Welche Heizkörper eignen sich am besten für eine Wohnung und ein Privathaus?

Alkali-Batterien

Im Gegensatz zu sauren Batterien leisten Alkalibatterien bei Tiefentladung hervorragende Arbeit und können über einen langen Zeitraum Ströme von etwa 1/10 der Batteriekapazität liefern. Darüber hinaus wird dringend empfohlen, Alkalibatterien vollständig zu entladen, damit kein sogenannter "Memory-Effekt" auftritt, der die Kapazität der Batterie um den Betrag der "nicht ausgewählten" Ladung verringert.

Im Vergleich zu sauren Batterien haben Alkalibatterien eine erhebliche Lebensdauer von 20 Jahren oder mehr, liefern während des Entladevorgangs eine stabile Spannung, können auch gewartet (überflutet) und unbeaufsichtigt (versiegelt) werden und sind anscheinend nur für diesen Zweck ausgelegt Solarenergie. In der Tat, nein, weil sie nicht in der Lage sind, mit den schwachen Strömen, die Sonnenkollektoren erzeugen, aufzuladen. Ein schwacher Strom fließt frei durch die Alkalibatterie, ohne die Batterie zu füllen. Leider soll die Menge der Alkalibatterien in autonomen Stromversorgungssystemen als "Bank" für Dieselgeneratoren dienen, bei denen diese Art der Speicherung einfach unersetzbar ist.

Batterietypen

Es gibt verschiedene Arten von Batterien, die heute auf dem russischen Markt zu sehen sind.

Gel

Einer der häufigsten Batterietypen, der aktiv für die Anordnung autonomer Stromversorgungssysteme verwendet wird. Seine chemische Zusammensetzung umfasst Blei und Schwefelsäure mit einer Gelkonsistenz. Schwefelsäure wirkt als leitender Elektrolyt. Die Tatsache, dass es in Form eines Gels in eine Batterie eingebettet ist, macht den Rekombinationsprozess effizienter und schneller. Gel-Batterien haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 5-8 Jahren.

Bleisäure

Diese Batterie unterscheidet sich nicht wesentlich von einer Gel-Batterie. Es sei denn, ein Gerät dieses Typs enthält eine Säure mit flüssiger Konsistenz, die seine Leistung etwas schwächt. Die Lebensdauer einer Blei-Säure-Batterie ist relativ kurz - 2-4 Jahre. Solche Batterien werden in der Automobilindustrie eingesetzt.

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AMG

Die AMG Batterie enthält das gleiche Blei und die gleiche Schwefelsäure. Der Unterschied zu anderen Geräten besteht in der Herstellung. Für den Schwefelsäuregehalt in einer Batterie dieses Typs wird aus den feinsten Glasfäden ein spezielles Absorptionsgefäß entnommen. Das Material heißt Glasmatte. AMG-Batterien haben eine ähnliche Leistung wie Gel-Batterien und halten ungefähr 5-8 Jahre.

Alkalisch

Alkalibatterien enthalten immer Nickel. Das zweite chemische Element kann Eisen oder Cadmium sein. Sie werden wegen des verwendeten Elektrolyten - Alkali - als alkalisch bezeichnet. Eisen-Nickel- und Cadmium-Nickel-Batterien haben den Vorteil, dass sie schweren Dauerbelastungen und obszönem Betrieb mit einer beeindruckenden Lebensdauer von 15 Jahren standhalten können, und der Nachteil ist die Notwendigkeit zusätzlicher Wartung (Nachfüllen von Wasser, Elektrolyt usw.). . Solche Geräte haben eine niedrige Spannung - 2V. Für den Einsatz in autonomen Stromversorgungssystemen werden sie daher in Monoblöcken oder einer Batterie in mehreren Teilen fertiggestellt. Während des Betriebs setzen solche Vorrichtungen Alkali frei. Aus Sicherheitsgründen wird empfohlen, Alkalibatterien in einem separaten, belüfteten Raum bereitzustellen. Die Geräte eignen sich zum Anschluss an eigenständige Systeme.

Lithium-Ionen

Diese Batterien enthalten Lithium. Mit einer Lebensdauer von ca. 10 Jahren hat es hohe Kosten. Da eigenständige Systeme Geld sparen sollen, werden Lithium-Ionen-Batterien selten für sie gekauft. Obwohl dies einige der leistungsstärksten Geräte sind.Lithium-Ionen-Batterien halten starken Belastungen und häufigen Tiefentladungen stand.

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Li-Ionen-Batterien

Batterien dieses Typs haben eine grundlegend andere "Chemie" als Batterien für Tablets und Laptops und verwenden die Lithiumeisenphosphat-Reaktion (LiFePo4). Sie laden sich sehr schnell auf, können bis zu 80% der Ladung abgeben, verlieren nicht an Kapazität durch unvollständiges Laden oder lange Lagerung im entladenen Zustand. Batterien halten 3000 Zyklen stand, haben eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren und werden auch in Russland hergestellt. Die teuersten von allen, aber im Vergleich zu beispielsweise sauren haben sie die doppelte Kapazität pro Gewichtseinheit, dh sie benötigen die Hälfte.

Technische Hauptmerkmale der Batterie

Die Eigenschaften und Anforderungen für Batterien werden basierend auf den Eigenschaften des Betriebs des Solarkraftwerks selbst bestimmt.

Batterien müssen:

für eine große Anzahl von Lade- / Entladezyklen ohne nennenswerten Kapazitätsverlust ausgelegt sein;
eine geringe Selbstentladung haben;
Halten Sie die Leistung bei niedrigen und hohen Temperaturen.

Die wichtigsten Merkmale sind:

Batteriekapazität;
volle Ladung und zulässige Entladerate;
Bedingungen und Lebensdauer;
Gewicht und Abmessungen.

So berechnen und wählen Sie die richtige Batterie

Berechnungen basieren auf einfachen Formeln und Toleranzen für Verluste, die in einem autonomen Stromversorgungssystem auftreten.

Die minimale Energieversorgung der Batterien sollte die Last im Dunkeln liefern. Wenn der Gesamtenergieverbrauch von der Dämmerung bis zum Morgengrauen 3 kWh beträgt, muss die Batteriebank über eine solche Reserve verfügen.

Die optimale Energieversorgung sollte den täglichen Bedarf der Anlage decken. Wenn die Last 10 kW / h beträgt, können Sie mit einer Bank mit einer solchen Kapazität problemlos einen bewölkten Tag „aussetzen“ und bei sonnigem Wetter nicht mehr als 20-25% entladen, was optimal ist für Säurebatterien und führt nicht zu deren Abbau.

Hier berücksichtigen wir nicht die Leistung von Solarmodulen und gehen davon aus, dass sie in der Lage sind, Batterien mit einer solchen Ladung zu versorgen. Das heißt, wir berechnen den Energiebedarf der Anlage.

Die Energiereserve in 1 Batterie mit einer Kapazität von 100 Ah bei einer Spannung von 12 V wird nach folgender Formel berechnet: Kapazität x Spannung, dh 100 x 12 = 1200 Watt oder 1,2 kW * h. Daher benötigt ein hypothetisches Objekt mit einem Nachtverbrauch von 3 kW / h und einem Tagesverbrauch von 10 kW / h eine Mindestbank von 3 Batterien und eine optimale von 10. Dies ist jedoch ideal, da Sie die berücksichtigen müssen Wertberichtigungen für Verluste und Ausstattungsmerkmale.

Wo Energie verloren geht:

50% - zulässiger Abfluss herkömmliche Säurebatterien. Wenn also die Bank darauf aufgebaut ist, sollten doppelt so viele Batterien vorhanden sein, wie eine einfache mathematische Berechnung zeigt. Für die Tiefenentladung optimierte Batterien können um 70–80% „entladen“ werden, dh die Kapazität der Bank sollte um 20–30% höher sein als die berechnete.

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80% - durchschnittlicher Wirkungsgrad einer Säurebatterie, die aufgrund ihrer Besonderheiten 20% weniger Energie abgibt als sie speichert. Je höher die Lade- und Entladeströme sind, desto geringer ist der Wirkungsgrad. Wenn beispielsweise ein elektrisches Bügeleisen mit einer Leistung von 2 kW über einen Wechselrichter an eine 200-Ah-Batterie angeschlossen wird, beträgt der Entladestrom etwa 250 A und der Wirkungsgrad sinkt auf 40%. Dies führt wiederum dazu, dass eine doppelte Reservekapazität der Bank benötigt wird, die auf Säurebatterien basiert.

80-90% - durchschnittlicher Wirkungsgrad des Wechselrichters, die Gleichspannung für das Haushaltsnetz in 220 V Wechselstrom umwandelt.Unter Berücksichtigung der Energieverluste selbst bei den besten Batterien betragen die Gesamtverluste etwa 40%, dh selbst bei Verwendung von OPzS und noch mehr bei AGM-Batterien sollte die Kapazitätsreserve 40% höher sein als die berechnete.

80% - der Wirkungsgrad des PWM-Controllers Aufladen, dh Sonnenkollektoren können physikalisch nicht mehr als 80% der an einem idealen Sonnentag und bei maximaler Nennleistung erzeugten Energie auf Batterien übertragen. Daher ist es besser, teurere MPPT-Regler zu verwenden, die den Wirkungsgrad von Solarmodulen bis zu fast 100% gewährleisten, oder die Batteriebank und damit die Fläche von Solarmodulen um weitere 20% zu vergrößern.

Alle diese Faktoren müssen bei den Berechnungen berücksichtigt werden, je nachdem, welche Bestandteile im Solarerzeugungssystem verwendet werden.

Batterieeigenschaften für autonome Systeme

Als nächstes werden wir uns mit den wichtigsten technischen Eigenschaften der Batterien befassen.

Batteriekapazität (Ah)

Die Kapazität ist die Energiemenge, die den Akku zu 100% auflädt. Dieser Parameter ist grundlegend. Die Maßeinheit ist Amperestunden. Die Nennkapazität der Batterie ist auf der Rückseite des Gehäuses angegeben. Die vom Hersteller angegebenen Indikatoren stehen jedoch häufig im Widerspruch zu den tatsächlichen.

Die tatsächliche Batteriekapazität beträgt plus / minus 10-20% der Nennkapazität. Die Diskrepanz zwischen den angegebenen und den tatsächlichen Parametern ist auf die Umgebungsbedingungen der Batterie zurückzuführen.

Der Wert der tatsächlichen Kapazität liegt nahe am Nennwert, wenn die Lufttemperatur +20 Grad beträgt. Niedrigere oder höhere Temperaturen beeinträchtigen die Kapazität und damit die Lebensdauer des Akkus. Bei Temperaturen unter + 10-0 Grad nimmt der Wert ab, bei Temperaturen über +20 Grad steigt der Wert an.

Die Kapazität der Batterie ist durch eine allmähliche Abnahme gekennzeichnet, wenn die Batterie verwendet wird. Dies ist auf Verschleiß am Gerät zurückzuführen. Die Standardbatteriekapazität für eine netzunabhängige Solaranlage beträgt 100-200 Ah.

Batteriespannung

Ein weiteres wichtiges Merkmal. Die Spannung ist ein Maß für den Wirkungsgrad einer Batterie. Dies ist ein Wert, der die Energiequalität angibt, die das Gerät aufnehmen und abgeben kann. Gemessen in Volt.

Die Nennspannung des Herstellers sowie die Kapazität sind auf der Rückseite des Batteriegehäuses angegeben. Aber oft weichen die Werte der Nenn- und der realen Spannung voneinander ab. Bei einer optimalen Umgebungstemperatur von +20 Grad kann sie zwischen 11,5 V und 14,4 V liegen.

Der Spannungswert hängt vom Ladezustand der Batterie ab. 11,5 V sind typisch für einen niedrigen Ladezustand, 14,4 V für einen maximalen Ladezustand. Wertschwankungen werden beim Laden / Entladen des Akkus beobachtet.

Damit die Batterie in einem autonomen System reibungslos funktioniert, muss ihre Spannung den Spannungsanzeigen anderer Geräte entsprechen. Sonnensysteme von Privathäusern und Sommerhäusern werden normalerweise an Batterien aus 12-Volt-Batterien angeschlossen. Ein Akku kann 1-8 Ladegeräte und manchmal mehr enthalten.

Innenwiderstand

Diese Eigenschaft spielt auch eine wichtige Rolle für die Batterieleistung. Der Parameter wird in Ohm gemessen und bezeichnet die Kraft, die darauf abzielt, den Empfang und die Ausgabe von Energie auf den Wert der deklarierten Leistung zu begrenzen.

Der Wert des Innenwiderstands hängt von mehreren Faktoren ab: Batterietyp (chemische Zusammensetzung), Kapazität, Zeitraum und Betriebsbedingungen. Die normale Anzeige unter optimalen Nutzungsbedingungen der Batterie reicht von 0,005 bis 0,01 Ohm.

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Wenn der Widerstand erhöht wird, kann dies zwei gute Gründe haben - eine unangenehme Temperatur für den Batteriebetrieb oder einen unsachgemäßen Betrieb.Wenn die Umgebungsbedingungen normal sind und das Gerät ordnungsgemäß verwendet wird, kann eine Erhöhung des Widerstands nur eines bedeuten - Batterieverschleiß.

Der erhöhte Widerstand der Batterie kann als Signal zur Verringerung des Widerstands dienen. Dies kann verhindern, dass die Geräte eingeschaltet werden, da das Ladegerät als entladen erkannt werden kann.

Selbstentladung

Dies ist ein Parameter, der die Menge an Energie angibt, die im Laufe der Zeit in einem voll aufgeladenen Akku verloren geht. Ein hochwertiges und korrekt verwendetes Gerät sollte eine geringe Selbstentladungsrate pro Monat aufweisen. Im Durchschnitt sind dies 3-5% der gesamten Energieversorgung.

Beachten Sie die Abnahme des Prozentsatzes der Selbstentladung unter kühlen Bedingungen. Der Temperaturanstieg wirkt sich nachteilig auf den Ladezustand des Akkus aus.

Batteriebetriebsregeln

Wartungsbatterien geben während des Betriebs Gase ab, daher ist es verboten, sie in Wohngebäuden zu platzieren, und es ist erforderlich, einen separaten Raum mit aktiver Belüftung auszustatten.

Der Elektrolytstand und die Ladetiefe müssen ständig überwacht werden, um Batterieschäden zu vermeiden.

Bei ganzjährigem Betrieb muss die Möglichkeit des Aufladens von Batterien aus externen Quellen - einem Netzwerk oder einem Generator - vorgesehen werden, um eine tiefe Entladung der Batterien an bewölkten Tagen zu vermeiden. Viele Wechselrichtermodelle können automatisch umschalten.

Kurze Zusammenfassung

Um die Kapazität der Batteriebank korrekt zu berechnen, müssen Sie den täglichen Energieverbrauch ermitteln, 40% der tödlichen Verluste in der Batterie und im Wechselrichter addieren und dann die berechnete Leistung abhängig vom Batterietyp und der Steuerung erhöhen.

Wenn im Winter Solarenergie erzeugt wird, muss die Gesamtkapazität der Bank um weitere 50% erhöht werden und die Möglichkeit bestehen, die Batterien aus Quellen Dritter - einem Netzwerk oder einem Generator, dh mit hohen Strömen - aufzuladen. solte gegeben sein. Dies wirkt sich auch auf die Auswahl von Batterien mit bestimmten Eigenschaften aus.

Wenn Sie Schwierigkeiten haben, unabhängige Berechnungen durchzuführen, oder sicherstellen möchten, dass diese korrekt sind, wenden Sie sich bitte an die Spezialisten von Energetichesky Center LLC. Dies kann über einen Online-Chat auf der Slight-Website oder telefonisch erfolgen. Wir haben große Erfahrung in der Montage und Installation von Solaranlagen in verschiedenen Einrichtungen - von Hütten und Landhäusern bis hin zu Industrie- und Landwirtschaftsanlagen.

Die Hersteller bieten eine so breite Palette an Geräten an, dass es nicht schwierig sein wird, ein Solarkraftwerk nach Ihren Anforderungen und finanziellen Möglichkeiten zu montieren.

Wechselrichterauswahl

Es macht keinen Sinn, alle zum Verkauf stehenden Wechselrichtertypen aufzulisten. Für die Auswahl eines Wechselrichters sind folgende Punkte wichtig:

Eingangsspannung und -strom;
Anzahl der Phasen (1 oder 3) und Ausgangsspannung mit möglichen Abweichungen (Ausgangsspannungsstabilisierung ± 2% ist gut);
Die harmonische (nichtlineare) Verzerrung der Ausgangsspannung.

Es ist wichtig für den Koeffizienten:

5% sind akzeptabel für eine "reine Sinuswelle"
weniger als 5% ist gut
Es ist besser, nicht mehr als 5% zu nehmen, wenn Sie wirklich eine reine Sinuswelle benötigen.

Ausgabe

Wenn Ihr Haus Stromprobleme hat oder wenn Sie Solarenergie nutzen oder ein unterbrechungsfreies Stromnetz installieren, müssen Sie Spannungswechselrichter für Ihr Haus kaufen. Um die Leistung zu erhöhen, arbeiten sie übrigens parallel bis zu 10 Stück.