных батарей.
*Li-ion*	Легкий вес, высокая плотность энергии, компактность, простота и комфорт эксплуатации. Ресурс более 1000 циклов. Отличные рабочие параметры. Низкий саморазряд.	При нарушении герметичности и выходе из штатного режима работы – риск воспламенения. Для исключения таких ситуаций используются BMS платы защиты и контроля.
*LiFePO4*	Комфорт, простота и безопасность использования. Несклонность к возгораниям и взрывам. Ресурс – более 3000 циклов. Устойчивость к высоким токам и глубоким разрядам. Линейные характеристики разряда. Возможность использования АКБ меньшей емкости при больших токах разряда. Способность принимать большие токи заряда – до 2С. Незначительный саморазряд. Широкий диапазон рабочих температур.	Высокие первоначальные вложения, но в перерасчете на стоимость 1 цикла – отличный выбор.
*LTO*	В дополнение ко всем преимуществам LFP аккумуляторов – огромные токи заряда (до 10С), ресурс 16000 и выше.	Высокая цена, но в перерасчете на стоимость 1 цикла – наоборот. Большой вес (низкая удельная энергоемкость).

Щелочные АКБ (Ni-Cd, NiMH) для применения в системах солнечной электроэнергетики не подходят, т.к. не могут принимать заряд малыми токами, которые вырабатывают солнечные панели. Малые токи протекают через щелочные элементы питания, не увеличивая их емкость. Поэтому щелочные АКБ подходят для автономных энергетических систем на основе дизель-генераторов, но не для солнечных панелей.

Какие аккумуляторы лучше для солнечных батарей?

Для применения в системах солнечных электростанций подходят:

Свинцово-кислотные АКБ типа AGM, в вариации VRLA – устройства глубокого разряда, оснащенные толстыми пластинами и клапаном для сброса давления газа.
Свинцово-кислотные АКБ типа GEL в модификации DC – модели глубокого разряда, имеющие утолщенные пластины-электроды.
Гелевые СКА с трубчатыми электродами, тип OPzV – герметичные, подходят для мощных систем.
Обслуживаемые СКА типа OPzS – модели, адаптированные для применения в составе солнечных электростанций. Устанавливаются в помещениях с интенсивной вентиляционной системой и соблюдением требований пожарной безопасности.
Литий-ионные АКБ, особенно модели на основе литий-железо-фосфата. Они максимально безопасны в использовании, очень быстро заряжаются, способны отдавать до 80% заряда, не боятся глубокого разряда и неполного заряда, имеют большой циклический ресурс и высокую удельную емкость. По сравнению со свинцово-кислотными батареями, Li-ion модели той же емкости примерно в 2 раза легче и компактнее.

Лучше всего для применения в составе систем альтернативной электроэнергетики подходят Li-ion батареи типа LiFePO4. Все свинцово-кислотные батареи чувствительны к глубокому разряду, но могут в постоянном режиме подзаряжаться небольшими токами.

[products ids=’2143,2151,2146′]

Расчет энергоемкости батареи

Энергетическая емкость АКБ рассчитывается с учетом прибавок на неизбежные потери, возникающие в автономной системе электроснабжения. Как минимум, запас энергоемкости должен быть достаточным для электроснабжения потребителей в темное время суток. Но лучше, чтобы он соответствовал суточным объемам потребления. К этому значению нужно добавить 40% на неизбежные потери в АКБ и инверторе. Далее рассчитанное значение энерговооруженности стоит увеличить, учитывая тип АКБ и контроллера.

Если электростанция рассчитана на круглогодичное использование, расчетное значение энергоемкости необходимо повысить еще на 50%. Также нужно предусмотреть возможность зарядки АКБ высокими токами – от электросети или генератора. Чтобы избежать разбалансировки аккумуляторов системы и их преждевременного износа, нужно использовать аккумуляторные блоки из одинаковых элементов. Они должны быть идентичны по всем параметрам: типу химии, емкости, напряжению, даже номеру модели и дате выпуска.

