Аккумуляторы для солнечной станции: какие выбрать и сколько нужно
Коротко. В солнечной станции батарея разряжается каждую ночь — это циклический режим. Нужны батареи с ресурсом циклов: GEL, AGM глубокого разряда, OPzV, OPzS или свинцово-углеродные. Ёмкость считают так: ночное потребление (Вт·ч) / (напряжение банка × глубина разряда). Чем неглубже разряд, тем дольше служит банк.
Батарея работает в циклах, а не на дежурстве
В ИБП батарея годами стоит на подзарядке и разряжается редко. Это буферный режим. В солнечной станции иначе: днём панели заряжают батарею, ночью она отдаёт энергию. За год — около 365 циклов.
Поэтому смотрят не только на срок службы, но и на ресурс циклов. AGM общего назначения рассчитан на буфер: циклы для него в каталоге не указаны. Про гель и AGM подробно — в статье «Гелевый или AGM аккумулятор».
Мы поставляем свинцово-кислотные аккумуляторы. Ниже — только они.
Пять типов подходят для солнечной станции
Цифры — по заводским каталогам аккумуляторов, которые мы поставляем, при 25 °C.
| Тип | Циклы при разряде на 50 % | Циклы при разряде на 80 % | Срок службы | Рабочая температура | Ёмкость в линейке |
|---|---|---|---|---|---|
| Гелевый (GEL), 12 В | 800 | 450 | 6–10 лет в буфере* | −40…+65 °C | 33–250 А·ч |
| AGM глубокого разряда, 12 В | 1 200 | 600 | 5–6 лет в буфере | −20…+50 °C | 7,2–250 А·ч |
| OPzV (трубчатый гель), 2 и 12 В | 2 500 | 1 500 | 20 лет в буфере | −40…+65 °C | 100–3 000 А·ч |
| OPzS (заливной трубчатый), 2 В | 3 000 | 2 000 | 20 лет в буфере | −40…+65 °C | 200–3 000 А·ч |
| Свинцово-углеродный, 2 и 12 В | не указано | не указано | 20 лет | не указано | 100–400 А·ч |
* Гелевый 12 В: 33 А·ч — 6 лет, 38–250 А·ч — 10 лет.
Чем отличаются.
- GEL и AGM глубокого разряда — 12-вольтовые батареи для дома и небольших станций. Герметичные, воду не доливают.
- OPzV — элементы 2 В для больших банков, есть и 12 В. Герметичные. При разряде на 50 % — 2 500 циклов, втрое больше GEL.
- OPzS — заливные, с жидким электролитом. Циклов ещё больше, но раз в 3 года нужна доливка воды.
- Свинцово-углеродные — в пластины добавлен углерод. По каталогу они рассчитаны на частичный заряд и быстро принимают заряд. Это режим солнечной станции: в пасмурный день панели не успевают зарядить батарею до конца.
Неглубокий разряд продлевает жизнь банка
Пересчитаем циклы в годы: один цикл в сутки, 365 в год. Это оценка, а не паспорт. Реальный срок зависит от жары и настройки заряда.
| Тип | Разряд каждую ночь | Циклы по каталогу | ≈ лет (расчёт) |
|---|---|---|---|
| GEL 12 В | на 50 % | 800 | 2 |
| GEL 12 В | на 30 % | 1 800 | 5 |
| AGM глубокого разряда | на 50 % | 1 200 | 3 |
| AGM глубокого разряда | на 30 % | 2 500 | 7 |
| OPzV | на 50 % | 2 500 | 7 |
| OPzV | на 20 % | 6 800 | 18 |
| OPzS | на 20 % | 8 000 | до 20 (срок службы по каталогу) |
Вывод. По расчёту банк с запасом ёмкости служит в 2–3 раза дольше. Под ежедневный глубокий разряд на 10–20 лет берут OPzV или OPzS.
Ёмкость считают по ночному потреблению
Шаг 1. Посчитайте ночное потребление. Сложите мощность приборов, которые работают от заката до рассвета. Умножьте каждую на часы работы. Получите Вт·ч.
Шаг 2. Узнайте напряжение банка. Его задаёт инвертор: 12, 24 или 48 В — смотрите паспорт.
Шаг 3. Выберите глубину разряда. Для GEL и AGM — 30–50 %, для OPzV и OPzS — 20–50 %.
