태양광 패널용 배터리: 적합한 배터리 유형 및 기능 개요

대체 에너지 시스템은 주거용 건물에 전기를 공급하는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다.전기의 생산 및 소비 방식이 다르기 때문에 후속 출력을 위해 전력을 축적해야 합니다. 동의하시나요?

소유자가 요구하는 기간 동안 에너지를 사용하기 위해 태양광 패널용 배터리가 계획에 포함됩니다. 충전 및 방전주기에서 작동하도록 설계된 장치를 올바르게 선택하는 방법을 알려 드리겠습니다. 우리의 권장 사항은 최적의 모델을 선택하는 데 도움이 됩니다.

가정용 태양 에너지 시스템의 배터리

태양광 패널을 통해 시설에 전기를 공급할 때 배터리를 사용하는 방법과 미묘한 차이를 이해하면 올바른 장치를 선택하고 시스템 효율성을 극대화할 수 있습니다.

현명한 구매를 위해서는 배터리 어레이(블록) 생성 방법과 주요 특성 계산 규칙을 ​​철저히 이해해야 합니다.

장치를 단일 어레이로 결합하는 방법

주거용 및 산업용 애플리케이션은 단일 배터리 용량을 초과하는 전기 부하를 소비합니다. 태양광 에너지 시스템이 다수의 가전제품에 맞게 설계되는 경우, 이러한 조합의 예에 따라 2차 전지 배열을 생성해야 합니다. 태양 전지 패널.

배터리를 단일 전기 저장 어레이에 연결하는 방법은 병렬, 직렬 또는 혼합 방식으로 수행할 수 있습니다. 선택은 필요한 출력 전력과 전압에 따라 달라집니다.

배터리가 서로 연결되는 방식에 따라 서로 다른 출력 전압 값을 얻을 수 있지만 어레이의 장치 간에 균등화 전류가 형성되는 것을 방지하기 위해 매우 복잡한 회로를 생성해서는 안 됩니다.

배터리는 주변 온도가 영하 10~25도 범위에 있도록 하고 배터리에 물이 들어가는 것을 방지하기 위해 집이나 기타 건물에 배치됩니다. 이는 장치의 서비스 수명을 크게 연장하고 에너지 손실을 줄입니다.

주거용 건물에 배치하기 위한 충전식 배터리 생산을 위한 현대 기술은 향상된 환경 안전 조치를 제공합니다. 따라서 실내의 집중 환기를 위해 특별한 조치를 취할 필요가 없습니다. 그러나 거실에 두어서는 안됩니다.

배터리는 무게가 꽤 나가므로(12V 및 200Ah 장치의 무게는 약 70kg) 바닥이나 튼튼하고 단단히 고정된 랙에 놓아야 합니다.

배터리가 높은 곳에서 떨어질 가능성을 방지해야 합니다. 이 경우 배터리가 고장나고 액체 전해질을 사용하는 시스템도 감압되면 인체 건강에 위험하기 때문입니다.

전원 케이블의 길이가 길어질수록 전기 저항이 증가하여 시스템 효율이 저하됩니다. 따라서 전체 전선 길이를 최소화하기 위해 배터리를 서로 가깝게 배치하는 것이 관행입니다.

배터리 랙은 많은 무게를 지탱할 수 있어야 합니다. 따라서 200암페어 배터리 8개 블록의 무게는 0.5톤이 넘습니다.

시스템 기능의 특징

병렬 및 결합된 직렬 병렬 배터리를 단일 어레이로 연결하면 장치의 충전 수준이 불균형해질 수 있습니다. 이로 인해 장치가 전체 주기로 작동하지 않게 되어 리소스가 더 빨리 소모됩니다.

태양으로부터 전기를 생산하는 시스템이 항상 갖추어져 있습니다. 제어 장치, 배터리 충전을 제어합니다. 배터리 배열을 생성하는 경우 충전 균등화 점퍼를 추가로 설치해야 합니다.