Выводы

По всем критериям, кроме цены, Li-ion батареи имеют превосходство перед свинцово-кислотными моделями. И даже по цене они выигрывают, если учесть количество рабочих циклов. Если же выбирать между литий-ионными АКБ разных типов, лучшими на сегодня признаны литий-железо-фосфатные батареи. Они лидируют и по критериям безопасности, и по рабочим параметрам, и по сроку службы. Главное – купить батареи высокого качества, точно соответствующие заявленным характеристикам.

Компания VirtusTec производит высококлассные накопители энергии, включая батареи на основе литий-железо-фосфата. Наша продукция при доступной цене имеет отличные эксплуатационные характеристики, отличается надежностью и долгим сроком службы. Мы проектируем и собираем на заказ АКБ с любыми характеристиками для реализации всевозможных задач, включая эффективную работу домашних и промышленных электростанций на солнечных батареях.

Все о солнечных батареях — Forbes Home

Независимо от того, новичок вы в мире солнечной энергетики и ищете лучшую систему для своего здания или уже много лет украшаете свой дом солнечными панелями, солнечная батарея может иметь огромное значение. в эффективности и универсальности вашей солнечной установки. Солнечные батареи хранят избыточную энергию, вырабатываемую вашими солнечными панелями, которую затем можно использовать для питания вашего дома в мрачные, дождливые дни или после захода солнца.

Наш справочник по солнечным батареям может помочь ответить на ваши вопросы о солнечных батареях и помочь в выборе наилучшего варианта для удовлетворения потребностей вашего объекта или домашнего хозяйства. Но обратите внимание, что не все компании, занимающиеся установкой или продажей солнечных батарей, предлагают солнечные панели.

Что такое солнечные батареи и как они работают?

Без направления энергии, вырабатываемой вашими солнечными панелями, солнечная энергия была бы довольно неэффективной — ваши приборы работали бы только тогда, когда светит солнце и ваши панели работают. Если вы не используете энергию, она будет потрачена впустую — и вы не сможете использовать ее ночью. Введите солнечные батареи, которые хранят энергию, вырабатываемую вашими панелями, для использования, когда она вам действительно нужна. Солнечные батареи являются альтернативой (или дополнением) подачи энергии обратно в сеть и могут помочь вам сделать ваш дом или объект в некоторой степени защищенным от перебоев в подаче электроэнергии и даже полностью отключить его от сети.

Типы солнечных батарей

В мировой солнечной энергетике используются четыре основных типа батарей: свинцово-кислотные, литий-ионные, никель-кадмиевые и проточные батареи.

Свинцово-кислотные

Свинцово-кислотные аккумуляторы используются десятилетиями и являются одним из наиболее распространенных типов аккумуляторов, используемых в автомобильной и промышленной технике. Они имеют низкую плотность энергии (это означает, что они не могут удерживать много энергии на кг веса), но остаются экономически эффективными и надежными и, таким образом, стали распространенным выбором для использования в домашних солнечных установках.

Свинцово-кислотные аккумуляторы бывают как залитыми, так и герметичными, и могут быть классифицированы как с неглубоким циклом, так и с глубоким циклом в зависимости от предполагаемой функции и безопасной глубины разряда (DOD). Последние технологические достижения увеличили срок службы этих аккумуляторов, и свинцово-кислотные аккумуляторы по-прежнему остаются приемлемым вариантом для многих домовладельцев.

Литий-ионные

Технология литий-ионных аккумуляторов намного новее, чем у других типов аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии и представляют собой компактный, легкий и более эффективный вариант. Они позволяют пользователю получить доступ к большему количеству энергии, хранящейся в батарее, прежде чем ее нужно будет перезарядить, что делает их отличными для использования в ноутбуках и телефонах, а также в вашем доме.

Основным недостатком литий-ионных аккумуляторов является значительно более высокая стоимость для потребителя. При неправильной установке литий-ионные батареи также могут загореться из-за эффекта, называемого тепловым разгоном.

Никель-кадмиевые

Никель-кадмиевые батареи редко используются в жилых помещениях и наиболее популярны в авиаперевозках и промышленности благодаря их высокой прочности и уникальной способности работать при экстремальных температурах. Никель-кадмиевые батареи также требуют относительно небольшого объема обслуживания по сравнению с другими типами батарей.

К сожалению, кадмий является высокотоксичным элементом, который при неправильной утилизации может оказать значительное негативное воздействие на окружающую среду.

Flow

Батареи потока зависят от химических реакций. Энергия воспроизводится жидкими электролитами, протекающими между двумя камерами внутри батареи. Хотя проточные батареи обладают высокой эффективностью, при глубине разряда 100%, они имеют низкую плотность энергии, а это означает, что резервуары, содержащие жидкий электролит, должны быть достаточно большими, чтобы хранить значительное количество энергии. Этот размер делает их дорогостоящим и непрактичным вариантом для большинства бытовых нужд. Проточные батареи гораздо лучше подходят для больших пространств и приложений.

ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.

Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей

Выберите штат, чтобы начать работу с бесплатной оценкой без обязательств

Найдите установщика солнечных панелей

Стоимость солнечной батареи

Стоимость солнечной батареи или аккумуляторной системы будет зависеть от типа и размера выбранной батареи. Как правило, свинцово-кислотные батареи несут меньшие первоначальные затраты для потребителя, чем литий-ионные батареи, но в зависимости от того, как используются батареи, инвестиции в литий-ионные батареи могут сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.

Одна свинцово-кислотная батарея может стоить от 200 до 800 долларов США или даже больше в зависимости от размера/мощности батареи. Несколько свинцово-кислотных аккумуляторов могут быть необходимы для полного обеспечения домохозяйства электроэнергией. Средняя стоимость бытовой литий-ионной солнечной батареи с установкой колеблется от 7000 до 14000 долларов .

Цены на никель-кадмиевые и проточные батареи сильно различаются и зависят от размера и масштаба установки. Эти батареи обычно не используются в жилых домах и лучше подходят для коммерческих/промышленных условий из-за стоимости, долговечности, размера, устойчивости к экстремальным температурам и требований к утилизации после замены.

На что обратить внимание при выборе солнечной батареи

Несколько факторов влияют на производительность вашей солнечной батареи. Прежде чем выбрать аккумуляторную систему, примите во внимание следующее:

Тип или материал

Каждый из типов аккумуляторов имеет свои преимущества. Взвешивание этих плюсов и минусов может помочь вам решить, какой стиль подходит именно вам. Если вы ищете что-то компактное и долговечное, вам может подойти литий-ионный аккумулятор. Свинцово-кислотные могут быть лучше для тех, кто осознает более насущные бюджетные ограничения.

Срок службы батареи

«Срок службы» любой батареи многогранен; срок службы, тип, качество и глубина разряда батареи влияют на ее долговечность. Обратитесь к спецификациям производителя для батареи, чтобы определить, как долго она может работать.

Как правило, свинцово-кислотные аккумуляторы могут служить от одного до 10 лет в зависимости от того, как они используются. Литий-ионные батареи обычно служат от семи до 15 лет.

Глубина разряда

Глубина разрядки показывает, сколько накопленной энергии батареи используется до ее перезарядки. Как правило, чем глубже разряжен аккумулятор, тем короче срок его службы. Аккумуляторы
часто поставляются как с расчетным сроком службы (указывающим, сколько циклов он прослужит при определенной глубине разряда), так и с рекомендуемой максимальной глубиной разряда.

Как свинцово-кислотные, так и литий-ионные батареи разрушаются быстрее при глубоком разряде, но свинцово-кислотные батареи, как правило, менее устойчивы к глубоким разрядам, чем литий-ионные батареи, что значительно сокращает ожидаемый срок службы при регулярной глубокой разрядке. основа.

Эффективность

Солнечные системы и батареи не на 100% эффективны при передаче и хранении собранной солнечной энергии от панелей к батареям, так как при этом теряется некоторое количество энергии. В зависимости от количества энергии, которую вы можете генерировать с помощью своих панелей, и от того, как настроена ваша система, возможно, стоит инвестировать в более дорогую и более эффективную батарею. Это может помочь сэкономить деньги в долгосрочной перспективе. Любая компетентная команда по продажам и установке рассчитает эффективность вашей солнечной панели и емкость батареи, а ваша система объяснит вам, но наши ресурсы по солнечной энергии также могут помочь вам точно понять, как работает ваша система.

Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей

Бесплатно, оценки без обязательств

Найдите установщика солнечных панелей

Как выбрать лучшую солнечную батарею для ваших нужд

Выбирая солнечную батарею для своей установки, вы можете подумать о том, как вы будете использовать батареи и что вам на самом деле нужно, насколько безопасной может быть каждая система и общая стоимость системы.

Соображения безопасности

Как нужно хранить батарею, чтобы обеспечить ее безопасное обслуживание? Какое техническое обслуживание требуется аккумулятору? Каков безопасный диапазон температур для вашей батареи и будет ли место хранения поддерживать эту температуру? Когда придет время, как вы планируете утилизировать аккумулятор?

Стоимость

Что для вас более целесообразно: платить меньше авансом за свинцово-кислотные аккумуляторы или инвестировать в эффективность и долговечность литий-ионных аккумуляторов? Сколько батарей вам нужно будет купить, чтобы обеспечить ваши потребности? Каков ожидаемый срок службы батареи и готовы ли вы заменить ее, когда она выйдет из строя?

Стоит ли покупать солнечные батареи?

Солнечные батареи представляют собой значительные первоначальные финансовые вложения, но в конечном итоге могут помочь вам сэкономить деньги на затратах на электроэнергию после захода солнца или во время чрезвычайной ситуации. Если вы живете вне сети, они могут быть важными компонентами вашей энергетической системы.

Солнечные батареи обеспечивают ваш дом чистой, довольно зеленой, возобновляемой энергией, которая в противном случае должна была бы поступать из внешнего источника. В некоторых регионах также предусмотрены льготы или скидки, чтобы помочь снизить затраты на добавление солнечной батареи в вашу систему, и вы можете получить скидку до 30% на установку вашей батареи, если вы имеете право на получение федерального налогового кредита на солнечную энергию.

В конечном счете, только вы можете решить, стоит ли вложение в солнечную батарею и ее вознаграждение затрат и требований к обслуживанию.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Каковы недостатки использования солнечных батарей?

Стоимость: Солнечные батареи могут стоить от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов на покупку и установку. Батареи также имеют ограниченный срок службы и в конечном итоге должны быть заменены.

Техническое обслуживание: Различные батареи требуют различных требований к техническому обслуживанию для безопасной работы. Надлежащее техническое обслуживание может быть как дорогостоящим, так и трудоемким.

Пространство: Батареи занимают много места, и, в зависимости от размера вашей системы, а также от типа выбранной вами батареи, количество места, необходимое для хранения и надлежащей вентиляции ваших батарей, может быть значительным.

Безопасность: Существуют неотъемлемые риски, связанные с эксплуатацией любых аккумуляторов (перегрев, утечка и т. д.), особенно если продукты не установлены и не обслуживаются должным образом.

Сложность: Добавление батарей к вашей системе создаст дополнительную сложность в отношении проводки и настройки. В зависимости от вашего уровня знаний в области электротехники, вы можете рассмотреть возможность консультации или найма профессионала при установке солнечных батарей.

Сколько батарей нужно для питания дома от солнечной энергии?

Количество батарей, которые вам понадобятся, зависит от типа батареи, емкости батареи, размера вашей солнечной системы, энергетических потребностей цепей и приборов, которые вы хотите запитать, и количества времени, которое вы хотите использовать. обеспечить питание ваших цепей/приборов.

Лучший способ оценить ваши потребности в энергии — это вычислить количество киловатт-часов, которое вам потребуется в случае отключения электроэнергии, и сравнить его с возможностями и характеристиками аккумуляторов и систем, которые вы рассматриваете.

