Wechselrichter für eine Sommerresidenz: eine Quelle für die Notstromversorgung mit Ihren eigenen Händen

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 signifikante Lebensdauer von 20 Jahren oder mehr, geben während des Entladevorgangs eine stabile Spannung ab, können auch gewartet (geflutet) und unbeaufsichtigt (versiegelt) werden und sind anscheinend einfach dafür ausgelegt Solarenergie. In der Tat, nein, weil sie die schwachen Ströme, die Sonnenkollektoren erzeugen, nicht aufladen können. 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.

Was ist ein Wechselrichter?

Die einfachste Frage in diesem Artikel ist, was ein Wechselrichter ist. Der Spannungsinverter ist ein Wandler von 24 Volt Gleichspannung auf 220 Volt Wechselstrom stabilisierte Spannung in einer Phase.

Neben der unterbrechungsfreien Stromversorgung eines Landhauses und einer Sommerresidenz kann es in galvanischer Trennung zur Spannungsumwandlung und -stabilisierung eingesetzt werden.

Was das Erscheinungsbild zu präsentieren ist, schauen wir uns Wechselrichter mit einer Ausgangsleistung von 3 kW von der Firma newet.ru an. Das Foto zeigt ein Wechselrichtersystem für eine Nennlastleistung von 3000 W: DC / AC - 24 / 220V - 3000BA - 3U.

Die Abmessungen dieses Geräts sind nicht groß. In der Kennzeichnung sehen Sie die Bezeichnung 3U. Dies ist die Höhe des Geräts in Montageeinheiten. 3U = 13,335 cm. Breite und Tiefe der Vorrichtung 480 × 483 mm. Unter Installateuren werden solche Abmessungen üblicherweise als 19-Zoll-3U-Rack bezeichnet.

Wie Sie sehen können, sind die Abmessungen für die deklarierten Möglichkeiten zur Umwandlung der Spannung von 24 V in 220 V AC und auch bei einer Leistung von 3 kW recht klein.

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.

Lithiumbatterien für die autonome Stromversorgung zu Hause

Melinda und Ezra Aerbakhi zogen 1970 nach Laskety Island. Die Insel hatte überhaupt keinen Strom und nach und nach wechselten die Aerbachs von einer Petroleumlampe und Kerzenleuchtern zu einer Spülmaschine und WLAN.

„Unsere Arbeitsbelastung ist überdurchschnittlich hoch. Wir nutzen den ganzen Tag das Internet, das Lüftungssystem und zusätzlich zu unserem eigenen Kühlschrank versorgen wir zwei Kühlschränke unserer Nachbarn zusätzlich mit Strom. Natürlich nutzen wir Strom zum Kochen und zum Erhitzen von Wasser für die Dusche “, sagt Ezra .

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.

Wie Spannungswechselrichter funktionieren

Jeder Wechselrichter wird in diesem Beispiel von einer Blei-Säure-Batterie mit einer Ausgangsspannung von 24 Volt gespeist. Die Batteriekabel werden an die Eingangsklemmen des Wechselrichters angeschlossen. An den Ausgangsklemmen des Wechselrichters wird eine einphasige Spannung von 220 Volt angelegt.

Betrachten wir das allgemeinste Funktionsprinzip eines Spannungswechselrichters mit einer sinusförmigen Spannung am Ausgang (reiner Sinus).

In der ersten Umwandlungsstufe erhöht das Gerät die Spannung auf fast 220 V.

Ferner wird dem Brückenwandler (Wechselrichtermodul oder -module) Strom zugeführt, wo er von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird. Nach der Brücke liegt die Spannungswellenform nahe am Sinus, jedoch nur nahe. Es ist eher eine gestufte Sinuswelle.

Um eine Spannungswellenform in Form einer glatten Sinuswelle zu erhalten, die für den Betrieb von Pumpen, Heizkesseln, LED-Fernsehern, Motoren wichtig ist, wird eine Mehrfachimpulsbreitenumschaltung verwendet.

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 erstellen Berechnungen für 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.

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 Reserve der Kapazität 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.

