В системах автономного и резервного электроснабжения обычно применяются свинцово-кислотные аккумуляторы. Замечания по особенностям и области применения аккумуляторов других типов - щелочных и литий-ионных - приведены здесь.
Серийный выпуск и массовая эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторных батарей были начаты еще в конце 19 века. В начале 20 века они начали широко применяться в автомобилях, развивая далее сферу своего применения, легко перешагнули рубеж тысячелетия и до сих пор продолжают оставаться надежными, долговечными, не требующими высоких эксплуатационных затрат и относительно дешевыми источниками энергии.
Аккумулятор - это химический источник тока, способный многократно преобразовывать химическую энергию в электрическую и аккумулировать, запасать ее на длительное время. Упрощенно аккумулятор можно представить следующим образом: два электрода, в виде пластин, помещены в раствор серной кислоты с плотностью 1,27-1,29 г/см3. При этом положительный электрод выполнен из двуокиси свинца (PbO2), а отрицательный из свинца (Pb). При прохождении тока между ними протекают окислительно-восстановительные реакции.
При разряде происходит химическая реакция, в результате которой активная масса обоих электродов начнет изменять свой химический состав, преобразуясь из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца - PbSO4), а плотность электролита начнет падать. В результате внутри батареи образуется направленное движение ионов и в цепи потечет электрический ток. При заряде аккумулятора происходит обратный процесс - направление тока меняется на противоположное, активные массы восстанавливают свой первоначальный химический состав, а плотность электролита растет. Процесс этот, называемый циклом, может быть многократным. Количество запасаемой при этом электрической энергии зависит от площади активного взаимодействия электродов и электролита и его объема. Номинальное напряжение, вырабатываемое таким аккумулятором, составляет 2 вольта. Для получения большего значения напряжения одиночные аккумуляторы соединяют последовательно. Например: 12-ти вольтовый аккумулятор состоит из, последовательно соединенных в общем корпусе, шести аккумуляторов .
По конструкции свинцово-кислотные аккумуляторы бывают обслуживаемые и необслуживаемые. Обслуживаемые требуют в процессе эксплуатации определенного ухода (контроля уровня и плотности электролита). Необслуживаемые - являются герметичными, работают в любом положении и не требуют ухода.
В международной интерпретации принято обозначение в виде SEALED LEAD ACID BATTERY (герметичная свинцово-кислотная батарея) или сокращенно SLA, а также VRLA - Valve Regulated Lead Acid (свинцово-кислотные с регулируемым клапаном) батареи, имеющие сернокислый электролит в виде геля. Такие аккумуляторные батареи имеют более высокие электрические и эксплуатационные параметры. Применение такие батареи находят в качестве резервных источников в системах сигнализации и охраны и медицинском оборудовании. Однако самое широкое применение они имеют в источниках бесперебойного питания (ИБП), а также в системах автономного электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии.
Подробную информацию о характеристиках аккумуляторов, их типах, выборе наиболее подходящего и о режимах их эксплуатации можно узнать в этом разделе, а также в разделах "Основы возобновляемой энергетики" и "Библиотека"
В простейшем виде автономное электропитание аппаратуры малой мощности (< 100 Вт) можно обеспечить прямым подключением к нагрузке солнечной батареи , термоэлектрического генератора или ветроэлектрической установки, а большой мощности ( > 500 Вт) с помощью прямого подключения к нагрузке дизель или бензогенератора. Недостатком такого электропитания является несогласованность величины и времени поступления электроэнергии от источника к потребителю. Так, например, в отсутствие Солнца солнечная батарея перестает работать и радиоприемник замолкает, тоже самое происходит с термоэлектрическим генератором, если источник тепла перестает поддерживать необходимый (больше 200°С) перепад температур или с ветроэлектрической установкой при скорости ветра ниже 3 м/сек.
Поэтому в автономных системах электроснабжения для сохранения вырабатываемого первичным источником энергии электричества, а также для обеспечения стабильности выходного напряжения при разных режимах эксплуатации, применяются аккумуляторные батареи различных типов.
Более того, многие потребители выходят из строя при скачках питающего напряжения и при выходе напряжения за допустимые пределы (различные электронные устройства, инверторы, компактные люминесцентные лампы и т.д.).
Солнечная батарея, например, имеет на выходе сильно меняющееся в широких пределах напряжение. Например, СБ номинальным напряжением 12 В может иметь на выходе напряжение от 0 до 21 В.
Поэтому аккумулятор, работающий в буферном режиме, просто необходим для фотоэлектрической системы. Помимо своей основной функции - хранить энергию - он выполняет также и функцию стабилизации напряжения на нагрузке.
Что касается дизель или бензогенератора, то в коттедже или в фермерском хозяйстве целесообразно для экономии топлива эксплуатировать его не в непрерывном, а в периодическом режиме работы, и желательно запускать его только днем. Этого можно добиться, добавив к системе электропитания инвертор с зарядным устройством и аккумуляторные батареи (АБ), которые будут заряжаться циклически от генератора. При этом жидкотопливный генератор будет работать в режиме, близком к номинальной нагрузке, что повышает его КПД и снижает расход топлива на единицу выработанной электроэнергии.
Избыток электроэнергии, вырабатываемый различными источниками, может запасаться в АБ на длительное время (десятки дней и даже месяцы), а запасенная электроэнергия в любой момент может быть передана в нагрузку, при этом разрядный ток может многократно превышать ток заряда и обеспечивать питание нагрузки, мощность которой многократно превышает установленную мощность солнечной батареи, термоэлектрического генератора, ветроэлектрической установки и даже дизель или бензогенератора. Более подробно о "повышении мощности" дизель-генератора или сети, читайте в соответствующем разделе.
В системах резервного электроснабжения блоки бесперебойного питания (в общем случае это инвертор с зарядным устройством и со схемой слежения за наличием сети), аккумуляторы заряжаются при наличии сети, и выдают энергию, когда сеть пропадает. Это очень важно, когда для функционирования систем жизнеобеспечения дома необходима электроэнергия - например, для питания циркуляционных насосов и электроники котлов в домах с отоплением на газе, солярке или другом источнике (но только не электрическом бойлере). Наличие системы бесперебойного электроснабжения позволить не замерзнуть при авариях в сетях.
Системы с возможностью добавления мощности также требуют применение аккумуляторов. Такие системы позволяют покупать у электрических сетей мощности, соответствующие среднему потреблению в доме, и в то же время питать кратковременно нагрузку мощностью в несколько раз превышающей подключенную мощность сети. Здесь аккумуляторы используются для накопления энергии в периоды низкого электропотребления, и отдачи ее в нагрузку в периоды пикового потребления. За счет применения таких систем можно снизить затраты на подключение в несколько раз.
В таких системах резервного электроснабжения обычно используются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с технологией AGM. Они имеют большой срок службы в буферном режиме и могут легко отдавать большие токи в течение короткого промежутка времени.
Не забывайте утилизировать отработавшие срок службы аккумуляторы - есть много компаний, которые вывезут ваши аккумуляторы бесплатно. В крайнем случае, сдайте отработавшие аккумуляторы фирме, у которой вы их купили. Помните, что свинец и серная кислота - очень токсичные материалы, не загрязняйте окружающую среду!
Дополнительную информацию о принципах работы и характеристиках аккумуляторов вы можете найти в разделе "Библиотека::Основы::Аккумуляторы" нашего сайта.
О применении аккумуляторных батарей в фотоэлектрических системах можно почитать в разделе "Основы::Фотоэлектричество".
В настоящее время мы предлагаем герметизированные необслуживаемые аккумуляторы производства фирм Prosolar-Ritar, Haze, Leoch (Китай). Эти гелевые и AGM батареи сочетают в себе такие качества, как высокие эксплуатационные характеристки (надежность, долговечность) и низкая цена.
Также, на заказ поставляются аккумуляторы серий OPzV (герметизированные гелевые) и OPzS (с намазными пластинами и жидким электролитом), которые значительно лучше работают в циклических режимах заряда-разряда и имеют больший срок службы. Возможна поставка аккумуляторов производства Leoch, Haze, IBT tTechnologies (Китай) и BAE (Германия). Аккумуляторы OPzS производятся также в России, уточняйте условия поставки и цены.
Ассортимент продукции включает в себя аккумуляторы напряжением 2 (емкостью от 200 до 3000 А*ч), 6 и 12 В (емкостью от 1 до 260 Ач).
Вы можете посмотреть характеристики, цены, а также выбрать АБ в нашем интернет-магазине. Если нужного Вам типа батарей нет в нашем Интернет-магазине, пожалуйста сделайте заказ по электронной почте и мы вышлем Вам наши предложения по ассортименту предлагаемых аккумуляторов.
Перед тем как выбирать АБ, необходимо определить, какое напряжение (12, 24, 48 В или более) и емкость батареи аккумуляторов Вам необходимы. Для этого Вы можете использовать наши рекомендации по расчету необходимой емкости АБ.
После этого можно определить количество и тип аккумуляторов и произвести заказ (покупку)
Аккумуляторные батареи в нашем интернет-магазине
За последние 30 минут сайт посетило 37 чел.
Наши координаты:
Москва, 10-я Парковая, 18.
Тел.: +7 (499) 7489064, 7489072, email:
©2002-2010 SolarHome. Все права защищены.
По всем вопросам работы сайта обращайтесь: