Тепловой насос воздух-воздух для отопления дома: как он работает?

Тепловой насос «воздух-воздух» — что лучше выбрать?

Обновлено: 26 ноября 2021

  • Тепловой насос «воздух-воздух» для дома: отопление при морозе -20°С
    • Принципы работы
    • Достоинства и недостатки
    • Расчет мощности установки
    • Работа в -20°С
  • Что купить? Топ-5 лучших производителей насосов
    • Mitsubishi Electric
    • Fujitsu General LTD
    • NIBE
    • Danfoss
    • Vitocal
  • Цены на рекомендуемое оборудование
  • Стоимость установки
  • Как сделать тепловой насос «воздух-воздух» своими руками
    • Создание рабочего чертежа
    • Сборка насоса
    • Запуск
    • Обслуживание
  • Видео о монтаже

Одним из наиболее простых и доступных видов тепловых насосов является система «воздух-воздух», относительно недорогая и простая в установке и эксплуатации. Устройства такого типа получили широкое распространение благодаря своей универсальности и большим возможностям, ценовой доступности. Эффективность и надежность систем «воздух-воздух» заслуживают подробного изучения. Работу теплового насоса «вода-вода» мы рассмотрели в этой статье, а «воздух-вода» в этой.

Тепловой насос «воздух-воздух» для дома: отопление при морозе -20°С

Системы «воздух-воздух» наиболее известны широкому пользователю как кондиционеры (точнее, сплит-системы). Несмотря на обилие названий, речь идет об одном и том же устройстве, в основе конструкции которого лежит использование цикла Карно. Он описывает процессы, проходящие при последовательном испарении жидкости, сильном сжатии полученного газа, конденсировании и повторного образования жидкости. Во время сжатия температура газа сильно повышается, а при испарении жидкости — понижается. Эти два явления используются в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах, только в двух первых случаях полезным продуктом служит холод, а в последнем — тепло.

Принципы работы

Основу конструкции ТН «воздух-воздух» составляет замкнутый контур, заполненный хладагентом (фреоном). Этот контур состоит из двух частей, испарителя и конденсатора. В испарителе жидкий фреон переходит в газообразное состояние, активно отбирая у окружающей среды тепловую энергию. Полученный газ подается в компрессор, где сильно сжимается, отчего его температура повышается. Из компрессора горячий газ переходит в конденсатор, где переходит в жидкую фазу. После этого фреон пропускается через понижающий клапан и поступает в испаритель, и весь цикл повторяется снова.

Испаритель и конденсатор параллельно выполняют функцию теплообменников. На испаритель подается воздушный поток, взятый снаружи. Тепловая энергия при этом передается холодному газообразному фреону, позволяя ему высвободить ее при сжатии. На конденсатор также подается поток воздуха, но уже изнутри помещения. Обдувая горячий теплообменник, воздух набирает температуру и обогревает помещение.

Таким образом, для работы теплового насоса типа «воздух-воздух» требуется только замкнутый контур с фреоном и два вентилятора, что значительно упрощает и удешевляет конструкцию в сравнении с другими разновидностями тепловых насосов. Если надо охлаждать помещение, то внутрь подается воздух из испарителя, а поток с конденсатора выводится наружу.

Достоинства и недостатки

К достоинствам воздушных тепловых насосов можно отнести:

  • универсальность. Система может охлаждать или нагревать помещение без каких-либо изменений или сложной перенастройки
  • экологическая чистота. Для работы системы не требуется углеводородного топлива, не используются опасные для окружающей среды вещества
  • простота конструкции. Установка приобретенного теплового насоса не составляет никакого труда
  • возможность самостоятельного изготовления
  • эффективность. Воздушное отопление быстро нагревает помещение и обладает низкой инерцией, что позволяет при необходимости быстро его охладить
  • экономичность. Расходы на электропитание компрессора и вентиляторов многократно окупаются
  • низкие цены. В сравнении с другими типами тепловых насосов, этот вариант самый дешевый
  • пожарная безопасность

Имеются и недостатки:

  • необходимость использования электроэнергии, причем, перебоев питания система не переносит
  • результат работы напрямую связан с внешней температурой воздуха, что снижает устойчивость и вынуждает постоянно регулировать режим работы
  • постоянное присутствие мелкой пыли и взвеси из-за активной конвекции воздуха
  • небольшой, но заметный звуковой фон при работе системы

Тепловые насосы «воздух-воздух» работают до тех пор, пока наружная температура не опустится ниже -20°С (по другим данным, до -10°С — в зависимости от конкретной модели). После этого приходится переходить на другую систему отопления, которую обязательно надо иметь для подобных ситуаций. В условиях России такая зависимость значительно снижает интерес пользователей, поскольку зимние температуры в некоторых регионах намного ниже.

Расчет мощности установки

Выполнять расчет теплового насоса самостоятельно не рекомендуется. Надо использовать массу специальных данных, коэффициентов и прочих значений, пользоваться которыми в состоянии только специалисты. Если требуется рассчитать систему, надо обращаться к профессионалам. Они имеют опыт и знания, которые необходимы в этом деле.

Работа в -20°С

Что купить? Топ-5 лучших производителей насосов

Выбор теплового насоса типа «воздух-воздух» производится на основе учета площади дома, высоты потолков, материала и прочих параметров. Основным значением, на основании которого производится выбор, является отапливаемая площадь, поскольку от ее величины зависит мощность теплового насоса. Остальные показатели являются уточняющими, их надо учитывать при выборе, чтобы не допускать ошибок.

Читайте также:
Газовый холодильник: ремонт, как сделать своими руками

Рекомендовать конкретные модели можно только для определенного дома. Для того, чтобы сориентировать пользователя, можно лишь посоветовать наиболее надежных производителей. Рассмотрим самые популярные фирмы, занимающиеся изготовлением тепловых насосов типа «воздух-воздух»:

Mitsubishi Electric

Компания является признанным лидером среди производителей воздушных тепловых насосов

Fujitsu General LTD

Особенно выделяется серия GENERAL NORDIC, состоящая из широкого ряда моделей тепловых насосов для помещений разной величины

Шведская фирма, занимающая прочные позиции на европейском рынке производителей тепловых насосов. Отличается удачным сочетанием качества и стоимости оборудования

Danfoss

Фирма из Дании, страны, где использование воздушных теплонасосов распространено весьма широко

Vitocal

Немецкая фирма, поддерживающая традиции качества, точности и надежности оборудования

Рассмотрены наиболее солидные компании, чья продукция не нуждается в специальной рекламе. При этом, количество производителей очень велико. Для покупателей, ограниченных в финансовых возможностях, могут быть полезны изделия китайских или тайваньских компаний. Немалую долю на рынке занимает продукция российских фирм, устанавливающих более доступные цены, чем европейские компании.

Цены на рекомендуемое оборудование

Цены на тепловые насосы типа «воздух-воздух» могут быть разными. Это зависит от производителя, мощности комплекта, наличия дополнительных опций и т.д. Можно приобрести китайский теплонасос по цене от 60 000 руб., продукция европейских компаний стоит дороже — цены стартуют от 120 000 руб.

Порядок цен гораздо ниже, чем на теплонасосы других типов, но и такие цены доступны далеко не всем.