Batterien für autonome Systeme und Backup-Systeme

Zusatzausrüstung → Batterien

Der Katalog der Batterien für Solarsysteme und Backup-Systeme ist hier

Ein Akkumulator (lateinischer Akkumulator) ist ein Puffer für die Akkumulation elektrischer Energie durch reversible chemische Prozesse. Diese Reversibilität der im Inneren der Batterie stattfindenden chemischen Reaktionen gibt ihr die Möglichkeit, in einem zyklischen Modus konstanter Lade- und Entladevorgänge zu arbeiten. Akku aufladen. es ist notwendig, während der Entladung einen Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Richtung des Stroms durch ihn zu leiten. Batterien können zu Monoblöcken kombiniert werden und werden dann als wiederaufladbare Batterien bezeichnet. Der Hauptparameter, der den Akku auszeichnet, ist seine Kapazität. Die Kapazität ist die maximale Ladung, die ein bestimmter Akku aufnehmen kann. Um die Kapazität zu messen, wird der Akku innerhalb einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Spannung entladen. Die Kapazität wird in Anhängern, Joule und Ah (Amperestunden) gemessen. Manchmal, hauptsächlich in den USA, wird die Kapazität in Wh gemessen. Das Verhältnis zwischen diesen Einheiten beträgt 1 W * h = 3600 C und 1 W * h = 3600 J. Das ordnungsgemäße Laden des Akkus erfolgt in mehreren Schritten. In den meisten Fällen sind dies 4 Stufen: die Stufe der Akkumulation (Bulk), die Stufe der Absorption (Absorption), die Stufe der Unterstützung (Float) und die Stufe des Ausgleichs (Ausgleich). Die Nivellierungsstufe ist nur für offene Batterien relevant (sie werden auch als überflutet bezeichnet). Sie werden nach einem bestimmten Zeitplan durchgeführt. Dieser Vorgang ähnelt dem "Kochen" des Elektrolyten in einer Batterie, ermöglicht jedoch das Mischen des Elektrolyten, der sich im Laufe der Zeit schichtet. Letztendlich verlängert eine korrekte Ausrichtung die Batterielebensdauer. Der Hauptgrund für den Batterieausfall ist die Sulfatierung der Arbeitsplatten. Die Bildung von Oxid auf Bleiplatten wird als Sulfatierung bezeichnet. Batteriehersteller berichten, dass diese Ursache bis zu 80% aller Batterieausfälle ausmacht. Zusätzlich zum Rühren des Elektrolyten werden durch das Nivellieren die Platten von Sulfaten gereinigt, und anschließend wird die Belastung der Platten gleichmäßig verteilt. Während des Ausgleichsprozesses wird eine erhebliche Menge eines explosiven Gemisches aus Sauerstoff und Wasserstoff freigesetzt. Daher müssen Sie ernsthaft auf die Belüftung des Batterieraums achten. Es gibt moderne industrielle offene Batterien, in denen der Elektrolyt zwangsweise zirkuliert. Neben Batterien mit flüssigem Elektrolyt gibt es auch versiegelte Batterien. Bei solchen Batterien ist kein Ausgleich erforderlich, und in den verbleibenden Ladestufen tritt keine Begasung auf.