Какие солнечные батареи лучше?

Лучший тип батареи для одной системы может не подходить для другой. Для домашней солнечной системы подойдет блок герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов подходящего размера или система литий-ионных аккумуляторов, в зависимости от предполагаемого использования (ежедневное, кратковременное/долговременное и т. д.)

Некоторые распространенные марки солнечных батарей включают: Tesla, Panasonic, LG Chem, Electriq Power, Enphase, Generac, Sunpower, Solar Edge, SunVault и Renogy.

Ваш дом. Ваши решения. Наша поддержка.

Получайте советы экспертов по вашему дому, советы по дизайну, сколько платить профессионалам и нанимайте экспертов, доставляемых вам ежедневно.

Спасибо и добро пожаловать в сообщество Forbes Home Improvement!

Я согласен получать информационный бюллетень Forbes Home по электронной почте. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой конфиденциальности для получения дополнительной информации и подробностей о том, как отказаться.

Выбор лучшей солнечной батареи: что нужно знать

При сравнении цен на различные системы домашних солнечных батарей может быть трудно определить, какие характеристики и технические характеристики имеют наибольшее значение, и на то есть веская причина: отрасль домашних накопителей энергии настолько нова, что вы как домовладелец, вероятно, не знаю никого с батареей, у которого вы могли бы спросить об их опыте. В то время как каждая батарея должна соответствовать определенным требованиям надежности и безопасности, чтобы быть проданной и установленной в США, за пределами этих стандартов очень мало стандартизации спецификаций и характеристик для батарей, доступных сегодня на рынке возобновляемых источников энергии. Мы предоставили несколько советов о том, на что обращать внимание при сравнении различных котировок аккумуляторов для ваших потребностей в энергии.

Узнайте, сколько стоит солнечная батарея + аккумулятор в вашем районе в 2021 году

Что такое солнечная батарея и для чего она используется?

Солнечная батарея — это устройство, которое накапливает электроэнергию для последующего использования, поэтому вы можете поддерживать работу приборов во время отключения электроэнергии, использовать больше солнечной энергии, которую вы производите в своем доме, и даже в некоторых случаях экономить деньги на электричестве. Их часто называют «батареями глубокого цикла» из-за их способности заряжать и разряжать значительное количество электроэнергии по сравнению с чем-то вроде автомобильного аккумулятора. Они также являются перезаряжаемыми.

Должен ли я получить аккумулятор для моей системы солнечной энергии?

Системы хранения на солнечных батареях обеспечивают ряд различных преимуществ, от аварийного резервного питания до экономии финансовых средств. Но они также привносят техническую сложность и новый набор незнакомой терминологии. Вот на что следует обратить внимание и что искать в солнечной батарее глубокого цикла:

Как решить, какие характеристики батареи важны для ваших нужд

Существует ряд различных потенциальных критериев принятия решений и точек сравнения, которые следует учитывать при оценке вариантов хранения энергии. Вот несколько наиболее распространенных критериев принятия решения, а также характеристики батареи, которые наиболее важны, если эти критерии соответствуют вашей ситуации:

Если вы хотите одновременно обеспечить электроэнергией большую часть своего дома, ищите солнечную батарею с высокой номинальной мощностью
Если вы хотите питать более энергоемкий прибор (например, водоотливной насос), ищите аккумулятор с высокой мгновенной мощностью
Если вы хотите, чтобы ваш дом работал от солнечной батареи в течение более длительного времени, ищите типы батарей с большей полезной емкостью
Если вы хотите получить максимальную отдачу от каждого киловатт-часа электроэнергии, вложенного в аккумулятор, ищите аккумуляторы с более высокой эффективностью в оба конца
Если вы ограничены в пространстве и хотите получить максимальный объем памяти при минимальном пространстве, обратите внимание на литий-ионные никель-марганцево-кобальтовые (NMC) солнечные батареи

Если вам нужна батарея с самым длительным сроком службы, которую вы можете использовать наибольшее количество раз, ищите литий-железо-фосфатные (LFP) батареи
Если вам нужна батарея с максимально возможным рейтингом безопасности (не волнуйтесь, они все безопасны!), обратите внимание на солнечные батареи LFP

Номинальная мощность

Номинальная мощность батареи относится к киловаттам (кВт) энергии, которую батарея может обеспечить за один раз. Другими словами, номинальная мощность батареи говорит вам как о том, сколько устройств ваша батарея может питать одновременно, так и о том, какие это устройства .