Стоимость установки

Монтаж воздушного теплового насоса не представляет особой сложности, поэтому большинство пользователей производят его самостоятельно. Обращаться в специальный сервисный центр приходится только в случае приобретения дорогих моделей от известных европейских производителей, которые отказывают в гарантийном обслуживании, если установку производили не их специалисты. В таких ситуациях за установку приходится заплатить довольно заметные суммы, хотя расценки у всех разные и во многом зависят от региона. В остальных случаях монтаж производят самостоятельно, что практически не требует расходов.

Как сделать тепловой насос «воздух-воздух» своими руками

Высокие цены на приобретение и сервисное обслуживание тепловых насосов побуждают пользователей изготавливать устройства с нужными параметрами своими руками. Для этого надо обладать определенными навыками и знаниями, но для людей подготовленных такая задача не составляет значительных затруднений.

Порядок действий состоит из трех этапов:

  • подготовка, приобретение всех материалов, деталей или готовых узлов конструкции
  • сборка теплового насоса
  • запуск, настройка

Создание рабочего чертежа

Первый этап требуется для того, чтобы обзавестись всеми необходимыми материалами, но основная задача — создание рабочего чертежа. Необходимо тщательно продумать конструкцию и способы соединения всех узлов и деталей, предусмотреть удобство обслуживания и ремонта, другие рабочие моменты. Опытные мастера рекомендуют приступать к работе только после прояснения всех неясных моментов, чтобы не действовать наобум.

Сборка насоса

Второй этап — собственно создание теплового насоса. Его конструкция состоит из двух теплообменников практически одинаковой конструкции, разница только в размерах змеевиков. Для создания змеевиков используется медная трубка, которую наматывают на трубу или любую оправку цилиндрической формы. Змеевики устанавливаются в кожухи, которые продуваются вентиляторами. Получается два теплообменника, действующих по принципу калорифера.

  • Один из них (испаритель) обдувается наружным воздухом, отдающим тепловую энергию.
  • Второй — конденсатор, по нему проходит горячий фреон.

При обдуве потоком воздуха создается теплый поток, поступающий в жилые помещения.

Между выходным патрубком испарителя и входным штуцером конденсатора устанавливается компрессор. Выход конденсатора и вход испарителя соединяются дросселем, обеспечивающим падение давления на испарителе. Если нет опыта создания холодильных систем, в этом вопросе следует обратиться к профессионалу.

Монтаж таких систем требует обладания опытом и навыками, чтобы не пропустить важные моменты, обеспечивающие устойчивую и бесперебойную работу системы. Понадобится установка запорных вентилей, клапанов и прочих элементов, которые необходимы для заправки системы фреоном, ревизии, обслуживания и прочих работ.

Запуск

Третий этап состоит из пробного запуска, проверки работоспособности и настройки системы. Рекомендуется установить блок управления (подойдет блок от кондиционера), позволяющий регулировать работу системы во время эксплуатации. Все элементы теплового насоса следует спрятать в кожухи или корпуса, защищающие систему от механических повреждений и, в особенности, от обледенения.

Корпус наружного блока рекомендуется утеплить и оборудовать системой оттаивания, так как конденсат, накапливающийся на змеевике испарителя, отсекает воздушный поток и снижает эффективность обдува.

Обслуживание

Обслуживание системы необходимо производить регулярно. Требуется очистка от пыли, осмотр соединений, в особенности — стыков трубок, фитингов и прочих элементов. Необходимо следить за состоянием вентиляторов, вовремя смазывать их и очищать лопасти от пыли, чтобы поток воздуха не уносил в жилое помещение мелкую взвесь из твердых частиц и пыли.

Читайте также:
Подключение газа к частному дому: правила, льготы, стоимость

Видео о монтаже

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух: особенности работы

Одной из разновидностей тепловых насосов, имеющих простую конструкцию, является тепловой насос воздух-воздух. Принцип работы насоса схож с принципом действия геотермального теплового насоса. Разница заключается в том, что отбор тепла происходит не из грунта или воды, а из наружных воздушных масс. Соответственно, отопление здания происходит путём нагрева воздуха в помещениях.

Можно сказать, что тепловой насос воздух-воздух – это кондиционер наоборот. В этом и заключается основное достоинство теплового насоса воздух-воздух – для его установки и эксплуатации не требуется бурение скважин и прокладка подземного контура.

Если в силу ряда причин нет возможности проложить контур подземного теплообменника для отбора тепла (отсутствует финансовая возможность, не хватает места на участке для горизонтальной укладки, отсутствуют грунтовые воды под участком или нет озера рядом с ним, наличие гранитного пласта на небольших глубинах) – тепловой насос типа воздух-воздух будет наиболее приемлемым вариантом решения экономного и экологически чистого отопления.

  1. Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух
  2. Плюсы использования
  3. Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:
  4. Недостатки теплового насоса воздух-воздух

Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух

Тепловой насос типа воздух-воздух состоит из наружного и внутреннего блоков. Наружный, он же испарительный блок, размещается снаружи здания. Именно с его помощью из наружного воздуха извлекается тепло. Это тепло нагревает хладагент, который вскипает, переходя в газообразное состояние. Затем компрессор сжимает этот газ, значительно повышая его температуру. Тепло сжатого газа передаётся в конденсатор (внутренний блок), который находится внутри помещения. Конденсатор отдаёт тепло воздуху внутри помещения. Этот процесс происходит непрерывно и контролируется автоматически до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура в помещении.

Если есть необходимость в обогреве нескольких помещений или одного большого, то в этом случае используются различные системы распределения и подачи тёплого воздуха.

В силу того, что тепловые насосы данного типа нагревают лишь воздух в помещениях (происходит прямой нагрев воздуха), то такие теплонасосы можно использовать только для отопления. То есть, для подогрева воды в ванной или кухне необходимо предусмотреть иные решения.

Плюсы использования

Положительным моментом теплового насоса типа воздух-воздух, по сравнению с насосом воздух-вода, является низкая температура воздуха, которая проходит через теплообменник конденсатора. Проще говоря, если для теплонасосов типа воздух-вода для качественного отопления требуется нагрев теплоносителя (воды) до достаточно высоких температур, то в случае использования теплового насоса воздух-воздух требуемая температура нагрева воздуха значительно ниже. Тем более что коэффициент эффективности теплового насоса тем выше, чем меньше разница между температурой источника тепла и температурой в отопительной системе.

Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:

  • простота конструкции, монтажа и эксплуатации – для установки таких теплонасосов нет необходимости в буровых работах, прокладывании сложных коммуникаций, отведении специальных помещений и прочее;
  • возможность установки практически в любой климатической зоне;
  • теплонасосы такого типа можно установить в уже построенном доме с имеющейся традиционной системой отопления, тем самым достигнув значительной экономии средств на отоплении. Установка потребует минимального изменения и вмешательства в существующий дизайн;
  • имеют наименьшую стоимость и наименьший срок окупаемости, по сравнению с другими типами теплонасосов;
  • низкое энергопотребление;
  • автономность, компактность и бесшумность работы;
  • в летнее время тепловые насосы типа воздух-воздух можно переключать на режим охлаждения, а наличие высокоэффективных воздушных фильтров поможет создать в помещениях требуемый микроклимат.

