Panels Photovoltaische Solarenergie

Energiespeicher

Energiespeicher

In den autonomen Stromversorgungsanlagen, es ist notwendig , um die Energie , die während der Stunden der erfassten speichernSonnenstrahlung zu liefern , um während der Stunden abzudecken , wenn es ist nicht (Tageszyklus und saisonalen Zyklus).

Merkmale Akkumulatoren:

  • Elektrische Batterien haben eine sehr wichtige und von grundlegender Bedeutung für das reibungslose Funktionieren und die Dauer einer Photovoltaik-Anlage Funktion.
  • Sie müssen über ausreichende Kapazitäten verfügen, um Stromversorgung in Zeiten der Wolken (Selbstinstallation) gewährleisten.
  • Es ist reversibel elektrochemischen Systemen auf Basis der chemischen Reaktionen statt innen.

Wir können nach ihrer Verwendung verschiedene Arten von Akkumulatoren unterscheiden:

  • stationäre Batterien: in der Regel an einem festen Ort und eine elektrische Leistung dauerhaft oder sporadisch für verschiedene Zwecke. Zu keinem Zeitpunkt werden sie jedoch gefragt Werte für hohe Ströme in kurzen Zeiten zu geben.
  • Starterbatterien: sind verantwortlich für Strom mit Intensitätswerten hoher Strom für kurze Zeit produziert, zum Beispiel in Autos bei jedem Start, oder wenn ein Motor gestartet wird.Die Platten der Elektroden dieser Batterien sind dicker als die der stationären und der Lebenserwartung aufgrund der "harten" Bedingungen kürzer ist.
  • Antriebsakkumulatoren: sind verantwortlich für die Leistung für kleine Elektrofahrzeuge bieten und bat daher relativ hohe Stromstärken in Zeiten von einigen Stunden ..

vorzugsweise für Solarstrom, stationäre Batterien verwendet. 

Was die Eigenschaften des Elektrolyten haben wir Typ:

  • Säure (lead-acid, Pb-Sb, Pb-Cd).
  • Alkaline (Nickel-Cadmium).

Die wichtigsten Parameter eines Akkumulators für elektrische Energie, sind:

  • Kapazität: maximale Strommenge, die gespeichert werden können. In der Praxis irreversible Schäden an der Batterie zu vermeiden, ist es, einen Teil der Gesamtkapazität nur zur Verfügung stellen kann, nennen wir nutzbare Kapazität. Die nutzbare Kapazität hängt von der Art der Batterie und Arbeitsbedingungen, aber in der Regel Werte von 30% auf über 90% (gute Qualität Alkaline-Batterien) der maximalen Kapazität. Die Menge an Strom, die eine Batterie liefern kann, hängt auch von der Zeit der Entladung, so wird die Kapazität größer, je mehr sein langsam der Schock. Die Batteriekapazität in Amperestunden (Ah) ausgedrückt. Mit C5 stellt C25 Notation C100 Zeit in Stunden Entladung jeweils 5, 25 oder 100 (C5 = Download in 5 Stunden). Diese Werte geben die Anzahl der Stunden, in denen theoretisch einen Strom von der Batterie bestimmt haben könnte.
  • Entladungstiefe: ist der Prozentsatz der maximalen Batteriekapazität, die von der Batterie unter normalen Bedingungen gezogen werden können. Es ist eine sehr variable Term, der von der Art des Akkumulators abhängt und beeinflusst deren Lebens.
  • Lebensdauer: es ist in der Regel in Zyklen (anstatt Jahre) gemessen, so dass ein Zyklus eine vollständige Lade-Entlade-Prozess ist (bis auf die empfohlene Tiefe der Entladung).Unter der Annahme eines durchschnittlichen Zyklus von einem Zyklus pro Tag und einem Speicher gut gepflegt, sollte mindestens 10 Jahre dauern.
  • Selbstentladung: ein Phänomen, bei dem ein Akkumulator, die aus verschiedenen Gründen langsam entladen wird, sondern kontinuierlich, selbst wenn sie nicht mit einer externen Schaltung verbunden.