단일 어레이에 결합된 배터리의 불균일한 충전 및 방전 문제를 방지하려면 동일한 모델의 장치를 사용하거나 더 나아가 동일한 배치의 장치를 사용해야 합니다. 이 규칙은 태양 에너지 시스템에만 적용되는 것이 아닙니다.

이제 거의 모든 주택에는 냉장고, 텔레비전 등을 포함하여 12V 또는 24V 네트워크에서 작동하는 기기가 제공될 수 있습니다. 그러나 현재 전력이 매우 높기 때문에 집 전체에 이러한 전압을 배선하는 것은 의미가 없습니다.

이는 이러한 아이디어를 구현할 때 코어 단면적이 큰 고가의 케이블이 필요하며 전기 저항으로 인한 손실이 높다는 것을 의미합니다.

거의 모든 가전 제품에는 12V DC 네트워크에서 작동하는 모델이 있습니다. 전기 케이블 길이가 너무 길지 않으면 저전압 시스템을 사용할 수 있습니다.

따라서 배터리 바로 근처에 설치됩니다. 인버터 – 전압을 변환하는 장치.

또한 배터리 팩의 실제 출력 전압은 명시된 전압과 약간 다를 수 있습니다. 따라서 완전히 충전된 제품이 다음 용도로 널리 사용됩니다. 태양 전지판을 사용한 계획 젤 배터리는 13~13.5볼트의 전압을 생성하므로 인버터는 안정 장치 역할을 합니다.

필요한 배터리 용량 계산

배터리 용량은 재충전 없이 자율주행을 예상하는 기간과 가전제품의 총 소비전력을 바탕으로 계산된다.

일정 시간 동안 전기 제품의 평균 전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

피 = 피₁ *(티₁ /티₂),

어디:

• 피₁ - 장치의 정격 전력;
• 티₁ – 장치의 작동 시간
• 티₂ – 총 예상 시간.

러시아의 거의 전체 영토에 걸쳐 오랜 기간이 있습니다. 태양 전지 패널 악천후로 인해 작동하지 않습니다.

1년에 몇 번만 완전히 충전하기 위해 대규모 배터리 어레이를 설치하는 것은 비용 효율적이지 않습니다. 따라서 방전 시에만 장치가 작동하는 시간 간격의 선택은 평균 통계 값을 기준으로 접근해야 합니다.

태양전지판에서 생성되는 에너지의 양은 구름의 밀도에 따라 달라집니다. 해당 지역에서 흐린 날씨가 자주 발생하는 경우 배터리 팩 용량을 계산할 때 수신 전력 부족을 고려해야 합니다.

예를 들어, 하루 동안 축적된 에너지를 사용하려는 경우 태양열 난방, 그렇다면 30시간과 같이 약간 더 큰 간격을 고려하는 것이 좋습니다.

장기간 태양광 패널을 사용할 수 없는 경우, 디젤이나 가스 발전기 등을 기반으로 하는 다른 전기 생산 시스템을 사용해야 합니다.

100% 충전된 배터리는 완전히 방전되기 전에 전력을 생산할 수 있으며, 이는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

P = U x I

어디:

• 유 – 전압;
• 나 – 현재의 힘.

따라서 전압이 12V이고 전류가 200A인 배터리 1개는 2400와트(2.4kW)를 생성할 수 있습니다. 여러 배터리의 총 전력을 계산하려면 각 배터리에 대해 얻은 값을 더해야 합니다.

시중에는 높은 전력 등급의 배터리가 있지만 가격이 비쌉니다. 때로는 연결 케이블이 포함된 일반 장치 여러 개를 구입하는 것이 훨씬 저렴할 때도 있습니다.

얻은 결과에는 여러 가지 감소 요인을 곱해야 합니다.

• 인버터 효율. 인버터 입력의 전압과 전력이 적절하게 일치하면 최대값 0.92~0.96이 달성됩니다.
• 전원 케이블의 효율성. 전기 저항을 줄이기 위해서는 배터리를 연결하는 전선의 길이와 인버터와의 거리를 최소화하는 것이 필요합니다. 실제로 지표의 값은 0.98에서 0.99입니다.
• 최소 허용 배터리 방전. 모든 배터리에는 충전 한도가 더 낮으며, 이를 초과하면 장치의 서비스 수명이 크게 단축됩니다. 일반적으로 컨트롤러는 최소 충전 값을 15%로 설정하므로 계수는 약 0.85입니다.
• 배터리 교체 전 최대 허용 용량 손실. 시간이 지남에 따라 장치는 노후화되고 내부 저항이 증가하여 용량이 되돌릴 수 없게 감소합니다. 잔존용량이 70% 미만인 기기를 사용하는 것은 수익성이 없으므로 지표값을 0.7로 한다.

대중적인 믿음과는 달리, 배터리 효율(수전 전력과 공급 전력의 비율)은 계산에 포함되어서는 안 됩니다. 기술 문서에 표시된 배터리 용량은 가능한 반품량을 고려합니다.

결과적으로 새 배터리에 필요한 용량을 계산할 때 적분 계수의 값은 약 0.8이 되고, 오래된 배터리의 경우 폐기되기 전의 경우 0.55가 됩니다.

1일의 충방전 주기 동안 집에 전기를 공급하려면 12개의 배터리가 필요합니다. 6개 장치 중 한 블록이 방전을 위해 작동하면 두 번째 블록이 충전됩니다.

최대 허용 전류

각 배터리에 대해 기술 문서에는 최대 허용 충전 전류가 명시되어 있습니다. 이 값을 초과하면 장치가 과열되어 성능이 급격하고 돌이킬 수 없이 저하됩니다.

그러므로 배터리를 선택할 때 배터리 시스템 조립 태양광 패널에서 생성된 전기를 처리할 수 있는지 확인해야 합니다.

또 다른 중요한 지표는 허용되는 방전 전류입니다.

• 표준 방전 전류. 배터리가 작동하도록 설계된 값(또는 더 작은 값)입니다. 시스템에 연결된 모든 전기 장비의 작동은 이 표시기로 보장되어야 합니다.
• 피크 부하에서 짧은 시간 동안 장치가 제공할 수 있는 최대 방전 전류입니다. 이러한 부하는 일부 장비(예: 냉장고나 에어컨 압축기가 포함된 장비)를 켤 때 발생할 수 있습니다.

오랜 시간 동안 첫 번째 표시기를 초과하거나 짧은 시간 동안 두 번째 표시기를 초과하면 배터리가 조기 마모됩니다. 장치가 노후화됨에 따라 이러한 수치는 20~30% 감소하므로 이 점도 고려해야 합니다.

장치 기능 및 주요 매개변수

자동차 배터리는 많은 충전 및 방전 주기를 처리하도록 설계되지 않았습니다. 대체 에너지와 예비 에너지의 경우 다른 유형의 장치가 사용됩니다. 비용이 높기 때문에 구매하기 전에 모든 매개변수를 주의 깊게 조사해야 합니다.

자동차 배터리와 대체 에너지 시스템의 배터리 작동 모드는 너무 다르기 때문에 장치 자체에도 그 목적이 표시됩니다.

대체 에너지에 사용되는 유형

대체 에너지에 사용되거나 건물에 설치되는 거의 모든 배터리는 유지 관리가 필요 없는 유형입니다. 사용자는 구조에 영향을 미치는 물리적 작업을 수행할 수 없습니다.

이는 배터리가 사람, 공기 및 주변 환경에 물리적 또는 화학적으로 노출될 위험을 최소화하기 위해 수행됩니다. 따라서 다양한 유형의 배터리 작동에 대한 구조와 물리적, 화학적 뉘앙스를 자세히 연구할 필요가 없습니다. 장치의 기본적인 기술적 특성의 차이에 더 많은 주의를 기울여야 합니다.

OPzS 배터리는 단순한 납산 장치처럼 설계되었습니다. 양극판 모양의 변화로 인해 자동차 등가물보다 훨씬 더 많은 수의 충전 및 방전 주기가 가능해졌습니다.

단점은 액체 전해질이 존재한다는 것인데, 이는 압력을 낮추면 위험할 수 있습니다. 평균 가격 틈새 시장.

알카라인(니켈) 배터리는 충전 시 저전류에 둔감하고 충전에서 방전 상태까지 전체 주기를 거쳐야 하기 때문에 거의 사용되지 않습니다. 그렇지 않으면 배터리 용량이 감소합니다.

또한 이러한 장치는 동일한 용량의 경쟁사에 비해 무게와 크기가 더 큽니다. 감압되면 위험합니다. 저렴한 가격 틈새.

내부 결함, 과도한 충전 전류, 높은 곳에서 떨어지거나 부적절한 조건에서 작동하면 배터리의 감압이 가능합니다. 이 경우 가장 큰 문제는 증발로 인해 위험한 액체가 포함된 장치에서 발생합니다.

AGM 배터리에서 전해질은 유리섬유 구조로 묶여 있습니다. 저전류로 충전할 수 있습니다.그들은 실질적으로 안전하며 경쟁사 중에서 평균 가격 틈새 시장을 차지합니다.

GE(겔) 배터리에서는 전해질에 산화규소를 첨가해 겔 같은 상태를 만든다. 이 장치는 높은 수준의 안전성과 우수한 성능을 가지고 있습니다. 높은 가격의 틈새시장.

대체 에너지용 배터리는 자동차 매장에서 판매되지 않습니다. 태양광 패널, 풍력 발전소를 판매하는 회사나 인터넷을 통해 구입할 수 있습니다.

리튬 기반 배터리(예: 인산철리튬 모델)는 성능이 매우 우수하고 크기가 작으며 무게가 훨씬 가벼우며 실질적으로 안전합니다. 그러나 비용은 경쟁 유형의 장치, 심지어 젤 장치보다 훨씬 높습니다.

가격과 기술적 특성의 비율 측면에서 볼 때 젤과 리튬 배터리가 가장 매력적입니다. 그러나 일회성 초기 투자 비용이 상당히 크기 때문에 대체 에너지용 배터리 시장에는 다른 유형의 장치도 널리 퍼져 있습니다.

다음 브랜드의 배터리는 국내 시장에서 활발한 수요가 있습니다.

제시된 배터리는 뛰어난 성능 특성과 저렴한 가격이 특징입니다.

배터리 모델 선택

구매할 때 주의해야 할 태양 에너지 배터리의 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

• 배터리 전원을 결정하는 전압 및 용량;
• 제조업체가 명시한 시간 제한 내에서 배터리가 작동할 수 있는 안전 최대 방전 깊이
• 모든 기술 조건에 따른 충전 및 방전 주기 보장
• 유휴 시간 동안 충전된 배터리의 전기 손실 강도를 특성화하는 자체 방전 값;
• 추가 작동을 방해하지 않고 배터리가 수용할 수 있는 단위 시간당 전기량을 결정하는 최대 충전 전류;
• 배터리가 추가 작동을 방해하지 않고 오랫동안 전달할 수 있는 단위 시간당 전기량을 결정하는 표준 방전 전류;
• 배터리가 추가 작동을 방해하지 않고 짧은 시간 동안 전달할 수 있는 단위 시간당 전기량을 결정하는 최대 방전 전류;
• 장치 작동을 위한 최적 온도;
• 배터리의 크기와 무게, 위치와 설치 방법을 선택하는 데 필요한 지식.

이러한 모든 매개변수는 모든 주요 제조업체의 웹사이트에 전자적으로 게시되는 기술 문서에 설명되어 있습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

태양광 시스템용 다양한 유형의 배터리 작동의 미묘한 차이 검토:

다양한 종류의 스타터 배터리 비교. 대체 에너지의 장점과 단점:

리튬(LiFePo4) 배터리 사용 경험이 있습니다. 실제 자동차 장치 블록, 작동의 뉘앙스:

매개변수에 따라 배터리를 올바르게 선택하면 대체 에너지 시스템의 안정적인 작동이 보장됩니다.전기 저장 장치를 과도하게 절약할 필요는 없습니다. 향후 몇 년간 시스템을 중단 없이 운영하면 초기 초기 투자 비용을 회수할 수 있습니다.

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