Недостатки теплового насоса воздух-воздух

К сожалению, тепловые насосы типа воздух-воздух имеют и свои недостатки. К одним из них относится зависимость величины производительности от колебаний температуры наружного воздуха.

При температуре наружного воздуха 0°С коэффициент энергоэффективности теплонасоса падает до уровня 2-2,5, то есть на 1 кВт затраченной энергии, будет произведено 2-2,5 кВт тепла.

Для сравнения, при более высокой температуре эти теплонасосы имеют коэффициент энергоэффективности 3-4. А при падении температуры до -20°С коэффициент энергоэффективности падает до 1. То есть, появляется необходимость производить обогрев помещения другими средствами. Хотя, на сегодняшний момент есть производители с всемирно известными именами, которые предлагают тепловые насосы воздух-воздух, способные эффективно работать при температуре до -25°С.

Отопление дома тепловыми насосами “воздух-воздух”

Альтернативное отопление без газа, земляных работ и бурений скважин, отдельных помещений, вентиляции и дымоходов, сажи и копоти, разрешений и согласований, серьезных первоначальных затрат и больших счетов за электроэнергию – миф или реальность?

Дилемма, знакомая большинству владельцев дач и загородных домов: “Отапливать дом электричеством стало слишком накладно, дровами – неудобно и неэффективно, а газа либо нет и не будет, либо за подключение сумма неподъемная. Да и вообще, дом и участок обжитые, затевать какую-то перестройку совсем не хочется. И что делать?”

Читайте также:
Солнечные коллекторы для отопления дома: виды и характеристики

Решение есть – экономичное отопление тепловыми насосами “Воздух-Воздух”!

В условиях постоянного роста цен на электроэнергию и газ все большую популярность у владельцев загородных домов приобретают альтернативные системы отопления, позволяющие ощутимо сэкономить семейный бюджет за отопительный сезон. А среди них самым простым и доступным вариантом являются тепловые насосы “воздух-воздух”.

Применение данного типа оборудования имеет целый ряд существенных преимуществ перед традиционными системами отопления дачи или коттеджа:

Экономия электроэнергии на отоплении до 80% – потребляя 1 кВт электроэнергии тепловой насос “воздух-воздух” переносит из окружающей среды в помещение до 5 кВт тепла.
Эффективное отопление дома даже в сильный мороз – современные воздушные тепловые насосы способны эффективно работать при температурах наружного воздуха до -30 °С.
“Два в одном”. Не нужно тратиться на кондиционер, тепловой насос зимой обогреет, а летом охладит помещение – существенная экономия за счет одной системы вместо двух.
Не требует отдельного помещения, системы вентиляции, дополнительных инженерных коммуникаций, земляных и прочих строительных работ, разрешений и согласований.
Экология и безопасность – нет выбросов в атмосферу, открытого огня и высокотемпературных элементов. Не сжигает кислород и не выделяет СО2. Отсутствует сажа, копоть и пыль.
Быстрый монтаж и минимум неудобств – установка атмосферного теплового насоса занимает всего 3-4 часа, не затрагивает основные конструкции и отделку, не требует прокладки сложных коммуникаций и может быть произведена в любой момент, неважно строится дом или уже обжит.
Доступная цена теплового насоса “воздух-воздух” – она соизмерима со стоимостью хорошего кондиционера бизнес класса и ниже чем у многих моделей премиального сегмента.

Помимо перечисленных преимуществ существует еще целый ряд очень удобных и полезных с точки зрения экономии электроэнергии на отоплении загородного дома функций, которыми снабжены многие воздушные тепловые насосы. В первую очередь к таким дополнительным “фишкам” можно отнести:

Наличие встроенного Wi-Fi модуля, который позволяет управлять тепловым насосом через интернет с любого смартфона или планшета. Можно дистанционно понизить или повысить температуру перед своим приездом;
Функция снижения температуры в отапливаемом помещении до уровня +8 – +10 °С для дополнительной экономии электроэнергии, не допуская при этом его вымерзания.

Эти опции очень актуальны для загородного жилья т.к. оно не редко на несколько часов или дней остается без хозяев, а в их отсутствии нет никакой необходимости поддерживать комфортную температуру +22 – +24 °С тратя лишние киловатты электричества, когда можно сэкономить, снизив температуру, не давая при этом дому замерзнуть, а перед возвращением за 1-2 часа дистанционно вернуть комфортный режим.

Широкий модельный ряд воздушных теплонасосов для отопления дома представлен в разделе нашего каталога “Тепловые насосы воздух-воздух”. Среди производителей тепловых насосов явными фаворитами на сегодняшний день являются:

Оборудование этих брендов успешно эксплуатируется на многих объектах в нашем регионе и зарекомендовало себя как надежный и эффективный способ отопления дома в условиях суровой зимы.

Экономия электроэнергии при отоплении дома тепловым насосом “воздух-воздух”

Площадь, м2 Потребляемая мощность (ЭО / ТН), кВт/час Стоимость эл. энергии (ЭО / ТН), руб./мес. Экономия при использовании теплового насоса в месяц
20-25 2,5 / 0,6 7002 / 1680 5 322 руб.
25-35 3,5 / 0,8 9803 / 2241 7 562 руб.
35-50 5,0 / 1,3 14004 / 3641 10 363 руб.
50-70 7,0 / 1,8 19606 / 5041 14 565 руб.

* ЭО – электрический обогрев (эл.обогреватели, конвекторы, эл.котел), ТН – тепловой насос

В расчете приняты следующие исходные данные (московский регион):
Стоимость 1 кВт электроэнергии – 3,89 руб.
Средняя температура за отопительный сезон -2,2 °С
Минимальная температура наиболее холодной пятидневки -25 °С

Данный расчет является ориентировочным т.к. фактический расход тепла зависит от степени утепления конструкций дома и поддерживаемого теплового режима в помещении.

Что из себя представляет тепловой насос “воздух-воздух”?

По сути, это инверторный кондиционер, способный не только охлаждать, но и обогревать помещение даже в сильный мороз за окном, при этом значительно экономя электроэнергию в сравнении с любым, даже самым дорогим, электрическим обогревателем.

В действительности, именно способность эффективно работать на обогрев при температурах наружного воздуха вплоть до -30 °С принципиально отличает воздушный тепловой насос от обычного кондиционера.

Отношение вырабатываемой тепловой энергии к потребляемой электроэнергии называется коэффициентом энергоэффективности. Этот параметр указывается в технических характеристиках под аббревиатурой «COP». Например, значение COP = 4 означает, что на 1 кВт электричества производится 4 кВт тепла, расходуемого на отопление дома. Номинальное значение этого параметра приводится для температуры наружного воздуха +7 °С.

Читайте также:
Аккумулятор для солнечных батарей: какой лучше выбрать

В характеристиках многих современных инверторных сплит-систем для работы на обогрев указан диапазон рабочих наружных температур до -15 °С, но факт в том, что при снижении температуры на 5 – 10 °С ниже нуля они вырабатывают тепла не больше, чем потребляют электроэнергии, а при -15 °С вообще дуют прохладным воздухом или совсем выключаются.

Дело в том, что при работе на обогрев производительность обычного кондиционера резко снижается при отрицательных температурах, а на границе рабочего температурного диапазона их COP зачастую становится меньше единицы, т.е. о энергоэффективности речи не идет. А диапазон рабочих температур указывает лишь на то, что оборудование при этих температурах не сломается.

Совсем другое дело тепловой насос “воздух-воздух” – в его конструкции применены специальные технические решения, позволяющие эффективно извлекать низкопотенциальное тепло из атмосферного воздуха даже при очень низких температурах и переносить его в отапливаемое помещение, затрачивая при этом электрической энергии значительно меньше полученной тепловой.

Так, например, при температуре наружного воздуха -25 °С, тепловые насосы Fujitsu серии Nordic имеют коэффициент энергоэффективности COP, равный 2,147. Это означает, что в сильный мороз Fujitsu Nordic производит свыше 2 кВт тепловой энергии, потребляя из электросети всего 1 кВт. Не менее впечатляющие результаты продемонстрировали тепловые насосы Cooper&Hunter в ходе тестирования финской компании “TM Rakennusmaailma”.

Принцип теплового насоса применяется давно, это и холодильники и кондиционеры, но только с появлением современных тепловых насосов “воздух-воздух” стало возможным экономичное отопление загородного дома без газа и других традиционных видов топлива.

Конструкция наружного блока теплового насоса “воздух-воздух”

Среди представленного сегодня на рынке оборудования для экономного отопления дома зимой, безусловными лидерами по энергоэффективности, надежности и отношению цены и качества являются тепловые насосы “воздух-воздух” Cooper&Hunter и Fujitsu.

Приняли решение купить тепловой насос “воздух-воздух”? Есть сомнения или нужна консультация – звоните или оставьте заявку на сайте, наши специалисты ответят на все интересующие вопросы.

Какие аккумуляторы лучше использовать для солнечных батарей

Дата публикации: 19 декабря 2018

  • Как грамотно выбрать модель
  • Стартерные или автомобильные аккумуляторы
  • Гелевые накопители
  • AGM
  • OPZV и OPZS — герметичные и заливные аккумуляторы
  • Правила безопасности

Альтернативные источники энергии приобретают все большую популярность. Использование солнечных батарей компенсирует энергозатраты отдельных хозяйств. Подключение аккумуляторных блоков расширяет функциональность системы, позволяет накапливать запасы и потреблять их в ночное время или пасмурные дни.

Собственники, которые располагают альтернативным источником энергии, задаются вопросом: какие аккумуляторы лучше для солнечных батарей. Комплектующие являются полноправным узлом гелиосистемы, и к ним предъявляется целый ряд требований.

Как грамотно выбрать модель

В зависимости от объемов потребления будет варьироваться количество аккумуляторных блоков, поэтому соотношение цены и качества – базовый параметр при выборе модели. Для продуктивной эксплуатации подойдут новые и бывшие в употреблении экземпляры.

Эффективность работы определяется следующими параметрами.

  • Максимальное значение глубины разрядки.
  • Емкость.
  • КПД.
  • Габариты.
  • Пороговые значения разрядки и зарядки тока.
  • Напряжение.
  • Температурный диапазон, в рамках которого возможна эксплуатация.

При выборе аккумулятора для солнечных батарей нужно учитывать условия эксплуатации. При отклонениях от рекомендованного температурного диапазона изначальные характеристики устройства ухудшаются.

Стартерные или автомобильные аккумуляторы

Их достоинство – конкурентная цена, однако при детальной калькуляции выгода становится менее очевидной. Стандартный срок службы составляет около полутора лет, он уменьшается из-за циклического режима работы и регулярных полных разрядок. Постоянная замена накопителей в конечном итоге выльется в кругленькую сумму.

В рейтинге аккумуляторов для солнечных батарей группа стоит практически на последнем месте. Это связано с особенностью работы накопителей. Часть энергии тратится на саморазряд, что неприемлемо в критических ситуациях. Также оборудование при работе выделяет в воздух посторонние вещества, поэтому помещение, где расположена система, требует полноценной вентиляции.

Гелевые накопители

Резервуары аккумулятора заполнены гелевым веществом, поэтому при нарушении целостности электролитное содержимое не вытекает. Еще один плюс – при накоплении зарядов конструкция не выделяет токсичных элементов, поэтому помещение, где располагается комплекс, не требует дополнительной принудительной вентиляции.

Устройства могут похвастаться хорошими рабочими характеристиками: высокие входные токи, солидная емкость, минимальная энергопотеря дополняются отличными физическими и электрохимическими характеристиками.

Рассматривая вопрос, какие аккумуляторы используются для солнечной батареи, вполне можно рекомендовать данную группу устройств. У них есть два ощутимых минуса: высокая цена и короткий срок эксплуатации. Второй параметр близок к исправлению, на рынке постепенно появляются модели с длительным временем службы.

Популярными гелевыми накопителями являются линейки LP-GL и LPM-GL.

Читайте также:
Как сделать ветряной генератор для дома своими руками?

Комплекс представляет собой адсорбирующие стеклопакеты, которые содержат загущенный электролитный раствор. Батареи хорошо переносят транспортировку, их располагают в любом положении. Заявленный ресурс работы составляет 500-600 циклов, однако оборудование чувствительно к температуре, рекомендуемый диапазон – 15-25 градусов. При повышении или понижении рабочий ресурс уменьшается. По сочетанию характеристик и эффективности – это самые лучшие аккумуляторы для солнечных батарей.

Среди других достоинств выделяются следующие.

  • Отсутствие эксгаляции вредных паров, поэтому аккумуляторы подходят для любых помещений.
  • Небольшие габариты облегчают транспортировку, позволяют устанавливать комплекс на маленьких площадях.
  • Заряженный блок перемещают без потери заряда.
  • Быстрое восстановление работоспособности: элемент питания накапливает заряд за 7-8 часов.
  • Устройство стабильно работает даже при минимальном уровне заряда.
  • Отсутствует эффект памяти (аккумулятор не теряет емкости при частичной зарядке) и хорошо переносится недозаряд.

Глубина разряда может достигать 80% без последствий для устройства. Однако превышение нормы приводит к дефекту аккумулятора, который не ремонтируется.

OPZV и OPZS — герметичные и заливные аккумуляторы

Надежные «рабочие лошадки» при мощности эксплуатации 0,5 кВт и больше. Характеризуются бесперебойной работой предпочтительно на долгих циклах. Накопительный элемент имеет хорошую энергоемкость и малый расход заряда. Популярности среди пользователей данной группе добавляют солидный эксплуатационный ресурс и относительно невысокая цена.

Правила безопасности

Выбирая аккумулятор для солнечной батареи, не забывайте о грамотном монтаже всей конструкции.

  • При подключении необходимо соблюдать полярность, в противном случае произойдет повреждение всего комплекса.
  • Нельзя вскрывать ни новые, ни отработавшие свой ресурс аккумуляторы – внутреннее содержимое вызывает серьезные химические ожоги.
  • Запрещено делать цепочку короткого замыкания на клеммах аккумулятора, подобное решение приводит к термическим ожогам.
  • Во избежание повреждений клемм следует предупреждать короткое замыкание.
  • Хранение батареи должно выполняться в заряженном состоянии, в противном случае существенно снижается ее емкость.
  • Для видов аккумуляторов с эффектом памяти не рекомендованы частичный или неполный заряд, т.к. это снижает емкость устройства в целом.

Следует помнить, что отработанные аккумуляторы требуют специальной утилизации. Накопительный элемент содержит агрессивные химические вещества и тяжелые металлы, поэтому при разрушении вызывает значительное загрязнение окружающей среды.

  • В будущее на «солнечном» автомобиле
  • Разбираемся в многообразии видов солнечных панелей
  • Монтируем солнечные батареи без посторонней помощи
  • Дом без тепла не имеет права на существование

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Аккумулятор для солнечных батарей: характеристики и советы для правильного выбора

Отправим материал на почту

  • Выбор АКБ для автономной электростанции
  • Что нужно учитывать при выборе АКБ
  • Что нужно знать о емкости АКБ
  • Температура воздуха в помещении
  • Учет токоприемников
  • Что лучше выбрать
  • Заключение

Аккумуляторы для солнечных панелей – это как раз те элементы, которые указывают на главный недостаток таких миниатюрных электростанций – отсутствие возможности вырабатывать электроэнергию в тёмное время суток. Именно поэтому ни один владелец автономной установки не может обойтись без АКБ. Но емкости бывают разными, и нам предстоит разобраться, какие из них подходят лучше всего.

Выбор АКБ для автономной электростанции

Компании, торгующие оборудованием для автономных электростанций с солнечными панелями, всегда говорят о вашей энергонезависимости от государственных источников электроэнергии. Также они показывают простоту монтажа солнечных панелей, и создается впечатление, что, потратившись один раз в жизни, вы обеспечите себя бесплатным источником ≈220-380 V на всю свою жизнь. Что ж, это действительно так, но это только половина правды, как в любой рекламе. Другая половина заключается в том, что получать бесплатную электроэнергию можно только днем и для того, чтобы включить ночью любой электроприбор, её нужно накапливать и хранить. Именно поэтому вам никак не обойтись без АКБ для солнечных батарей.

Что нужно учитывать при выборе АКБ

Большинству людей при поиске аккумуляторов для солнечной электростанции на ум, в первую очередь, придут автомобильные батареи, так как мы с ними сталкиваемся чаще всего, и приобретение АКБ для грузовика на 180-250 А-ч покажется вполне приемлемым. К тому же стоимость аккумулятора в пределах 65$ для обеспечения электроэнергией дома на 140-150 м2 будет выглядеть весьма заманчиво. Но давайте попробуем глубже проанализировать возможности такой емкости.

Все автомобильные батареи и самые лучшие, и не очень, рассчитаны на работу по несколько другим параметрам, нежели те, которые предполагает домашняя электростанция на солнечных панелях. Например, для мощных АКБ разрядка ниже 30% емкости будет восприниматься прибором, как действие в экстремальных условиях, а их способность выдавать высокие пусковые токи для запуска двигателя вам попросту не пригодятся.

Просто задумайтесь, как будет работать аккумулятор в режиме автономной ЭС: в светлое время суток он будет накапливать энергию, которую поглощают панели, а ночью отдавать весь свой запас потребителю. Как правило, в таком режиме батарея не выдерживает более года постоянного функционирования и попросту выходит из строя.

Читайте также:
Биогаз из навоза: технология производства, переработка

Чтобы вы не путались при выборе нужных АКБ, в первую очередь, следует обратить внимание на маркировку и если она указывает на автомобильное назначение, то лучше сразу отклонять такой вариант. Давайте посмотрим таблицу, расположенную ниже.

Маркировка Расшифровка аббревиатуры
EFB свинцово-кислотный
AGM абсорбированный электролит
GEL с гелеобразным электролитом
Са/Са легированные кальцием аноды и катоды
HIBRID легированные кальцием (Ca) и кремнием Si) аноды

Также на автомобильном аккумуляторе какого-либо типа может присутствовать дополнительная маркировка SMF (Sealed Maintenance Free) или VRLA (Valve Regulated Lead Acid). Первое указывает на герметичность прибора, без необходимости обслуживания, а второе – на присутствие предохранительного клапана для сброса давления.

Видео описание

Как выбрать аккумуляторы для солнечных батарей, восстановить и эксплуатировать.

Что нужно знать о емкости АКБ

Безусловно, один из главных параметров, по которым мы будем выбирать АКБ, это величина их ёмкости. Но для этого придется учитывать ряд факторов, которые напрямую влияют на эту замечательную способность прибора.

Температура воздуха в помещении

Температура воздуха в помещении, где будут установлены аккумуляторы, имеет самое большое влияние на эту накопительную способность батарей. На табличке, прикрепленной к прибору или в сопроводительных документах, производитель, как правило, всегда указывает емкость, возможную при температуре 20°C. Поэтому вам не помешает знать такое соотношение, как в таблице ниже

С -10 10 20 25 30 45
Коэффициент 0,65 0,8 0,95 1 1,03 1,06 1,15

Пояснение к таблице: вы смотрите на цифру, указанную в сопроводительных документах АКБ и умножаете на коэффициент, учитывая температуру помещения, в котором они будут храниться.

Уровень допустимости разряда батареи h4

Большинство людей, которым когда-либо приходилось сталкиваться с аккумуляторами (в основном, это, конечно, автомобилисты) знают, что их ни при каких обстоятельствах нельзя разряжать на 100%, так как это просто уничтожает их эксплуатационный ресурс. Наиболее оптимальный вариант остаточного заряда – 60-70%, хотя, чем больше, тем лучше. Поэтому при выборе АКБ подумайте о том, хватит ли им 30-40% емкости, чтобы «дожить» до следующего запуска солнечных панелей – до наступления светлого времени суток.

Учет токоприемников

Купить аккумуляторы для солнечных батарей на сегодняшний день затея не из дешевых, поэтому, в большинстве случаев, ночью домашние электроприборы работают в режиме экономии. То есть, стиральную машину-автомат, электроплиты и другие мощные потребители лучше не включать, а электрокотёл переводить ночью на минимальную мощность.

Посмотрите на таблицу, расположенную выше – там перечислены основные приборы, которые будут использоваться в темное время суток в вашем доме (на практике это, скорее всего, балет отличаться, ведь у каждого свои потребности). Но если взять за расчётную точку показатель в 6000 Вт, то вам придётся запастись аккумуляторами с общей емкостью 1787 А-ч. Но и здесь можно пойти более экономичным путем, например, использовать для освещения светодиодные лампы.

Что лучше выбрать

Необходимость использовать аккумулятор для солнечной электростанции сейчас является главной проблемой, если не дилеммой в развитии альтернативных источников получения электроэнергии. Ведь, по сути, какими бы совершенными ни были сами панели, они могут функционировать только днем, а накопленные за это время мощности нужно как-то и где-то сохранять. На данном этапе развития аккумуляторных батарей не существует каких-либо серьезных разработок для хранения больших мощностей, производство которых можно поставить на промышленные рельсы.

К сожалению, примеры Николо Тесла, когда он добывал энергию непосредственно из земли и воздуха, которые сами по себя являются огромными аккумуляторами, так и остались чем-то из области фантастики и это не удивительно. Вы только представьте, сколько компаний в одночасье потеряют доходы, если все энергия окажется бесплатной?! Поэтому «имеем то, что имеем» и приходится выбирать из того, что есть. На сегодняшний день для автономных солнечных электростанций с лучшей стороны показали себя два типа АКБ: КИСЛОТНЫЕ и ГЕЛЕВЫЕ.