Funktionen elektrischen Akkumulator

Die Grundfunktionen der Batterien in Solaranlagen sind:

  • Energieversorgung in Abwesenheit von Strahlung: Tag und Nacht mit Wolken im Tageszyklus und saisonalen Zyklus.
  • Aufrechterhaltung eines stabilen Spannungspegel in der Anlage: die Spannung am Ausgang der Module entsprechend der einfallenden Strahlung variiert, die nicht sehr gut für den Betrieb von manchen Vorrichtungen sein kann.
  • Geben Sie einen Schnappschuss oder für eine begrenzte Zeit, eine überlegene Leistung, auf die das Feld der Paneele erzeugen könnte sogar in den besten Fällen. Es ist der Fall des Anlassens des Motors, beispielsweise der Kompressormotor eines Kühlschranks.

Wie gesagt, sind die am häufigsten verwendete in der Photovoltaik-Solaranlagen stationäre Blei-Säure-Typ.

Arten von Batterien

Unter Batterien Blei-Säure, die auf dem Markt sind, unterscheiden wir drei Typen:

  • Akkumulatoren kompakt, Monoblock (ähnlich Boot zu geben). Die regelmäßige Anwendung in kleinen Anlagen (verwenden Sie am Wochenende ...).
  • stationäre Batterien: mit getrennten Schalen, Platten und Stangen mit Rohr niedrigen Antimon. Diese sind ideal für Photovoltaik-Anlagen, wie sie entworfen wurden, zu langsam entladen und wieder aufladen, wenn verfügbare Energie.
  • Antriebsbatterien: konzipiert für Fahrzeuge und Elektrostapler zu bewegen; Sie sind billiger als stationäre und guten Service in der Photovoltaik-Solaranlagen geben kann, wann immer Sie, dass eine häufigere Wartung bewusst sein müssen.

Es ist wichtig zu wissen , dass , wenn die Batterie an den verbundenen Photovoltaikmodule , die Batteriespannung , die Betriebsspannung der Module bestimmt. Somit haben die Betriebskurve der Module einen Arbeitspunkt von dem Akkumulator konditionierten und nicht umgekehrt, so dass der Intensitätswert des Moduls ergibt, wird eingestellt entsprechend der Spannung der Batterie verbunden.

Obwohl in der Regel Batterien durch ihre Sollwertspannung identifiziert werden, tatsächlich variiert die Spannung jeder Zelle oder Schiff auf dem Ladezustand. Dieser Wert schwankt zwischen 1,85 V-Werte (heruntergeladen) und 2,4 V (beladen) etwa nach der Art und Hersteller.

In einem Akkumulator 6 Gefäßen (12 V nominal) besteht, ist die Schwankungsbreite von 10,5 bis 14,4 V.

Beachten Sie, dass normalerweise in einer Installation von Photovoltaik - Solarenergie , die Spannung der Module an die Batterie ähnlich sein (außer in Fällen , in denen der Regler Anhänger des maximalen Leistungspunkt - Module hat). Dies impliziert, dass die Module bei unter maximaler Leistungsspannungen arbeiten und somit bei einer Temperatur unterhalb der maximal möglichen Leistung.

Also, wenn die richtige Lagerung für eine Photovoltaik-Anlage entschieden haben, wird immer die Wahl ein Kompromiss zwischen Wirtschaftlichkeit und Eignung sein, unter Beachtung von Mindeststandards für Qualität in Bezug auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit.

In jedem Fall ist für die richtige Auswahl der geeigneten Speichertank wird es notwendig sein, die Eigenschaften mit Kennlinien zu haben.

Für die Auswahl einer Batterie, ist es zumindest notwendig, zu wissen:

  • Geben Sie Batterie mit einer Nennspannung, Maße, Gewicht ...
  • Entladungskapazitäten C20, C50, C100 mit den entsprechenden Werten der Scherspannung.
  • Arbeitstemperaturbereich.
  • maximale Entladetiefe.
  • Wert der Selbstentladung.
  • maximale tägliche Zyklus erlaubt.
  • Höchstarbeitszeit von 50% der Kosten und mit einem Tastverhältnis von 10%.
  • Lastleistung.
  • Kapazitätsänderung als Funktion der Temperatur.
  • Ende Spannungen entsprechend der Entladungsrate.
  • maximale Ladespannung von der Temperatur und Belastungsgeschwindigkeit abhängig.
  • Einfrieren.
  • Dichte als Ladezustand.

