Для обеспечения жилых домов и офисных зданий электричеством сегодня все чаще используются системы альтернативной энергетики. Применяемые в составе таких систем солнечные батареи преобразуют энергию солнца в электрический ток. Но это происходит лишь днем, при ярком солнечном свете. Чтобы объект был обеспечен электричеством круглосуточно, такие энергосистемы комплектуются аккумуляторами. Какой аккумулятор для солнечной батареи лучше использовать в системе автономного электроснабжения частного дома или служебного помещения?
Особенности АБ, используемых в гелиоэнергетике
Выбирая аккумуляторную батарею (АБ) для автономной системы электропитания, использующей энергию солнечного света, нужно учитывать, что обычный автомобильный аккумулятор в этом случае не подойдет. Это связано с тем, что используемые в автотранспортных средствах АБ способны обеспечивать высокие пусковые токи, но плохо переносят глубокий разряд. Т. е. эти модели рассчитаны на кратковременные пиковые нагрузки с последующим восстановлением заряда в процессе движения авто. Производители не рекомендуют разряжать такие устройства на 30–40 % или более. Аккумуляторы для солнечных батарей работают в другом режиме. Они аккумулируют энергию, пока светит солнце, и разряжаются малыми токами на 50 % и более (в некоторых случаях на 80–90 %) ночью и в пасмурную погоду.
Виды АБ для солнечных батарей
В системах бытовой гелиоэнергетики используются аккумуляторы разных типов, что позволяет выбрать подходящий вариант для конкретных условий работы. Высокие эксплуатационные показатели демонстрируют литий-ионные (Li-Ion) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи, применяемые в составе автономных систем электроснабжения.
Литий-ионные. Li-Ion аккумуляторы справедливо считаются одними из лучших накопителей энергии солнечного света. Характерными для этих устройств являются небольшой вес, длительный срок службы (от 500 до 1000 циклов заряда/разряда), высокая плотность накапливаемой мощности (энергии). Литий-ионные АБ не нуждаются в техническом обслуживании и допускают разряд до 99% без ущерба для работоспособности и сокращения рабочего ресурса. Работа литий-ионных аккумуляторов протекает без выделения паров кислоты, что повышает степень безопасности этих моделей. Более высокая стоимость Li-Ion батарей в полной мере окупается их долговечностью и улучшенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с АБ большинства других типов.
Литий-железо-фосфатные. LiFePO4 (LFP) аккумуляторы – самые безопасные из представленных сегодня на рынке литиевых батарей. Для LFP устройств характерна пожаро — и взрывобезопасность. В отличие от Li-Ion моделей, эти изделия не нагреваются в процессе работы из-за высокой плотности энергии и не нуждаются в комплектации сложными системами контроля температуры. LiFePO4 батареи не чувствительны к глубокому разряду и могут устанавливаться в помещениях без вентиляции. Рабочий ресурс LFP аккумуляторов может составлять от 2 до 6 тысяч циклов заряда/разряда или до 15 лет непрерывной эксплуатации. Для обеспечения стабильной бесперебойной работы литий-железо-фосфатных батарей эти устройства комплектуются балансирами.
Почему для солнечных батарей лучше использовать LiFePO4 аккумуляторы
LFP АБ превосходят свинцово-кислотные (SLA) аналоги по наиболее важным техническим характеристикам. Так, рабочее напряжение литий-железо-фосфатных АБ не зависит от скорости разряда. LiFePO4 аккумуляторы выдают равное количество энергии в течение всего цикла разряда, в то время как емкость SLA модели снижается по мере уменьшения заряда. Рабочий ресурс средней свинцово-кислотной батареи составляет 500 циклов, что примерно в 6 раз меньше аналогичного показателя LFP аккумулятора. Заряжается LiFePO4 аккумулятор до 5 раз быстрее, чем SLA устройство. Литий-железо-фосфатные АБ лучше приспособлены к работе в условиях экстремально высоких и низких температур. LFP модели не протекают, поэтому их можно устанавливать в любом положении.