Мощность выражается либо в киловаттах (тысячах ватт), либо в амперах, и разные приборы потребляют разное количество энергии. Например, типичная компактная люминесцентная лампочка потребляет 12 Вт (или 0,012 кВт), а 3-тонный блок переменного тока потребляет 20 ампер, что эквивалентно 4,8 кВт. Большинство аккумуляторов, доступных сегодня на рынке, имеют непрерывную выходную мощность около 5 кВт.

Важно отметить, что солнечные батареи часто имеют два разных номинала мощности — непрерывный номинал мощности и 5-минутный или мгновенный номинал мощности — это означает, что они могут обеспечивать большую мощность при коротких импульсах. Это важно, если у вас есть такой прибор, как водоотливной насос, для включения которого требуется большое количество энергии, но затем он работает с меньшей мощностью.

Размер батареи/полезная емкость аккумулятора

Емкость (или размер) батареи – это количество электроэнергии, которое она может хранить и подавать в ваш дом в аккумуляторном блоке. В то время как мощность выражается в кВт, размер батареи выражается в киловатт-часах (кВтч), что представляет собой произведение мощности на время. В результате Емкость батареи говорит вам, как долго ваша батарея может питать части вашего дома. Обязательно обратите внимание на полезную емкость батареи, так как это число представляет собой количество накопленной электроэнергии, к которой вы можете реально получить доступ в батарее.

Поскольку потребление электроэнергии — это мощность, умноженная на время, чем больше энергии вы используете, тем быстрее закончится накопленная электроэнергия. И наоборот, если вы используете аккумулятор только для резервного копирования нескольких устройств с относительно небольшим энергопотреблением, вы можете поддерживать их работу в течение более длительного периода времени. Это делает размер батареи немного обманчивым, потому что продолжительность заряда батареи напрямую зависит от того, сколько энергии она выдает.

Подумайте о приведенном выше примере разницы между лампочкой и блоком переменного тока. Если у вас есть батарея на 5 кВт, 10 кВтч, вы можете использовать блок переменного тока только в течение двух часов (4,8 кВт * 2 часа = 9,6 кВтч). Однако та же батарея сможет поддерживать 20 лампочек в течение 2 полных дней (0,012 кВт * 20 лампочек * 42 часа = 10 кВтч).

Сколько солнечных батарей вам нужно для питания вашего дома?

В зависимости от того, для чего вы хотите использовать свою систему накопления энергии, и от характеристик вашей бытовой техники, количество необходимых батарей может варьироваться в широких пределах . Есть несколько вопросов, на которые нужно ответить: как долго вы хотите работать от батареи, какую производительность получают ваши солнечные батареи, какие приборы вам абсолютно необходимы, и этот список можно продолжать и продолжать.

Пока мы не можем точно сказать, сколько батарей вам понадобится. Сюда входят приложения, например, если вы пытаетесь использовать самодельную или автономную солнечную систему или даже в качестве резервной копии на случай отключения электроэнергии. Мы описали шаги, которые вы можете предпринять, чтобы начать делать эту математику в нашей статье о том, какую часть вашего дома вы можете запитать от батарей. Вы также можете ознакомиться с нашей статьей об использовании автономной системы , где мы приводим некоторые примеры математических расчетов того, что потребуется, чтобы ваш дом полностью питался от солнечной энергии и аккумуляторов.

Эффективность туда-обратно

Эффективность туда-обратно — это показатель на уровне системы, который измеряет, насколько хорошо ваша солнечная энергосистема (аккумулятор + инвертор) преобразует и хранит электроэнергию. Существуют потери, связанные с любым электрическим процессом, а это означает, что вы потеряете несколько киловатт-часов электроэнергии, когда вы инвертируете его с электричества постоянного тока (DC) на электричество переменного тока (AC) или когда вы помещаете электричество в батарею и снова вынимаете ее. . Коэффициент полезного действия солнечной батареи показывает, сколько единиц электроэнергии вы получите от батареи на каждую единицу электроэнергии, которую вы в нее вложите.

Срок службы батареи: Как долго служат солнечные батареи?

Срок службы батареи измеряется тремя различными показателями: ожидаемые годы работы, ожидаемая пропускная способность и ожидаемые циклы. Ожидаемая пропускная способность и циклы работы аккумулятора подобны гарантии пробега автомобиля. Пропускная способность позволяет сравнить, сколько электроэнергии вы сможете передать через аккумулятор за весь срок его службы. Циклы измеряют, сколько раз вы можете зарядить и разрядить аккумулятор.

Чтобы преобразовать ожидаемую или гарантированную пропускную способность батареи в ожидаемый срок службы, разделите пропускную способность (выраженную в кВтч) на полезную емкость батареи, чтобы оценить, сколько полных циклов вы получите от своей батареи, и разделите это количество полных циклов. циклов по количеству дней в году: гарантия пропускной способности 20 000 кВтч для батареи 10 кВтч означает 2000 ожидаемых циклов или цикл в день в течение 5,5 лет.

Чтобы преобразовать ожидаемое или гарантированное количество циклов батареи в ожидаемый срок службы, разделите количество циклов на количество дней в году: гарантия на 4000 циклов соответствует одному циклу в день в течение 11 лет.

Безопасность

Все солнечные батареи должны соответствовать определенным требованиям безопасности, чтобы быть сертифицированными для установки в домах и на предприятиях: каждая батарея, стоимость которой вы получаете на EnergySage, безопасна и соответствует этим требованиям безопасности! Тем не менее, некоторые химические составы аккумуляторов были проверены на безопасность на разных уровнях, что даже превышает установленные правительством требования безопасности для аккумуляторов, а это означает, что некоторые химические составы аккумуляторов немного безопаснее, чем другие. Но самое главное помнить, что все батареи, установленные в США, очень безопасны!

Химия

Химия батареи относится к основному соединению, которое используется для хранения электричества внутри батареи. Химический состав может быть наиболее важной характеристикой для сравнения, поскольку он в конечном итоге определяет многие характеристики батарей, перечисленных выше. Например, различные ионно-литиевые химические вещества могут быть более энергоемкими — это означает, что они хранят больше электроэнергии в меньшем объеме — или могут лучше справляться с цикличностью — это означает, что они могут работать на более высоком уровне в течение большего количества лет. И это только различия в литий-ионных химиях, не говоря уже о различиях между ионно-литиевыми батареями и свинцово-кислотными батареями, или батареями Agm, или другими экспериментальными химиями батарей. Как и в случае с большинством вещей, разные химические составы солнечных батарей имеют (часто значительно) разные цены и первоначальные затраты.

Какая солнечная батарея лучше?

Трудно сказать. Лучшая батарея для вас будет зависеть от ряда факторов, от размера вашего дома до характеристик вашей солнечной установки и вплоть до того, что вы даже хотите получить от системы накопления энергии. Если у вас большой дом с большим количеством бытовой техники, вам нужно искать аккумулятор большой емкости, который может часами выкачивать электричество. Если вы заботитесь о цене и больше заботитесь об оптимизации вашей системы солнечных батарей, включая контроллеры заряда, лучшим выбором может быть батарея меньшего размера с отличной интеграцией.

Любопытно, чем отличаются друг от друга некоторые ведущие бренды? Ознакомьтесь с нашей статьей о лучших солнечных батареях от популярных брендов, включая Enphase, LG Chem и Tesla Powerwall.

Как правильно выбрать солнечную батарею

Это лишь некоторые из наиболее распространенных критериев принятия решения об установке батареи. Другие включают глубину разряда или dod.