Ёмкость, А·ч = ночное потребление, Вт·ч / (напряжение банка × глубина разряда)
Пример для дома. Числа условные. Например, ночью дом потребляет 3 000 Вт·ч. Банк 24 В, разряд на 50 %. 3 000 / (24 × 0,5) = 250 А·ч. Это две батареи 12 В 250 А·ч, соединённые последовательно.
Пример для бизнеса. Например, ночью нужно 20 000 Вт·ч. Банк 48 В, разряд на 50 %. 20 000 / (48 × 0,5) ≈ 833 А·ч. Подойдут 24 элемента OPzV 2 В по 1 000 А·ч.
Часть энергии теряется в инверторе. Делите результат на его КПД — смотрите в паспорте инвертора. Ёмкость GEL и OPzV в каталогах дана для разряда за 10 часов (C10). Ночь с ровной нагрузкой близка к этому режиму.
24 или 48 В. Ток = мощность / напряжение. Например, инвертор 5 000 Вт от банка 24 В берёт около 208 А. От банка 48 В — около 104 А. Меньше ток — тоньше кабели. Но решает паспорт инвертора.
Сколько батарей и как соединять
Число батарей 12 В = напряжение банка / 12. Для 24 В — две, для 48 В — четыре. Элементов 2 В — в 6 раз больше: 12 для 24 В, 24 для 48 В. Таблица для других напряжений — в статье «Аккумулятор для ИБП».
Последовательно соединяют, чтобы поднять напряжение. Параллельно — чтобы добавить ёмкость. Чем меньше параллельных цепочек, тем ровнее работает банк. Поэтому для больших банков обычно берут элементы 2 В большой ёмкости.
Не смешивайте старые и новые батареи. Старая разряжается раньше и тянет вниз всю цепочку. В банк ставят батареи одного типа, ёмкости и возраста.
Гибрид или автономная станция.
- Гибридная станция подключена к сети или генератору. Батарея закрывает ночь и отключения. Банк можно взять меньше.
- Автономная (off-grid) сети не имеет. Банк должен пережить ночь и пасмурные дни. Умножьте ёмкость на число таких дней — сколько закладывать, посчитаем под ваш объект.
В жару батареи ставят в тень и в помещение
Все сроки и циклы в каталогах даны при 25 °C. Летом в Узбекистане на улице заметно жарче. В жару батарея служит меньше — ставьте её в прохладное место.
- Ставьте банк в помещение с вентиляцией или кондиционером.
- Не ставьте батареи на солнце или в закрытый металлический шкаф на улице.
- Для мест без кондиционера есть AGM для жаркого климата. По каталогу они служат 10 лет при 35 °C. Рабочая температура — −40…+80 °C, ёмкость — 100–180 А·ч.
- GEL, OPzV и OPzS по каталогу работают до +65 °C, AGM — до +50 °C.
Частые вопросы
Какой аккумулятор лучше для солнечных панелей?
Тот, у которого в каталоге указан ресурс циклов. Для дома — GEL или AGM глубокого разряда. На 15–20 лет — OPzV, OPzS или свинцово-углеродные.
Сколько аккумуляторов нужно для солнечных панелей?
Число зависит от напряжения инвертора и ночного потребления. Для банка 48 В — минимум 4 батареи 12 В. Ёмкость — по формуле выше.
Подходит ли гелевый аккумулятор для солнечных батарей?
Да. По каталогу — 800 циклов при разряде на 50 %, 1 800 — при разряде на 30 %. Рабочая температура — −40…+65 °C.
Сколько служит аккумулятор в солнечной станции?
Зависит от типа и глубины разряда. По расчёту GEL при разряде на 50 % каждую ночь — около 2 лет. OPzV при 20 % — около 18 лет.
Какой банк нужен для солнечной электростанции 10 кВт и сколько она стоит в Ташкенте?
10 кВт — мощность панелей. Ёмкость банка считают по ночному потреблению, а не по мощности панелей. Цена аккумуляторов — по запросу. Пришлите потребление — посчитаем банк.
Можно ли добавить новые аккумуляторы к старым?
Обычно не рекомендуют: старая батарея разряжается раньше и сокращает срок новых. Банк лучше менять целиком.
24 или 48 вольт — что лучше?
Напряжение задаёт инвертор. При той же мощности банк 48 В даёт вдвое меньший ток, чем 24 В.
Посчитаем банк под вашу станцию
Напишите напряжение инвертора, что работает ночью и сколько часов. Посчитаем ёмкость, число батарей и тип.
Резерв на пасмурные дни и отключения для бизнеса — дизельный генератор с автозапуском: Подбор генератора.
Читайте также:
