Солнечная энергетика

Фотоэлектричество

Автономное и резервное электроснабжение

Автономное электроснабжение

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

Инверторы

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

Электроснабжение дома

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

Ветроэнергетика

Выбор аккумуляторов

Выбор аккумуляторов

Многие задаются вопросом, что  же такое гелевый аккумулятор?  Из чего он состоит?  Его преимущества и недостатки?   
Гелевый аккумулятор — это вариант  без-уходного  свинцово-кислотного  аккумулятора. Он снабжен клапаном, который открывается для выброса излишне накопленного газа, в основном водорода.
Это герметизированный  аккумулятор (не герметичный, т.к. небольшое выделение газов при открытии клапанов все-таки происходит), закрытый, полностью необслуживаемый (недоливаемый)   с гелеобразным  кислотным электролитом (технологии Dryfit и Gelled Electrolite-Gel).
При создании герметичного  варианта  свинцового аккумулятора  пытались решить проблемы доливки воды  и выделения  газов.
В  герметизированных  гелевых аккумуляторах:
  •    Используется  иммобилизированный (обездвиженный свинцово-кислотный электролит);
  •    Применяются сплавы  с кальцием, легированные  оловом;
  •    В  отрицательный электрод закладывается большая емкость, чем в положительный;
  •    Эксплуатационные характеристики  аккумуляторов технологии  GEL  увеличиваются за счет  использования в их производстве чистого свинца.    

Если вскрыть новый гелевый аккумулятор, то мы увидим  прозрачно-белое желеобразное вещество, пронизанное  микротрещинами.  Это  кислотный электролит, загущенный с помощью  селикогеля. Во время эксплуатации  аккумуляторной батареи  гель постепенно твердеет.

Пары водорода и  кислорода  задерживаются внутри вещества и, реагируя между собой, превращаются в воду, которая стекает  по стенкам  аккумулятора,  и увлажняют  гель. Таким образом,  почти все испарения  возвращаются обратно в аккумулятор. Это называется рекомбинацией газов.  Но  часть испарений   рекомбинировать не удаётся,  и при  избыточном давлении  газ  сбрасывается через предохранительные  клапана.

В процессе эксплуатации гелевых аккумуляторов из-за неизбежных потерь воды при открывании клапана, происходит осушение геля и увеличение внутреннего сопротивления источников тока.

Преимущества герметизированных аккумуляторов:

  • Гелевые  аккумуляторы имеют  низкий саморазряд.
  • Их можно эксплуатировать почти в любом положении.
  • При разрушении корпуса электролит  в гелевых  аккумуляторах  не вытекает.
  • Их можно использовать непосредственно в производственных и  жилых помещениях с естественной вентиляцией.

   Сейчас  гелевые  батареи  широко используются в электротранспорте, в домашних мощных системах  бесперебойного питания, в альтернативной энергетике. 

  Многие путают и считают, что GEL технология и AGM технология это одно и то же. Но это две совершенно разные  технологии герметизированных аккумуляторов.    

Пучение обычно не результат брака, а следствие неправильной эксплуатации.

Причин для пучения наиболее вероятных 4:

  1. превышение тока заряда
  2. сульфатация и, как следствие, повышение внутреннего сопротивления. При заряде на повышенном внутреннем сопротивлении аккумуляторов выделяется много тепла, что является причиной термического расширения наполнителя и последующего пучения.
  3. кристаллизация электролита вследствие нахождения долгое время в разряженном состоянии — для AGM пучение вследствие кристаллизации маловероятно, т.к. внутренние напряжения от кристаллизации обычно компенсируются стекловолокном.
  4. в буферных режимах эксплуатации часто наблюдается усыхание электролита вследствие потери воды при длительном нахождении на повышенном напряжении заряда. При этом также повышается внутреннее сопротивление, и при заряде происходит перегрев и пучение аккумуляторов. Такое часто бывает, если используется 2 стадийное зарядное устройство, которое поддерживает слишком высокое напряжение на аккумуляторе длительное время.

Т.е. скорее всего у вас вариант 2 или 3. Сульфатация обычно происходит при хроническом недозаряде и при частом оставлении аккумуляторов в разряженном или полуразряженном состоянии.
Особенно часто сульфатация происходит в системах, где аккумуляторы находятся на морозе. Дело в том, что аккумуляторы не принимают заряд при низких температурах. Т.е. ток через них идет, а заряд не повышается, соответственно, аккумуляторы остаются разряженными и происходит сульфатация.
Поэтому, перед зарядом нужно убедиться, что аккумуляторы находятся при положительных температурах.
Аккумулятор может разогреваться проходящим через него током заряда, но для этого нужно, чтобы этот ток был относительно большим и продолжительным. Такого разогрева можно добиться при заряде от генератора или от сети, но в этом случае аккумуляторы должны быть хорошо термоизолированы (утеплены), чтобы они не теряли тепло.

В случае заряда от солнечных батарей обычно разогрева аккумуляторов током заряда не происходит, т.к. ток от СБ недостаточен для этого. Особенно зимой,  когда солнце светит ярко редкие часы. А для полного заряда АБ нужно как минимум 6-7 часов хорошего заряда. См. графики заряда в статье «Аккумулятор и генератор» на нашем сайте.

По причине 4 — смотрите характеристики и напряжения стадий заряда вашего зарядного устройства (встроенного в ББП). Посмотрите в паспорте, сколько стадий заряда у вашего ББП. Если 2 — вполне вероятно, что это он являлся причиной выхода ваших аккумуляторов из строя. Например, в компьютерных УПСках именно такие режимы заряда, и в них аккумуляторы «живут» тоже не более 2-3 лет, далее их тоже обычно пучит вследствие перегрева. Периодическое добавление воды в аккумулятор (все банки) существенно продлевает их срок службы в таких режимах, но это недокументированная возможности продления срока службы аккумуляторов, обычно никто не добавляет воду в AGM аккумуляторы.

Рекомендую вам обратить внимание на режимы работы вашего аккумулятора. Если вам нужно хорошее устройство бесперебойного питания — можем подобрать для вас с 3 стадиями заряда, они есть в нашем ассортименте.

Аккумуляторы в буферном режиме должны работать не менее 8 лет. А с 2-стадийным зарядным устройством никакие герметизированные аккумуляторы долго у вас не прослужат. Как временную меру можно использовать *обслуживаемые* автомобильные аккумуляторы с возможностью долива воды в банки и следить за уровнем электролита. Но учтите, что в этом случае вам нужно располагать аккумуляторы в помещении с принудительной вентиляцией и нельзя их располагать в одном помещении с газовым оборудованием.

Продолжить чтение

  • 67
    Инверторы для фотоэлектрических систем Инверторы используются для преобразования постоянного тока от аккумуляторов или солнечных модулей в переменный ток, аналогичный тому, который присутствует в сетях централизованного электроснабжения.  В системах электроснабжения с солнечными батареями применяются следующие типы инверторов: Сетевые фотоэлектрические инверторы В…
  • 55
    Видео о фотоэлектрических батареях Производство солнечных батарей. (диктор вместо слова "элемент" употребляет слово "модуль". Остальное очень познавательно. Еще ссылки на полезные видеоролики про солнечные батареи https://youtu.be/1IEgsScI7fw Японский городок получает 100% энергии от солнца Чистое электричество из концентрированной солнечной энергии https://youtu.be/QE80q_ijoD8