АККУМУЛЯТОРЫ
Для чего нужно использовать аккумуляторы в системе автономного электроснабжения?
В простейшем виде автономное электропитание аппаратуры малой мощности (< 300 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 отсутствии Солнца солнечная батарея перестает работать и радиоприемник замолкает, тоже самое происходит с термоэлектрическим генератором, если источник тепла перестает поддерживать необходимый (больше 200 0С) 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 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 устройтва, 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 имет 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 не ночью, а днем. Этого можно добиться, добавив к системе электропитания аккумуляторные батареи (АБ), которые будут заряжаться циклически от генератора. При этом жидкотопливный генератор будет работать в режиме, близким к номинальной нагрузке, что повышает его КПД и снижает расход топлива на единицу выработанной электроэнергии.
Избыток электроэнергии вырабатываемый различными источниками может запасаться АБ на длительное время (десятки дней), 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.
Наиболее важными показателями качества АБ являются: емкость, напряжение, габариты, вес, стоимость, допустимая глубина разряда, срок службы, КПД, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда.
Аккумуляторы общего назначения обычно дешевле остальных. Они наиболее распространены на рынке. Более того, практически все аккумуляторы, которые завозятся в Россия, являются аккумуляторами общего назначения. Это объясняется тем, что основной потребитель герметичных, необслуживаемых аккумуляторов - системы телекоммуникаций. Они используются для обеспечения резервного электроснабжения в случае аварий в сетях централизованного электроснабжения. Батареи общего назначения прекрасно работают в буферном режиме, т.е. в режиме подзарядки. В таком режиме служат до 10-12 лет. Если же их использовать в циклическом режиме (т.е. постоянно заряжать-разряжать на хотя бы 30%-40% от емкости), то их срок службы существенно сокращается.
Такие АБ также используются в UPS; вообще UPS предназначены для аварийного завершения работ, а не для питания нагрузки в постоянном режиме. Поэтому, учитывая что обычно они стоят в офисах, там и ставят AGM батареи общего назначения. Даже если АБ и выйдет из строя преждевременно, все же это во многих случаях дешевле, чем риск потери информации и результатов работы. В связи с этим, в системах на базе возобновляемых источников энергии, а также в системах бесперебойного питания, целесообразно использовать, хотя и более дорогие, герметичные, необслуживаемые АБ глубокого разряда.
Такие АБ имеют большую, по сравнению батареями общего назначения (и тем более, стартерными батареями), толщину пластин электродов; также, в них применены специальные технологии, поэтому срок их службы в режиме длительного разряда намного превышает срок работы стартерных батарей и герметичных батарей общего назначения. Тем не менее, не стоит совсем отказываться от применения АБ общего назначения. При условии максимального разряда не более 30% от емкости, AGM и гелевые аккумуляторы общего назначения обеспечат надежную и долгую работу оборудования в вашей резерной и даже автономной энергосистеме. При этом нужно правильно выбырать тип АБ (гелевую или AGM) в зависимости от режимов работы вашего оборудования.
|
|