Die Energie vieler Energiequellen wird nicht benötigt, wenn sie verfügbar ist (dies gilt vor allem für Sonnenkollektoren), weshalb sie gespeichert werden muss. Die Arbeit der Last sollte nicht von der Beleuchtung der Sonnenkollektoren abhängen. Daher ist auch tagsüber das Vorhandensein einer Batterie erforderlich. Natürlich muss ein Gleichgewicht zwischen der Energie, die vom SB kommt, und der Energiemenge, die in die Last fließt, bestehen. Batterien, die in verschiedenen Energiesystemen verwendet werden, unterscheiden sich in: Nennspannung, Nennkapazität, Abmessungen, Elektrolyttyp, Ressource, Laderate, Kosten, Betriebstemperaturbereich usw. Batterien in Photovoltaikanlagen müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen: / Entladung), klein Selbstentladung,möglichst hoher Ladestrom (für Hybridsysteme mit Flüssigbrennstoffgeneratoren), breiter Betriebstemperaturbereich und minimaler Wartungsaufwand. Unter Berücksichtigung dieser Anforderungen wurden Tiefentladungsbatterien für verschiedene Stromversorgungssysteme entwickelt. Für Sonnensysteme gibt es ihre solare Modifikation. Solche Batterien haben im zyklischen Betrieb eine enorme Ressource. Starterbatterien sind für den Betrieb in solchen Modi von geringem Nutzen. Sie "mögen" keine tiefen Entladungen und Entladungen mit kleinen Strömen, sie haben eine große Selbstentladung. Ihre Lebensdauer unter solchen Bedingungen ist kurz. Ihr normaler Modus ist eine Kurzzeitentladung mit hohem Strom, die die Ladung sofort wiederherstellt und auf den nächsten Start des Starters in einem geladenen Zustand wartet. Wenn wir eine Analogie zum Sport ziehen, ist eine Starterbatterie ein Sprinter und eine Spezialbatterie ein Marathonläufer. Am beliebtesten sind heute Blei-Säure-Batterien. Sie haben niedrigere Stückkosten von 1 kW * h als ihre Kollegen, die mit anderen Technologien hergestellt wurden. Sie haben mehr Effizienz und einen breiteren Betriebstemperaturbereich. Beispielsweise liegt der Wirkungsgrad einer Blei-Säure-Batterie im Bereich von 75 bis 80%, und der Wirkungsgrad einer Alkalibatterie beträgt nicht mehr als 50 bis 60%. In mancher Hinsicht sind Alkalibatterien "Blei" immer noch überlegen. Dies ist ihre enorme Überlebensfähigkeit, die Fähigkeit, sich durch Ersetzen des Elektrolyten zu erholen und bei einer sehr niedrigen Temperatur zu arbeiten. Aber einige Punkte machen sie in FES von geringem Nutzen. Dazu gehören ein geringer Wirkungsgrad und eine geringe Anfälligkeit für das Laden mit geringem Strom. Dies führt zu einem unwiederbringlichen Verlust eines erheblichen Teils der Energie, die mit solchen Anstrengungen verbunden ist. Darüber hinaus ist es sehr schwierig, einen Laderegler für eine Alkalibatterie zu finden, und Regler mit einstellbaren Lademodi sind teuer.

Kommen wir nun zu einer detaillierteren Betrachtung der Batterien, die am häufigsten in unterbrechungsfreien und autonomen Stromversorgungssystemen verwendet werden. Die drei Haupttypen sind AGM-, GEL- und Flooded-Technologie.

- GEL-Technologie Geliertes Elektrolith erschien Mitte des 20. Jahrhunderts. Dem Elektrolyten wird SiO 2 zugesetzt, und nach 3 bis 5 Stunden wird der Elektrolyt geleeartig. Dieses Gelee hat eine Masse von Poren, die mit Elektrolyt gefüllt sind. Es ist diese Konsistenz des Elektrolyten, die es der GEL-Batterie ermöglicht, in jeder Position zu arbeiten. Die Batterie dieser Technologie ist wartungsfrei.

- Die Absorptionsglasmatte für die Hauptversammlung erschien 20 Jahre später. Anstelle von zu Gelee verdicktem Elektrolyten verwenden sie eine Glasmatte, die mit Elektrolyt imprägniert ist. Der Elektrolyt füllt die Poren der Glasmatte nicht vollständig aus. Die Gasrekombination findet im verbleibenden Volumen statt.

- Überflutet - Batterien mit flüssigem Elektrolyten (überflutet) sind nach wie vor weit verbreitet. Ausgestattet mit Umwälzventilen werden sie zu einer wartungsarmen Batterie. Solche Ventile verhindern die Gasemission und der Elektrolytstand muss nur einmal im Jahr überprüft werden. Dadurch werden Einschränkungen bei der Platzierung von überfluteten Batterien in Innenräumen aufgehoben. Offene Batterien sind langlebiger als wartungsfreie Batterien, ihre spezifischen Ah-Kosten sind niedriger und sie eignen sich besser zum Auswuchten.

Jeder der oben beschriebenen Batterietypen weist eine Unterklasse von gepanzerten Batterien auf. Ein charakteristisches Merkmal solcher Batterien sind Gitterplatten und röhrenförmige Elektroden. Diese Technologie erhöht die Anzahl der Lade- / Entladezyklen erheblich. Darüber hinaus betragen die Tiefentladungen bis zu 80%. Elektrische Gabelstapler, FES und andere Elektrotechnik verwenden solche Batterien in großem Umfang. Sie sind mit OPzS und OPzV gekennzeichnet.

Die Erhöhung der Batteriekapazität wird durch die Tatsache erreicht, dass Batteriemonoblöcke durch parallele, serielle oder parallel-serielle Verbindung kombiniert werden. Um die Batterien in Reihe zu schalten, müssen Sie Batterien mit der gleichen Kapazität verwenden.In diesem Fall entspricht die Gesamtkapazität der Kapazität einer Batterie, und die Spannung entspricht der Summe der Spannungen einzelner Batterien. Wenn die Batterie dagegen parallel geschaltet wird, werden die Kapazitäten addiert und die Gesamtkapazität erhöht, und die Spannung der Einheit ist gleich der Anfangsspannung der einzelnen Batterie. Parallel-serielles Schalten führt zu einer Erhöhung sowohl der Spannung als auch der Kapazität des Geräts. In einer Einheit können nur identische Batterien kombiniert werden. Jene. Sie müssen dieselbe Spannung, Kapazität, denselben Typ, dasselbe Alter, denselben Hersteller und vorzugsweise dieselbe Produktionscharge aufweisen (der Unterschied beträgt nicht mehr als 30 Tage). Im Laufe der Zeit sind in Reihe und insbesondere in Reihe parallel geschaltete Batterien einem Ungleichgewicht ausgesetzt. Dies bedeutet, dass die Gesamtspannung der Serienbatterien dem Standard für das Ladegerät entspricht, aber in der Kette selbst unterscheiden sich die Spannungen der einzelnen Batterien erheblich. Infolgedessen sind einige der Batterien überladen, während der andere Teil unterladen ist. Dies reduziert ihre Ressourcen erheblich. Spezielle Auswuchtvorrichtungen tragen dazu bei, dieses schädliche Phänomen zu minimieren. In extremen Fällen muss jeder Akku 1-2 mal im Jahr einzeln aufgeladen werden. Für den Serien-Parallel-Anschluss von Batterien wird empfohlen, zwischen den Mittelpunkten Jumper zu machen (dies trägt etwas zur Selbstnivellierung bei) und die Stromversorgung auf ausgewogene Weise zu unterbrechen: Das Plus muss von der nächsten Batterie "genommen" werden. und der negative Kontakt von dem diagonal angeordneten. Um die Wartung und Montage der Batterien zu vereinfachen, werden sie auf Metallgestelle gelegt.

Jeder 12-Volt-Monoblock besteht aus 6 Blöcken mit jeweils 2 V. In diesem Zusammenhang wird zum Wählen eines Blocks von Hochleistungsbatterien empfohlen, 12-Volt-Monoblöcke nicht parallel zu schalten, sondern 2-Volt-Hochleistungsblöcke seriell anzuschließen. Die Ressource einer solchen "Versammlung" ist viel höher. Darüber hinaus empfehlen die meisten Hersteller nicht, mehr als 4 Ketten parallel zu schalten. Dies ist auf das Problem des Ungleichgewichts und die daraus resultierenden unterschiedlichen Alterungsgrade einzelner Batterien zurückzuführen. Zum Beispiel erlaubt der deutsche Konzern Sonnenschein das parallele Umschalten von bis zu 10 Ketten. Bei der Berechnung des FES wird eine solche Batteriekapazität normalerweise so verlegt, dass nach einer Autonomie für eine bestimmte Anzahl von bewölkten Tagen ohne Ladung von außen die Entladungstiefe der Batterie 50%, vorzugsweise jedoch 30% nicht überschreitet. Diese Zahlen sind jedoch kein Dogma, und alles hängt vom jeweiligen Projekt ab. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt "Berechnung einer PV-Anlage". Ein korrekter Batteriebetrieb setzt Folgendes voraus:

1) Die Werte der Lade- und Entladeströme sind nicht höher als ihr Nennwert. Das Entladen der Batterie mit einem unannehmbar hohen Strom führt zu schnellem Verschleiß der Platten und vorzeitiger Alterung der Batterie. Das Laden mit einem hohen Strom verringert das Elektrolytvolumen. Darüber hinaus ist bei versiegelten Batterien das Abkochen des Elektrolyten irreversibel - die Batterie trocknet aus und stirbt ab.

2) Entladungstiefe der Batterie. Tiefentladungen und noch systematischere Entladungen sind der Grund für den häufigen Austausch von Batterien und den Anstieg der Systemkosten. Ein typisches Diagramm der Beziehung zwischen der Entladungstiefe der Batterie und der Anzahl der Lade- / Entladezyklen befindet sich unten.

3) Die Größen der Spannungen der Ladestufen und die Einführung einer Temperaturkompensation in diese Spannungen bei einer instabilen Temperatur im Batterieraum. Dies wird auf der Seite Laderegler ausführlicher beschrieben. Es ist unmöglich, den Batterieladezustand aus der Batteriespannung genau zu bestimmen, aber es kann eine Schätzung des Ladezustands vorgenommen werden. Die folgende Tabelle zeigt diese Beziehung.

Die Spannungen der verschiedenen Ladestufen sind ebenfalls temperaturabhängig. Hersteller geben den Temperaturkoeffizienten in der Produktdokumentation an. Normalerweise liegt dieser Koeffizient im Bereich von 0,3 bis 0,5 V / Grad:

Die Umgebungstemperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Parameter der Batterie. Der Batteriebetrieb bei hohen Temperaturen verkürzt die Batterielebensdauer erheblich. Dies liegt daran, dass alle negativen chemischen Prozesse mit zunehmender Temperatur beschleunigt werden. Eine Erhöhung der Batterietemperatur um nur 10 ° C beschleunigt die Korrosion um das 2 (!) Mal. Somit lebt eine bei 35 ° C betriebene Batterie zweimal weniger als dieselbe exakte Batterie bei 25 ° C. Die folgende Grafik zeigt die Abhängigkeit der Batterielebensdauer von ihrer Temperatur.

Vergessen Sie nicht, dass sich der Akku beim Laden erwärmt und seine Temperatur die Raumtemperatur um 10-15 ° C überschreiten kann. Dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn eine beschleunigte Ladung mit hohem Strom vorliegt. Daher wird nicht empfohlen, die Batterien nahe beieinander zu platzieren, was den natürlichen Luftstrom und die Kühlung erschwert.

Der nächste Parameter von Blei-Säure-Batterien ist die Selbstentladung. Bei Lagerung unter Standardbedingungen (20 ° C) entladen sich Batterien normalerweise mit einer Rate von 3% pro Monat. Langzeitlagerung ohne Wiederaufladung führt zur Sulfatierung der Negativplatten. Das ein- oder zweimalige Aufladen im Jahr reicht aus, um den Akku in gutem Zustand zu halten. Die erhöhte Temperatur beschleunigt die Selbstentladung. Das folgende Diagramm zeigt die Abhängigkeit der Selbstentladung von der Temperatur.

Bei der Berechnung des Systems müssen Sie berücksichtigen, dass die Entladungseigenschaften der Batterie nicht linear sind. Dies bedeutet, dass das Entladen des Akkus mit einem 2-mal höheren Strom die Ladezeit nicht um das 2-fache verkürzt. Diese Abhängigkeit gilt nur für niedrige Ströme. Für hohe Ströme muss für die Berechnung die vom Hersteller angegebene Tabelle der Entladungseigenschaften verwendet werden. Unten finden Sie ein Beispiel für eine dieser Tabellen.

Batterietest auf den Punkt gebracht. Am einfachsten sind die CTZ (Control Training Cycle), bei denen die Elektrolytdichte mit einem Hydrometer und ein Test mit einer Lastgabel überprüft werden. Zu den moderneren Methoden gehören alle Arten von Kapazitätstestern. Alle Methoden haben ihre Vor- und Nachteile. CTC ist zeitaufwändig und außerdem muss der Akku außer Betrieb genommen werden. Die Überprüfung des Füllstands und der Dichte des Elektrolyten ergibt kein vollständiges Bild. Hochwertige Tester testen die Batterie in 3-5 Sekunden. Die Batterie muss nicht entladen werden, aber solche Tester sind sehr teuer. Je nach Verwendungszweck des Systems verwenden wir in unserer Praxis Batterien von Herstellern wie Sonnenschein, Fiamm, Haze, Rolls, Trojaner, Ventura, Shoto, Delta. Diese Unternehmen stellen eine sehr breite Produktpalette her und es ist möglich, für jedes Projekt eine Batterie auszuwählen.

In Verbindung mit einem deutlichen Preisverfall bei Solarmodulen in den letzten zwei bis drei Jahren sind Batterien das teuerste PVP-Element geworden, das sie in ihrer Zusammensetzung aufweist. Ihre anfänglichen Kosten sind hoch und darüber hinaus sind sie praktisch verbrauchbar. Daraus folgt, dass Sie besonders auf die Auswahl der Batterien für das Projekt sowie deren anschließenden korrekten Betrieb achten müssen. Andernfalls werden die Kosten des Systems Schneeball. Normalerweise geben die Hersteller in der Dokumentation zur Batterie die Lebensdauer im Puffermodus und unter idealen Betriebsbedingungen an (Temperatur 20 ° C, seltene flache Entladungen, konstant optimale Ladung). Selbst in einem Backup-System sind solche Bedingungen sehr schwierig bereitzustellen. Und im Offline-Modus ist das Bild völlig anders. Kontinuierliches Laden / Entladen ist eine sehr raue Umgebung.

Zusammenfassend fassen wir die oben genannten Faktoren zusammen, die die Batterielebensdauer verkürzen

• Aufladen. Es ist gefährlich, den Elektrolyten abzukochen. Dies wird vom Laderegler oder Wechselrichter-Ladegerät nicht zugelassen. • Systematische Unterladung. Der Akku muss 1-2 mal im Monat zu 100% aufgeladen werden. • Tiefentladung. Der Akku muss nicht tief entladen werden. Dies kann verhindern, dass der Laderegler oder Wechselrichter die Erzeugungssperrspannung oder ein anderes Gerät eines Drittanbieters einstellt. Eine Tiefenentladung ist nicht so schlimm wie die Lagerung einer entladenen Batterie.Der Akku muss sofort nach der Tiefentladung aufgeladen werden. • Entladung der Batterie mit exorbitanten Strömen. Lasten mit Einschaltströmen müssen bei der Berechnung der Batteriekapazität berücksichtigt werden. Andernfalls werden die Platten im Inneren der Batterie ungleichmäßig verdünnt und die Batterie wird vorzeitig unbrauchbar. • Das Laden des Akkus mit übermäßigen Strömen (mehr als 20% seiner Kapazität) "trocknet" den Akku aus und verkürzt seine Lebensdauer. GEL-Batterien sind dabei besonders wichtig. Beachten Sie die diesbezüglichen Empfehlungen des Herstellers. • Hohe Betriebstemperatur. Die optimale Temperatur für die Batterie beträgt 20-25 ° C. Bei 35 ° C reduziert sich die Batterielebensdauer um die Hälfte.

Um zu versuchen, die "getöteten" Batterien wiederherzustellen, wird empfohlen, sie mit einem sehr geringen Strom (1-5% der Kapazität) aufzuladen und dann mit einem hohen Strom (bis zu 50% der Batteriekapazität) zu entladen ). Dieses Verfahren zerstört die Oxidschicht auf den Platten und es besteht eine geringe Chance, einen Teil der Batteriekapazität wiederherzustellen. Solche Zyklen müssen mindestens 5-10 durchgeführt werden. Hier finden Sie den von uns angebotenen "Katalog der Akkus". Während der Besprechung der Bestellung können andere Marken von Batterien vorgeschlagen werden, die nicht im Katalog enthalten sind.

Passen Sie gut auf die Batterien auf, sie werden Ihnen für die vorgeschriebene Zeit dienen und nicht vorzeitig auf einer Mülldeponie landen!

Regeln für den Batteriebetrieb

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.

So wählen Sie einen Wechselrichter für eine Sommerresidenz: Schutz und andere Ergänzungen

Seien wir ehrlich, ein Wechselrichter ist so etwas, dass man nicht ohne automatischen Schutz und Begrenzung auskommen kann (es gibt zu viele Faktoren für seinen Betrieb, die eine Person ohne sie steuern muss). Standardmäßig sind alle Geräte dieses Typs mit solchen Schutzfunktionen ausgestattet, es gibt jedoch, wie sie sagen, Ausnahmen. Bei der Auswahl eines Wechselrichters müssen Sie auf die folgenden Schutzmaßnahmen achten.

1. Durch übermäßige Belastung - ohne diese kann das Gerät durchbrennen. Wenn Sie natürlich zu leistungsstarke Elektrogeräte daran anschließen.
2. Überhitzungsschutz. Dies ist eine Standardoption, die bei den meisten modernen Elektrogeräten zu finden ist.
3. Batterie-Vollentladungsschutz. Autofahrer wissen, wie hoch die Gefahr eines Spannungsabfalls in der Batterie unter den zulässigen Wert ist.
4. Schutz gegen Verwicklung von Eingangsanschlüssen. Aufgrund von Unwissenheit oder Unaufmerksamkeit kann eine Person Plus und Minus verwechseln, und ohne diesen Schutz können einige Komponenten des Geräts durchbrennen.

   

Dies betrifft die Schutzmechanismen des Wechselrichters. Zusätzlich können wir die Zusatzausstattung gesondert erwähnen. Insbesondere sollte das Vorhandensein eines Kühlsystems beachtet werden, bei dem es sich um einen herkömmlichen Kühler handelt. Bei einigen Wechselrichtern werden sie ständig eingeschaltet (unabhängig davon, ob sich das Gerät erwärmt oder nicht), während andere über ein intelligentes System zum Drehen verfügen auf. Kühler starten nur, wenn sie wirklich arbeiten müssen - solche Wechselrichter arbeiten leise, und wenn sie nicht überlastet sind, können wir sagen, dass sie im Allgemeinen leise sind.

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.

So wählen Sie einen Wechselrichter für Haus- und Sommerhäuser: Wir untersuchen die Eigenschaften

Der wichtigste Indikator für diesen Gerätetyp (natürlich nach der Ausgangswellenform) ist seine Leistung. Sagen wir einfach - wenn Sie einen Wechselrichter mit einer Leistung von 500 W kaufen, funktioniert es nicht, denselben Wasserkocher mit Strom zu versorgen, der ab 2 kW verbraucht. Zumindest funktioniert der Schutz und das Gerät wird ausgeschaltet. Es wird so viel wie möglich ausbrennen, und aus diesem Grund bieten Geräte dieses Typs eine Masse aller Arten von Schutzmaßnahmen, über die wir später sprechen werden, aber jetzt kehren wir zu unserer Macht zurück.

Aus irgendeinem Grund haben sie heute begonnen, es nicht mit den Standardbuchstaben W oder W zu bezeichnen, sondern mit einer Abkürzung wie VA - es bedeutet die Strom-Spannungs-Kennlinie. Wenn Sie die Blindleistung, die beim Betrieb von Geräten wie einem Elektromotor auftritt, nicht berücksichtigen, entspricht dies dem klassischen Watt. Wenn es sich um eine komplexe Last handelt, die den Wirk- und Blindleistungsverbrauch berücksichtigt, liegt dieser Indikator unter den Standardwatt. Das heißt, wenn es sich um 1000 VA handelt, stellt sich bei der Umrechnung in W heraus, dass die Leistung desselben Wechselrichters weniger als 15% Prozent beträgt. In diesem Moment vergessen die Hersteller, dies anzugeben - Sie müssen dies nur berücksichtigen, wenn Sie einen Wechselrichter für eine Sommerresidenz auswählen.

Der zweite Punkt (oder vielmehr die Eigenschaften des Wechselrichters), der bei der Auswahl berücksichtigt werden muss, ist der Wert der Eingangsspannung. Hier gibt es zwei Möglichkeiten.

1. Wechselrichter wandelt 12V in 220V um.
2. Wechselrichter wandelt 24V in 220V um.

Hier ist alles ganz einfach - wenn es sich um autonome oder Notstromquellen mit geringem Stromverbrauch zu Hause handelt, deren Leistung 2 bis 4 kW nicht überschreitet, sind 15-V-Wechselrichter durchaus geeignet. Wenn es sich um schwerwiegendere Lasten handelt, ist es besser, einen Wechselrichter zu bevorzugen, der eine Spannung mit einem Strom von 24 V umwandelt. Wenn der Energieverbrauch einer autonomen Quelle 2000 W überschreitet, ist es im Allgemeinen bereits besser, die zweite Option zu bevorzugen. Tatsache ist, dass es einen Moment wie eine Kapazitätsreserve gibt - mehr Energie kann in 24-V-Batterien gespeichert werden.