Безусловно, они отличаются как по эффективности, так и по стоимости, но здесь уже выбор за вами – опять-таки придется учитывать разные факторы. Например, гелевые батареи способны легче перенести глубокую разрядку и это не скажется на их эксплуатационном ресурсе. Но, с другой стороны, при отрицательных температурах у них низкие пусковые токи, хотя, какая вам разница, если они вам и не понадобятся. Кроме того, все емкости вы все равно будете хранить в помещении при плюсовой температуре. Но проблема здесь в том, что они стоят дороже кислотных. АКБ.

Читайте также:
Газовый генератор с автозапуском: разновидности, как выбрать

Выбирая, какие аккумуляторы подойдут для солнечных батарей, вы в любом случае обратите внимание на их стоимость, так как одной емкостью вам никак не обойтись. Впрочем, все познается в сравнении, тем не менее, для сколько-нибудь достойной автономной электростанции вам понадобится примерно 10 штук АКБ по 200 А-ч (можно меньше, можно больше). Если, к примеру, вы остановите свой выбор на Delta GX12-200, которые пока стоят 452,4$, то за 10 приборов придётся отвалить 4524$, а это стоимость хорошего, но подержанного автомобиля. Зато, такого запаса вам хватит, как минимум, на 15 лет и это вполне окупит ваши вложения.

Видео описание

Аккумулятор для солнечных батарей из электрокара.

Заключение

Как видите, выбрать аккумулятор для солнечных батарей не так-то и сложно с технической точки зрения, но с другой стороны, придётся сделать определённое финансовое вливание, которое не для всех окажется подъемным. Впрочем, если уж вы решились на установку автономной солнечной электростанции и потратились на приобретение панелей, то, скорее всего, готовы довести дело до конца.

Актуальная тема: аккумуляторы для солнечных батарей, принцип действия и виды

Еще недавно добыча электричества с помощью солнечных батарей казалась фантастикой. В современном мире это уже давно не новшество. Но благодаря преимуществам солнечной энергии, этот вопрос не перестает быть актуальным.

Главной частью установки по производству электроэнергии с употреблением солнечных батарей являются аккумуляторы для солнечных батарей.

Что такое аккумуляторы для солнечных батарей и как они работают

Если попроще, то аккумуляторы для солнечных батарей можно назвать посредниками. Они передают получаемые электрические мощности конечному потребителю.

Все гениальное просто: солнечная батарея вырабатывают максимальную электрическую энергию во время интенсивного светового облучения, т.е. днем. Однако чаще всего она используется в вечернее время, когда работают бытовые приборы.

Чтобы сделать возможным использование солнечной энергии, когда солнце уже не светит, люди и придумали аккумуляторы для солнечных батарей. С их помощью происходит сохранение излишков энергии, которая была выработана днем, чтобы меть возможность использовать ее ночью.

Любой электрический аккумулятор обеспечивает постоянный ток многоразового использования, имеющего возможность выполнять обратимые химические процессы. Это происходит при проведении многократных циклов заряда, когда электрический ток пропускается в противоположном обратному движению элементарных частиц при разряде направлению.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей и их характеристики

Существует несколько видов аккумуляторов солнечных батарей, все они имеют свои преимущества. Большая их часть не требует обслуживания, исключая физический контакт, что является плюсом, ведь это минимизирует риск их физического или химического воздействия на организм человека.

Это означает, что при выборе устройства следует обращать внимание лишь на его основные технические характеристики.

Гелевый аккумулятор для солнечных батарей

Итак, виды аккумуляторов для солнечных батарей:

  • гелевые;
  • щелочные никелевые;
  • свинцово-кислотные;
  • литиевые;
  • аккумуляторы AGM;
  • аккумуляторы OPzS;
  • никель-кадмиевые.

Гелевые аккумуляторы – электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавленному в него оксиду кремния. Отличительные характеристики – высокая степень безопасности и хорошее качество. Одной из особенностей гелевого устройства является малая энергия самозаряда. Аккумулятор способен функционировать в любом положении и при низких температурах (до -30° С). Это перспективный и эффективный инструмент электроснабжения на базе устройств альтернативной энергетики. По ценовой категории один из самых дорогостоящих аккумуляторов.

Щелочные (никелевые) аккумуляторы менее распространенные, так как существует необходимость регулярной проверки на уровень электролита. Для работы в таких аккумуляторах используется не кислота, а щелочь. Из преимуществ: превосходят кислотные из-за способности выдерживать глубокие разряды. По некоторым показателям превосходят свинцовые. Имеют стойкость к толчкам и тряске.

Свинцово-кислотные аккумуляторы для солнечных батарей (акб) – не используются для цикличного режима работы, из-за чего нашли широкое применение в системах электроснабжения на солнечных батареях. Также устройства часто используют в автомашинах. По сроку службы самые недолговечные – от 24 до 48 месяцев.

В последнее время популярностью пользуются герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. В процессе эксплуатации не выделяют взрывоопасные газы.

Литиевые аккумуляторы малогабаритные, в сравнении с другими весят мало. Имеют высокий уровень безопасности, но дороже других видов, включая гелевые. Литий-ионные батареи на втором месте по популярности после свинцово-кислотных. Возможно, скоро они будут самыми востребованными, так как превосходят свинцовые почти по всем параметрам.

Хотя литейные аккумуляторы в два раза дороже свинцовых, но имеют перед ними ряд преимуществ:

  • в 10 раз превышают цикличный ресурс;
  • занимают меньше места из-за небольшого веса и габаритов;
  • время заряда – 60-120 минут;
  • возможность осуществлять дистанционный мониторинг;
  • простые в пользовании;
  • напряжение и уровень заряда батареи видны на экране;
  • длительный срок службы;
  • не выходят из строя в разряженном состоянии;
  • широкий диапазон температурного режима.
Читайте также:
Геотермальное отопление дома своими руками: схема и особенности монтажа

Также стоит отметить, что высокая первоначальная стоимость литиевых устройств абсолютно оправдана. Аккумуляторы имеют намного больше циклов, и если рассчитывать цену по стоимости за цикл, то они обойдутся в 2 раза дешевле свинцово-кислотных.

Одним из самых дешевых вариантов является AMG аккумулятор. Если говорить о минусах, то это недолгий эксплуатационный срок (максимум 5 лет) и чувствительность к превышению напряжения заряда. При этом может работать с неполной зарядкой. AMG аккумуляторы используются при температуре от +15° до +25° C. Для его зарядки много времени не требуется. Также можно отметить хорошую работу устройства в плохо вентилируемом помещении и сохранение накопленного заряда во время транспортировки.

Аккумуляторы OPzS имеют аналогичный принцип работы со свинцовыми. Система обладает высокой надежностью благодаря наличию трубчатого анода, что обеспечивает увеличенное количество циклов «заряд-разряд». Имеют один минус – существует опасность разгерметизации, так как произойдет утечка жидкого электролита. Такое устройство имеет среднюю стоимость на рынке аккумуляторов для солнечных батарей.