Verhaltens einer Speicherbatterie in einer Photovoltaik

Die Spannung an den Anschlüssen der Batterie hängt von den folgenden Faktoren ab:

  • Stufe oder Ladezustand 
    Die Spannung an den Anschlüssen der Batterie abnimmt, wenn entladen, und erhöht sich, wenn zu einem Maximum belastet (p. Z. B. 14 V-Batterien 12 V). Wenn entladen, bevor das Ganze tut, kommt es auf einen Wert der unteren Spannungsgrenze, unterhalb derer die Batterie kann nicht wiederhergestellt werden, wenn es entladen wird fortgesetzt. Für eine typische Blei-Säure - 12 V beträgt dieser Wert 10 V. Bei Batterie Blei-Säure, vermeiden Sie die Wirkung der Sulfatierung wird , wenn Sie auf einen hohen Zustand der Entladungstiefe erhalten auftritt und so bleibt es eine Weile. Bleisulfat beginnt ein Prozess der irreversiblen descristal·lització, blockiert die Reaktion von Ladung und macht die Batterie so verhält, wenn es einen Teil seiner Kapazität verloren hatte, so muss durch eine andere ersetzt werden. Außerdem muss darauf geachtet werden die Batterie nicht zu überladen genommen werden, da in diesen Bedingungen, wenn die Platten Strom an die Batterie sendet, noch chemische Reaktionen im Elektrolyten produziert und Sauerstoff und Wasserstoffgas beginnt zu produzieren, die Harms und verkürzt die Lebensdauer. Einige Hersteller enthalten eine rekuperative Topfen, durch "Catalysis" Sauerstoff und Wasserstoff zurückkehr Wasser in den Zellen rekombinieren. Aber der beste Weg Vergasung zu verhindern, ist ein Laderegler.
  • Geschwindigkeit Be- oder Entladen 
    Wenn eine Batterie geladen wird, ist die Spannung an seinen Klemmen höher als wenn desconnectéssim der Ladestrom, so daß der Innenwiderstand der Batterie erzeugt eine interne Spannungsabfall. Wenn Sie das Gegenteil Download gilt: der kleine Spannungsabfall über dem Innenwiderstand an den Anschlüssen die Potentialdifferenz bewirkt, als das Maß etwas niedriger ist.
  • Temperatur: 
    Da die inneren Reaktionen, die chemische Batterie in der Natur vorkommen, sind, hat Temperatur einen entscheidenden Einfluss auf diese Reaktionen. So empfahl die letzte Spannung, die den Zustand der vollen Ladung zu erreichen sollte höher, je niedriger die Temperatur, weil die chemischen Reaktionen schwieriger stattfinden sollen und daher mehr Energie benötigen, um den Prozess zum Laufen zu bringen. Dies ist wichtig, da, je nachdem wo die Anlage muss der Wert der angelegten Spannung Korrektur abhängig von der Temperatur, bei der die Batterie ausgesetzt wird. Diese Bedingungen der Raum derBatterien , wie weiter unten erläutert.

Auf der anderen Seite müssen wir bedenken, dass:

  • Mit steigender Temperatur werden die Reaktionen beschleunigt, und daher verringert sich die Lebensdauer.
  • Bei niedrigen Temperaturen die Lebensdauer erhöht, aber das Risiko des Einfrierens laufen, nicht behebbar, welche Schäden an der Batterie führen kann. Damit diese Tatsache zu antizipieren, sollte es die Raum einstellen Batterien mit moderaten Temperaturen.

In einer normalen Batteriesäure (Pb-Schwefelsäure), ist die Säurekonzentration von 40%, und unter diesen Bedingungen ist der Gefrierpunkt -60 ° C. Wenn die Batterie entladen ist, nimmt ab, wenn die Elektrolytkonzentration des Gefrierpunkts erhöht, die Grenze des Gefrierpunktes von 0 ° C erreicht, wenn die Elektrolytkonzentration null (Wasser). Dann kann die Batterie auf jeden Fall verderben (Hochgebirgsanlagen). Dieses Phänomen bekräftigt die Notwendigkeit , den Raum zu haben Batterien so isoliert wie möglich von der Kälte.

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Geändert am: 7. April 2016