Никель-кадмиевые аккумуляторы появились еще в 50-е годы, несмотря на это, они и сегодня популярные и используются в разных сферах деятельности человека. Практически все устройства цилиндрической формы, из-за чего в простонародье их называют «банками». Также всем известны и плоские аккумуляторы, применяемые для часов.

Никель-кадмиевые аккумуляторы не подвержены быстрому нагреванию, что исключает перегрев и преждевременную поломку. Эти устройства отличаются хорошей прочностью и герметичностью. Они не боятся внутренних химических реакций и больших давлений газов. Можно эксплуатировать даже при очень низких температурах (до -40° C). Используя это устройство, не стоит беспокоиться о самовозгорании, которым подвержены литиевые аккумуляторы. Еще одно преимущество никель-кадмиевых аккумуляторов – низкая стоимость.

Никель-кадмиевые аккумуляторы часто используются для бытовых электроприборов, электродрелей, шуруповертов, для общественного транспорта и даже в авиации (бортовые вторичные источники тока).

Каждое устройство обладает преимуществами и недостатками. При выборе стоит учитывать собственные возможности и предпочтения.

Как выбрать аккумулятор для солнечных батарей

В первую очередь, нужно определить, в каких целях будет использоваться устройство. Единственное, что наверняка не помешает – это ударопрочность.

Критерии выбора аккумуляторных устройств:

  • мощность аккумулятора;
  • оптимальные температурные показатели;
  • габариты и вес аккумулятора в зависимости от места их расположения и эксплуатации;
  • срок эксплуатации;
  • большой ток разряда;
  • хорошая емкость;
  • самозаряд.

При выборе аккумулятора для солнечных батарей нужно учитывать мощность, емкость

Особое внимание уделите емкости аккумулятора, ведь именно от нее зависит работа устройства без подзарядки. Номинальную емкость производители указывают в описании к каждому аккумулятору. В реальности она может отличаться в среднем на 10-15 %.

Количеством циклов заряда-разряда и определяется срок службы устройства. Когда емкость аккумулятора выше 60 %, то он больше не может использоваться.

Не менее важный критерий при выборе аккумулятора – самозаряд, когда устройство постепенно и непроизвольно теряет энергию. Лучше выбирать устройство с меньшим самозарядом. Чтобы его уменьшить, нужно контролировать температуру воздуха, где работает аккумулятор. Она не должна превышать +20° C.

Если назрел вопрос, какой аккумулятор лучше выбрать – обратите внимание на вышеуказанные критерии и ориентируйтесь на цели, для которых покупается устройство.

Подключение и функционирование аккумуляторов для солнечных батарей

Из-за разбалансировки устройств по уровню заряда, аккумулятор не способен функционировать в полном цикле, что быстрее выработает ресурс. Это возможно при использовании параллельного и комбинированного соединения аккумуляторов.

Для управления зарядом встраивается контролер, которой всегда снабжается система получения солнечной электроэнергии.

Совместная работа объеденных в единый массив аккумуляторов, может давать неравномерную зарядку и разрядку. Во избежание этого нужно применять аккумуляторы одинаковой модели.

Сегодня вполне вероятно обустроить жилье с использованием всех необходимых бытовых приборов, которые функционируют от сети в 12 или 24 Вт (холодильники, телевизоры).

В таком случае разумно разместить вблизи этих аккумуляторов инвертор, который будет преобразовывать электрическое напряжение.

Правила пользования устройством

Придерживаясь определенных правил эксплуатации, можно продлить срок службы аккумуляторов.

Придерживаясь правил можно продлить жизнь аккумулятора для солнечных батарей

Температура – одно из самых важных условий для хорошей и длительной работы устройства. Резкие перепады негативно сказываются на состоянии аккумуляторов. В среднем, устройство должно работать при температуре воздуха не выше +40° и не ниже -25° C. Необходимо исключить попадания на устройство прямых солнечных лучей.

Чтобы избежать таких неприятностей, как непреднамеренный нагрев или самовозгорание, аккумуляторы не должны находиться вблизи открытого огня. Также следите за тем, чтобы на устройства не попадала вода или атмосферные осадки, из-за чего высока вероятность возникновения тока самозаряда.

Читайте также:
Как работает тепловой насос воздух вода для отопления дома?

Самые популярные модели

Рынок аккумуляторов для солнечных батарей радует разнообразием и хорошим ассортиментом.

На российском рынке востребованы немецкие (Bosch, Sonnenschein), китайские (Delta, Haza) и другие производители (YUASA,C&D Technoloqies, APS).

Если рассматривать конкретнее, то можно выделить пятерку самых популярных моделей:

  1. Аккумуляторная батарее DELTA GX
  2. AGM Delta серия HRL
  3. PULSAR OPzS
  4. Bosch GBA
  5. Yuasa SWL2250.

Чтобы купить наилучший аккумулятор, следует тщательно проанализировать рынок. На различных форумах в сети можно прочесть полезные отзывы о тех или иных моделях.

Приобрести устройство можно и в интернет-магазинах, что сейчас популярно среди потребителей Москвы и других крупных городов РФ.

Лучше отдать предпочтение известным фирмам-производителям. Выбирать следует исходя из личных предпочтений и условий работы.

Аккумуляторы для солнечных батарей – отличный источник альтернативной энергии. Многие производители давно выпускают устройства не только для бытовых, но и промышленных целей.

Аккумуляторы для солнечных батарей

Пост опубликован: 25 февраля, 2017

Аккумуляторная батарея является накопителем энергии, вырабатываемой солнечной электростанцией при работе в дневное время и обеспечивает потребителей электроэнергией в ночное время.

Кроме этого, аккумуляторная батарея при возникновении максимальных нагрузок подпитывает систему электроснабжения, тем самым помогая солнечным батареям справляться с обеспечением потребителей в пиковые моменты и при пасмурной погоде, когда энергии солнца не достаточно для нормального электроснабжения объекта.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

В настоящей момент разработаны и выпускаются различные по конструкции, принципу действия и условиям работы аккумуляторные батареи (АКБ), поэтому всегда есть возможность выбрать интересующую модель по предъявляемым к ней требованиям. Рассмотрим существующие виды АКБ, используемые в составе солнечных электростанций.

Автомобильные аккумуляторы (WET)

Как правило, аккумуляторы данного вида используют при самостоятельной разработке систем независимого
автономного электроснабжения, для солнечных батарей небольшой мощности и непродолжительного времени использования. Использование АКБ данного вида значительно снижает стоимость всей создаваемой системы электроснабжения. Однако, в связи с режимом работы, который отличается от режима при запуске автомобильного двигателя, при работе в данной системе автомобильные аккумуляторы изнашиваются и выходят из строя, часто подлежат замене.

Аккумуляторы AGM и GEL

Суть работы аккумуляторов данного вида аналогичен автомобильным аккумуляторам с разницей лишь в том, что электролитное вещество пребывает в связанном состоянии. В AGM устройствах электролит помещён в стекловолокно, оно пропитано электролитным составом. В GEL устройствах электролит (серная кислота) помещается в гелеобразном виде.

Аккумуляторные батареи представленного вида широко используются в системах электростанций, работающих на энергии солнца, так как режим их работы связан с небольшим разрядным током и в продолжительный период времени, такой режим для устройств этого видане критичен.

Также АКБ данного типа не боятся глубокого разряда и выдерживают многократное повторение режимов «заряд-разряд». Единственный минус, при использовании подобных аккумуляторов, это их чувствительность к условиям зарядки, перезаряд может вызвать непоправимые последствия в работе АКБ.

Стоимость AGM и GEL аккумуляторов выше, чем у автомобильных.

Аккумуляторы OPzS

Аккумуляторы данного вида работают на том же принципе, что и приведенные выше (свинцово-кислотные), с той лишь разницей, что анод (положительный полюс) выполнен трубчатым и именно эта особенность АКБ, позволяет увеличить количество циклов «заряд-разряд» без нарушения функционирования аккумулятора. OPzS-аккумуляторы не требуют специального обслуживания, они успешно эксплуатируются длительное время. Единственный неприятный момент – сравнительно высокая цена.

Щелочные аккумуляторы

Положительным качеством АКБ данного вида является способность переносить глубокий разряд токами разной величины.

К отрицательным качествам можно отнести большие размеры и наличие эффекта памяти, который обусловлен тем, что в случае неполного разряда при последующей зарядке аккумулятор теряет часть своей ёмкости.

В случае использования подобных аккумуляторов в системах солнечных электростанций периодически будут возникать ситуации, когда разряд АКБ будет неполным, вследствие чего аккумуляторы потеряют часть своей ёмкости, что в конечном счете неблагоприятно отразится на работе системы в целом.

Литиевые АКБ

Литиевые аккумуляторы применяются во многих отраслях и производствах, в том числе в альтернативной энергетике.
В связи с высокой стоимостью устройств, широкого распространения в системах солнечных электростанцииаккумуляторы данного вида не получили, т. к. это значительно повышает стоимость всей системы и ее окупаемость.

К положительным свойствам литиевых АКБ можно отнести высокую энергоемкость, небольшие габариты, способность выдерживать глубокий разряд и способность к быстрому заряду.

Рассмотрим некоторые виды технологий, используемых при изготовлении аккумуляторных батарей.

Технологии GEL

В принципе действия аккумуляторной батареи подобного типа заложена суть работы кислотного аккумулятора. Различие наблюдается в том, что посредством добавления химических элементов (двуокиси кремния), электролит переведён в желеобразное (гелевое) состояние.

Читайте также:
Отопление водородом: методы получения и правила безопасности

К преимуществам этой технологии можно отнести:

  • Не требуется дополнительное обслуживание;
  • При пробое корпуса электролит не вытекает;
  • При зарядке отсутствует выброс ядовитых паров;
  • Значительный циклический ресурс.

Технологии AGM

Принцип действия также аналогичен действию обычных кислотных аккумуляторов, отличие в том, что электролит находится в специальных пропитанных материалах (матах из стекловолокна).

К преимуществам данной технологии можно отнести:

  • Возможность увеличить емкость АКБ;
  • Способность работать в любом положении в пространстве, в любом помещении и с любыми системами;
  • Способность выдерживать значительное количество циклов «заряд-разряд»;
  • Устойчивость к глубокому разряду;
  • Значительный срок службы АКБ, который может достигать 10 лет.

Технология литий (Li)

В основу данной технологии положено применение ионов лития, которые взаимодействуют с молекулами дополнительных металлов. В качестве дополнительных металлов применяются: Литий кобальт оксид (LiCoO2), Литий оксид марганца (LiMn2O4 LMO), Литий-Никель-Марганец-Кобальт оксид (LiNiMnCoO2 или NMC), Литий-железо-фосфатный (LiFePO4), Литий-Никель-Кобальт-Оксид Алюминия (LiNiCoAlO2), Литий-Титанат (Li4Ti5O12).

К преимуществам данной технологии можно отнести:

  • АКБ, изготовленные по данной технологии имеют меньший вес;
  • Обладают способностью сохранять продолжительное время накопленный заряд;
  • Обладают способностью выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд».

Основные технические характеристики и правила выбора

Для того чтобы правильно выбрать аккумуляторную батарею для солнечных батарей, необходимо вернуться к требованиям, которые к ним предъявляются при работе в такой системе, это:

  1. АКБ должны выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд»;
  2. АКБ должны быть способны заряжаться большим током заряда;
  3. АКБ должны иметь низкий саморазряд;
  4. Быть простыми в обслуживании;
  5. Быть универсальными в отношении условий окружающей среды (способность работать при низких и высоких температурах).

При выборе аккумуляторных батарей для гелиосистем обязательно обращают внимание на важные технические параметры, которые служат критериями выбора того либо иного устройства, это:

  • Емкость АКБ;
  • Скорость заряда и разряда;
  • Габаритные размеры и масса АКБ;
  • Условия эксплуатации;
  • Срок эксплуатации.

Расчёт и выбор аккумулятора

Для того чтобы рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторной батареи необходимо знать мощность подключаемых потребителей и время предполагаемой работы АКБ, для обеспечения потребителей электроэнергией.

Это выражается формулой:

Емкость АКБ = 100 × время × мощность нагрузки

После того, как определена необходимая мощность АКБ, следует рассчитать количество аккумуляторов дляобеспечения нормальной работы солнечной электростанции. Для этого полученную общую емкость АКБ необходимо разделить на емкость одного аккумулятора.

Для того чтобы определить время, которое АКБ сможет обеспечивать потребителей электрической энергией, можно воспользоваться следующей формулой:

Время=суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)

Когда произведен расчет необходимого количества аккумуляторных батарей, выбран их тип и ёмкость, следует выбрать страну производителя и фирму, выпускающую выбранный тип АКБ.

На российском рынке аккумуляторные батареи представлены как отечественного, так и зарубежного производства, поэтому в данном вопросе советовать сложно, каждый делает свой выбор индивидуально, в зависимости от места проживания, материального достатка и личных предпочтений.

Правила эксплуатации

При эксплуатации аккумуляторных батарей, как впрочем и любого технического устройства, необходимо соблюдать правила. В случае использования АКБ в системах солнечных станций, правила эксплуатации определены характером работы подобных систем и выражены в требованиях предъявляемым к аккумуляторам, о чем написано выше.

В связи с большой электрической нагрузкой, которую как правило подключают к системам энергоснабжения, приходится включать в работу несколько аккумуляторных батарей, объединённых в единую группу. Делается это для увеличения общей емкости и для увеличения напряжения на выходе либо для достижения обеих задач.

Используется три схемы включения группы аккумуляторов:

Последовательно. При таком включении емкость группы будет равна ёмкости одного аккумулятора, а
напряжение будет отражено в сумме напряжений всех АКБ группы.

Параллельно. При таком включении напряжение неизменно и равно номинальному напряжению одного аккумулятора, а емкость группы определяется как сумма емкостей включенных АКБ;

Комбинировано. При данной схеме включения используется последовательное и параллельное включение АКБ.

При объединении аккумуляторов в группы следует помнить, что в одной группе следует использовать АКБ:

  1. Одного вида;
  2. Одной емкости;
  3. Одного номинального напряжения.

Желательно, чтобы аккумуляторы были одинакового времени эксплуатации и фирмы производителя.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Спасибо, что дочитали до конца!

Если статья Вам понравилась!

Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: