Дополнительная информация. Использование таких установок вполне приемлемо для домашней техники. Для энергоёмкого силового оборудования (насосы, отопительные котлы и пр.) резервные модели не годятся. ИБП не гарантирует сохранения стабильности синусоидальной формы напряжения.

Линейно-интерактивные

Принцип работы и устройство интерактивного источника схожи с резервной моделью. Отличие заключается в том, что линейно-интерактивные ИБП оснащены коммутирующими устройствами. Приборы не нуждаются в переключении режимов питания при отклонении нормативного показателя входного напряжения до 20%. При этом показатель выходного напряжения практически остаётся неизменным.

Линейно-интерактивный ИБП

Онлайн модели

Онлайн оборудование считается самым надёжным и высококлассным ИБП. В него заложен принцип двойного преобразования. Уровень защиты практически составляет 100%. Работа устройства заключается в следующем:

• входящий ток проходит через выпрямитель, становясь постоянным;
• инвертор возвращает энергию обратно в переменный ток с идеально ровным напряжением;
• внутренняя резервная линия – байпас, страхует бесперебойное питание в случае выхода из строя основной линии ИБП.

Время переключения режимов стремится к нулю. Такой источник называют «онлайн», то есть перерыва в его работе не существует.

К недостаткам онлайн ИБП следует отнести их высокую стоимость, а также снижение КПД электросилы из-за двойного преобразования характеристик тока. Потери потенциала по отношению к абсолютной величине КПД довольно незначительны.

Сам по себе аккумулятор без такого прибора, как ИБП, не может стать автономным гарантом бесперебойного энергоснабжения дома. Для того чтобы выбрать подходящую модель ИБП, необходимо произвести точный расчёт силы тока, его напряжения и мощности, обеспечивающих работу всех потребителей в доме.

Видео

Аккумуляторы для автономного и резервного электроснабжения

Дополнительное оборудование  → Аккумуляторы

Каталог аккумуляторов для солнечных систем и систем резервирования находится здесь

  Аккумулятор (лат. accumulator накопитель) — это буфер для накопления электрической энергии при помощи обратимых химических процессов. Эта обратимость химических реакций, происходящих внутри аккумулятора и дает ему возможность работать в циклическом режиме постоянных зарядов и разрядов. Чтобы зарядить аккумулятор. нужно пропустить через него ток в направлении встречном направлению тока при разряде. Аккумуляторы можно объединять в моноблоки, и тогда их называют аккумуляторными батареями. Основным параметром, характеризующим аккумулятор является емкость. Емкость — это максимальный заряд, который может принять конкретный аккумулятор. Чтобы измерить емкость аккумулятор разряжают в течении определенного времени до определенного напряжения. Измеряют емкость в кулонах, джоулях и Ач(амперчасах). Иногда, преимущественно в США, емкость измеряется Вт*ч. Соотношение между этими единицами такое 1Вт*ч=3600 Кл, а 1Вт*ч=3600Дж. Правильный заряд аккумулятора происходит в несколько стадий. В большинстве случаев это 4 стадии: стадия накопления(bulk), стадия поглощения(absorbtion), стадия поддержки(float) и стадия выравнивания(equalization). Стадия выравнивания актуальна только для аккумуляторов открытого типа(их еще называют flooded), выполняют её по определенному графику. Операция эта сродни «кипячению» электролита в аккумуляторе, но позволяет перемешать электролит, который со временем расслаивается. В конечном итоге правильное выравнивание позволяет увеличить срок эксплуатации аккумулятора. Основная причина выхода аккумулятора из строя это сульфатация рабочих пластин. Образование окисла на свинцовых пластинах называется сульфатацией. Производители аккумуляторов сообщают, что эта причина составляет до 80% всех отказов аккумуляторов. Кроме перемешивания электролита, выравнивание очищает пластины от сульфатов, и впоследствии нагрузка на пластины распределяется равномерней. Во время процесса выравнивания выделяется значительное количество гремучей смеси кислорода и водорода. Поэтому нужно уделить серьезное внимание вентиляции помещения аккумуляторной. Существуют современные промышленные аккумуляторы открытого типа в которых электролит принудительно циркулирует. Кроме аккумуляторов с жидким электролитом существуют еще АКБ герметичного типа. В таких аккумуляторах выравнивание не нужно, а при остальных стадиях заряда газообразования не происходит.

  Энергия многих источников энергии нужна не тогда, когда она доступна(в первую очередь это относится к солнечным батареям), собственно поэтому её и приходится запасать. Работа нагрузки не должна зависеть от освещенности солнечных батарей, и поэтому даже в дневное время наличие аккумулятора необходимо. Конечно при этом должен быть баланс между приходящей от СБ энергией и количеством энергии, уходящей в нагрузку. Аккумуляторы, применяемые в различных энергетических системах различаются по: номинальному напряжению, номинальной емкости, габаритам, типу электролита, ресурсу, скорости заряда, стоимости, рабочему диапазону температур и пр. Аккумуляторы в фотоэлектрических системах обязаны удовлетворять ряду требований: большая цикличность(количество выдерживаемых циклов заряда/разряда), малый саморазряд, по возможности большой зарядный ток(для гибридных систем с жидкотопливными генераторами), широкий диапазон рабочих температур, а также минимальное обслуживание. С учетом этих требований для различных систем электроснабжения созданы аккумуляторы глубокого разряда. Для солнечных систем существует их модификация solar. Такие АКБ имеют огромный ресурс при циклической работе. Аккумуляторы стартерного типа для работы в таких режимах мало пригодны. Они «не любят» глубокие разряды и разряды малыми токами, имеют большой саморазряд. Срок их службы в таких условиях невелик. Их штатный режим — это кратковременный разряд большим током, тут же восстановление заряда, и ожидание следующего пуска стартера в заряженном состоянии. Если провести аналогию со спортом, то стартерная АКБ это спринтер, а специализированная АКБ это марафонец. Наиболее популярны в настоящее время свинцово-кислотные аккумуляторы. В них меньше удельная стоимость 1кВт*ч, чем у их собратьев, произведенных по другим технологиям. В них больше КПД и шире температурный диапазон работы. Например, эффективность свинцово-кислотного АКБ лежит в пределах 75-80%, а эффективность щелочного АКБ не более 50-60%. По некоторым параметрам щелочные аккумуляторные батареи все таки превосходят «свинец». Это их огромный ресурс в живучести, возможность восстановления путем замены электролита, работа при очень низкой температуре. Но некоторые моменты делают их малопригодными в ФЭС. К ним относятся малый КПД и малая восприимчивость к зарядке малым током. Это приводит к безвозвратной потере значительной части энергии, которая достается с такими усилиями. Вдобавок для аккумуляторной батареи щелочного типа очень трудно подобрать контроллер заряда, а контроллеры с возможностью настройки режимов заряда дорогие.

  Теперь перейдем к более подробному рассмотрению аккумуляторов наиболее часто применяемых в системах бесперебойного и автономного электроснабжения. Три основных типа это АКБ технологии AGM, GEL и Flooded.

— GEL-технология Gelled Electrolite появилась в середине XX века. К электролиту подмешивается SiO2, и спустя 3-5 часов электролит становится желеобразным. В этом желе имеется масса пор, которые заполнены электролитом. Именно такая консистенция электролита позволяет работать GEL аккумулятору в любом положении. Аккумулятор такой технологии является необслуживаемым.

— AGM-технология Absorptive Glass Mat появилась на 20 лет позже. Вместо загущенного до желе электролита в них применяется стекломат, который пропитывают электролитом. Поры стекломатов электролит заполняет не до конца. В оставшемся объеме происходит рекомбинация газов.

— Flooded -аккумуляторы с жидким электролитом(заливные) по прежнему имеют широкое применение. Будучи снабжены рециркуляционными клапанами они переходят в класс малообслуживаемых АКБ. Такие клапана не допускают выделения газов, а проверять уровень электролита нужно лишь раз в год. Это снимает ограничения на размещение Flooded аккумуляторов внутри помещений. Аккумуляторы открытого вида более выносливы по сравнению с необслуживаемыми аккумуляторами, удельная стоимость Ач в них ниже и они лучше поддаются балансировке.

  Каждый из вышеописанных типов аккумуляторов имеет подкласс панцирных аккумуляторов. Отличительной особенностью таких АКБ являются решетчатые пластины и электроды в виде трубок. Подобная технология существенно увеличивает число зарядно-разрядных циклов. Причем глубоких разрядов до 80%. Электропогрузчики, ФЭС и другая силовая электротехника широко используют такие АКБ. Маркируют их OPzS и OPzV.

  Увеличение емкости АКБ достигается тем, что моноблоки АКБ объединяются путем параллельного, последовательного или параллельно-последовательного соединения . Для последовательного соединения аккумуляторов необходимо использовать аккумуляторы одной емкости. При этом суммарная емкость равна емкости одного аккумулятора, а напряжение равно сумме напряжений отдельных АКБ. При параллельной коммутации АКБ, напротив, складываются емкости и суммарная емкость увеличивается, а напряжение блока равно исходному напряжению отдельного АКБ. Параллельно-последовательная коммутация ведет к увеличению и напряжения и емкости блока. В один блок можно объединять только идентичные аккумуляторы. Т.е. они должны быть одного напряжения, емкости, типа, возраста, производителя и желательно одной партии выпуска(разница не более 30 дней). С течением времени АКБ, соединенные последовательно, и особенно последовательно-параллельно подвержены разбалансировке. Это значит, что суммарное напряжение последовательных АКБ соответствует норме для зарядного устройства, но в самой цепочке напряжения одиночных аккумуляторов значительно отличаются. Как следствие часть аккумуляторов перезаряжается, а другая часть недозаряжается. Это существенно уменьшает их ресурс. Специальные устройства балансировки позволяют свести к минимуму это вредное явление. В крайнем случае необходимо 1-2 раза в год проводить заряд каждого аккумулятора индивидуально. Для последовательно-параллельного соединения аккумуляторов рекомендуется делать перемычки между средними точками(это несколько способствует самовыравниванию), а также чтобы сбалансированно снимать мощность: плюс нужно «брать» с ближайшего аккумулятора, а минусовой контакт с диагонально расположенного. Чтобы аккумуляторные батареи было удобно обслуживать и монтировать их размещают на металлических стеллажах.

  Любой 12-ти вольтовый моноблок состоит из 6 блочков по 2В. В связи с этим чтобы набрать блок аккумуляторов большой емкости рекомендуется не параллельное соединение 12-ти вольтовых моноблоков, а последовательное соединение 2-х вольтовых блоков большой емкости. Ресурс такой «сборки» значительно выше. Кроме того большинство производителей не рекомендует параллелить более 4-х цепочек. Это связано с проблемой разбалансировки и вытекающей из этого различной степени старения отдельных аккумуляторов. Но например германский концерн Sonnenschein разрешает коммутировать параллельно до 10 цепочек. При расчете ФЭС обычно закладывается такая емкость аккумулятора, чтобы после автономии в течении заданного количества пасмурных дней в условиях отсутствия заряда из вне, глубина разряда аккумулятора не превысила 50%, а лучше 30%. Впрочем эти цифры не догма, и все зависит от конкретного проекта. Подробнее об этом можно прочесть в разделе «Расчет фотоэлектрической системы». Правильная эксплуатация аккумуляторной батареи подразумевает соблюдение:

1) Значений зарядных и разрядных токов не выше их номинала. Разряд АКБ недопустимо большим током приведет к быстрому износу пластин и преждевременному старению АКБ. Заряд же большим током снижает объем электролита. Причем в герметичных АКБ выкипание электролита необратимо- АКБ высыхает и погибает.

2) Глубины разряда аккумулятора. Глубокие разряды, а тем более систематические, причина частой замены аккумуляторных батарей и удорожания системы. Типичный график взаимозависимости глубины разряда АКБ и количества циклов заряда/разряда расположен ниже.

3) Величин напряжений стадий заряда и внесение температурной компенсации в эти напряжения при нестабильной температуре в аккумуляторной. На странице контроллеры заряда это описано более подробно. По напряжению аккумулятора невозможно точно определить уровень её заряда, но можно сделать оценку уровня заряда. Таблица ниже показывает эту связь.

Напряжения различных стадий заряда также зависят от температуры. Производители указывают температурный коэффициент в документации на продукцию. Обычно этот коэффициент лежит в пределах 0.3-0.5В/градус:

  Температура внешней среды оказывает существенное влияние на параметры акккумулятора. Работа аккумулятора при высоких температурах резко сокращает ресурс АКБ. Это связано с тем, что все негативные химические процессы ускоряются при повышении температуры. Повышение температуры аккумуляторной батареи всего лишь на 10°С ускоряет коррозию в 2(!) раза.Таким образом аккумулятор, эсплуатируемый при 35°С проживет в 2 раза меньше, чем такой же точно АКБ при 25°С. Следующий график показывает зависимость ресурса аккумулятора от его температуры.

  Не нужно забывать о том, что аккумуляторы нагревается при заряде, и его температура может превышать температуру в помещении на 10-15°С. Особенно это заметено, когда идет ускоренный заряд большим током. Поэтому не рекомендуется располагать аккумуляторы вплотную друг к другу, затрудняя естественный обдув и охлаждение.

  Следующим параметром свинцово-кислотных АКБ является саморазряд. При хранении в стандартных условиях(20°С) аккумуляторы обычно разряжаются со скоростью 3% в месяц. Длительное хранение без подзаряда приводит к сульфатации отрицательных пластин. Периодической подзарядки 1-2 раза в год достаточно для поддержания АКБ в хорошем состоянии. Повышенная температура ускоряет саморазряд. Следующий график иллюстрирует зависимость саморазряда от температуры.

  Рассчитывая систему, нужно помнить о том, что разрядные характеристики АКБ нелинейны. Это значит, что разряд аккумулятора током в 2 раза большим током не сократит время нагрузки в 2 раза. Такая зависимость верна лишь для малых токов. Для больших токов необходимо использовать для расчета таблицы разрядных характеристик, предоставляемые производителем. Ниже располагается для примера одна из таких таблиц.

  В двух словах о тестировании аккумуляторов. Самыми простыми являются КТЦ(контрольно-тренировочный цикл), проверка плотности электролита ареометром и тест при помощи нагрузочной вилки. К более современным методам относятся всевозможные тестеры емкости. Все методы имеют свои плюсы и минусы. КТЦ отнимает много времени, и к тому же АКБ необходимо выводить из эксплуатации. Проверка уровня и плотности электролита не дает полной картины. Качественные тестеры тестируют АКБ за 3-5 секунд, разряжать аккумулятор не нужно, но такие тестеры очень дорогие. В зависимости от назначения системы мы применяем в нашей практике АКБ таких производителей как Sonnenschein, Fiamm, Haze, Rolls, Trojan, Ventura, Shoto, Delta. Эти компании производят очень широкий перечень продукции и возможно подобрать АКБ для любого проекта.

  В связи со значительным снижение цен на солнечные панели за последние 2-3 года, АКБ стали самым дорогостоящим элементом ФЭС, имеющим их в своем составе. Их первоначальная стоимость велика, и к тому же они являются практически расходным материалом. Из этого следует, что нужно обращать особое внимание на выбор АКБ для проекта, а также последующую правильную их эксплуатацию. Иначе стоимость системы будет расти как снежный ком. Обычно в документации к АКБ производители указывают срок службы в буферном режиме и при идеальных условиях экплуатации(температура 20°С, редкие неглубокие разряды, постоянный оптимальный заряд). Даже в резервной системе такие условия обеспечить очень трудно. А в автономном режиме картина совершенно иная. Постоянный заряд/разряд — это очень тяжелые условия работы.

  Подводя итог ко всему вышесказанному перечислим факторы снижающие ресурс АКБ

• Перезаряд. Он опасен выкипанием электролита. Этого не допустит контроллер заряда или зарядное устройство инвертора;
• Систематический недозаряд. Необходимо 1-2 раза в месяц производить заряд АКБ на 100%;
• Глубокий разряд. Не нужно глубоко разряжать АКБ. Это может предотвратить контроллер заряда или инвертор с настройкой напряжения отключения генерации или иное стороннее  устройство. Не так страшен глубокий разряд, как хранение разряженного АКБ. АКБ нужно немедленно заряжать после глубокого разряда;
• Разряд АКБ непомерно большими токами. Нагрузки с пусковыми токами нужно учитывать при расчете емкости АКБ. В противном случае пластины внутри АКБ неравномерно истоньшаются и аккумулятор придет в негодность  преждевременно;
• Заряд АКБ чрезмерными токами (более 20% емкости) «высушивает» аккумулятор и сокращает срок его службы. Особенно критичны к этому GEL аккумуляторы. Ознакомьтесь на этот счет с рекомендациями производителя;
• Высокая температура при эксплуатации. Оптимальная для аккумулятора температура 20-25°C. При температуре 35°C ресурс аккумулятора уменьшается в 2 раза.

  Чтобы сделать попытку восстановить «убитые» АКБ рекомендуется заряжать их очень малым током(1-5% емкости), а затем разряжать большим током(до 50% от емкости АКБ). Эта процедура разрушает слой окисла на пластинах и есть небольшой шанс восстановить часть емкости АКБ. Таких циклов нужно провести не менее 5-10. «Каталог аккумуляторных батарей» предлагаемых нами находится здесь. В ходе обсуждения заказа могут быть предложены и другие марки АКБ, не включенные в каталог.

      Бережно относитесь к аккумуляторам и они будут служить Вам положенный срок, а не попадут на свалку раньше времени!

Готовые комплекты МАП «Энергия»

Бесперебойное питание на базе инверторов: как правильно выбрать систему?

Современные модификации инверторов МАП «Энергия» зарекомендовали себя как надежные и качественные приборы с широкими возможностями. Как правильно подобрать систему под свои потребности из всего ассортимента предложений не переплатив за лишние функции? Представим простой алгоритм.

1) Выбор мощности

Нужно иметь ввиду, что соответствующие параметры, указанные в названии МАПа, относятся к максимальной мощности, которую инвертор способен продержать 20-30 минут. Показатель номинальной мощности в 1.5 раза меньше, так:

• МАП SIN «Энергия» Pro 4.5/48 имеет максимальную мощность: 4,5кВт; номинальную: 3кВт, пиковую: 7кВт
• МАП SIN «Энергия» Pro 6.0/48 имеет максимальную мощность: 6кВт; номинальную: 4кВт, пиковую: 9кВт.

При расчете имейте ввиду, что максимальная длительная нагрузка (свыше 2-х часов) на инвертор не рекомендуется свыше 60% от номинальной мощности.

Как посчитать мощность потребителей в частном доме? Вам нужно открыть распределительный электрощиток (ГРЩ) и определить, какие автоматы вы будете резервировать, а затем посчитать все необходимые параметры вам поможет:

Калькулятор расчета мощности и потребления

Если необходимо быстро прикинуть мощность , то условно можно рассчитывать так:

• для газифицированного дома площадью 100-200кв. м достаточно модели МАП 6.0/48
• до 300-350кв.м – 9.0/48
• если выше следует обратить внимание на модели от 12кВт.

2) Автономия

Как выбрать аккумуляторы? Для этого нам необходимо понимание усредненной мощности нагрузки на инвертор и желаемого времени автономной работы в случае отключения электричества. Первое можно получить из нашего калькулятора расчета мощности, а второе – это вопрос вашего желания. В описаниях к нашим комплектам вы можете найти таблицу «Мощность/Автономия», которая позволит легко сориентироваться. Имейте ввиду, усредненная нагрузка существенно ниже суммы мощности всех приборов, т.к. редко вся нагрузка работает одновременно.

В представленных комплектах мы используем надежные и качественные аккумуляторы Delta серий DTM и HR, Leoch серий DJM сроком службы 10-12лет, оптимально подходящих для условий работы с инверторами. К инверторам с цифровым обозначением «—/24» — подключается последовательно 2 и более аккумуляторов, кратным 2 (4-6-8шт.) (подключение дополнительных АКБ осуществляется паралельно-последовательно). При максимальной мощности свыше от 6 кВт мы рекомендуем использовать схему «—/48», т.е. с подключением 4-х и более АКБ, кратным 4 (8-12-16шт.)

3) Подключение

Схема монтажа зависит от того, какие потребители будут подключены к бесперебойному питанию. Рассмотрим несколько вариантов:

а) Инверторы мощностью до 3кВт можно подключать через вилки/розетки. Т.е. у вас есть блок бесперебойного питания с розетками, к которому можно подключиться в случае отключения «света»

б) Резервирование части или всех потребителей при однофазном подключении дома: в этом случае, вы определяете автоматы, и монтажник их выводит на питание через инвертор.

в) Часть потребителей при трехфазном подключении дома: если схема электрики позволяет, все автоматы в щитке выбранных потребителей подключаются на одну или две фазы.

г) Резервирование всего дома, подключенного по трехфазной схеме или при невозможности выделить потребителей на одну фазу. Тут есть два пути:

• использование АКФ – автоматический коммутатор фаз, который соединит все фазы в случае отключения электричества и запитает их от инвертора
• поставить три инвертора по одному на каждую фазу, но с одним батарейным банком

Специалисты компании «Ток» имеют большой опыт реализации всех возможных сценариев монтажа с минимальной стоимостью для заказчика. Стоимость монтажа зависит от сложности и степени подготовленности объекта. Примеры некоторых наших работ вы можете посмотреть в блоге.

Дополнительные возможности и опции

Работа с генератором

В случае, если вы сталкиваетесь с отключениями электричества на длительное время (от 16 часов и более) или вы проектируете автономное электропитание, можно рассмотреть систему бесперебойного электроснабжения в совокупности с генератором и тут возможны два варианта:

• Автоматический запуск генератора в случае, если заряд на аккумуляторах близок к минимальному: МАП Dominator даст сигнал на запуск электростанции и заглушит её, когда заряд АКБ закончится.
• Ручной запуск генератора. При минимальном заряде АКБ, при соответствующих настройках, МАП начинает издавать звуковые сигналы. Вы запускаете электростанцию и переключаете реверсный рубильник – питание пошло на инвертор, который продолжает питать нагрузку и параллельно зарядит АКБ.

В паре с МАП через сетевой фильтр мы рекомендуем использовать генераторы инверторного или щеточного типа, т.к. они дают достаточно качественный синусоидальный сигнал на выходе и не повредят импульсными выбросами бытовую и мультимедийную технику.

Подкачка мощности

Часто управляющие компании коттеджных поселков ограничивают максимальную мощность, выделенную на участок, а подключение дополнительной неоправданно дорого. Но есть выход – использование инвертора МАП серии Hibrid, который способен подкачивать недостающую мощность с аккумуляторов в пики потребления, которые, как правило, не очень продолжительные.

Стабилизаторы напряжения и УЗМ-51М

В инверторах МАП «Энергия» отсутствует встроенный стабилизатор напряжения, как и у всех профессиональных инверторов на рынке. В связи с этим, мы рекомендуем устанавливать дополнительную защиту для ваших потребителей:

• Если напряжение «скачет», просаживается или ниже/выше нормы следует перед МАПом установить стабилизатор напряжения.

Бюджетный, но надежный релейный стабилизатор мощностью 6800Вт

Гибридный стабилизатор: релейниый+электромеханический (8000Вт)

Электронный быстродействующий стабилизатор (8000Вт)

Мощность: 6,8кВт Диапазон: 120-285В
Точность: 5-8% Родина: Китай

10 820р.

Тип: гибридный; 10кВА
Предельный диапазон: 105-265В
Точность: 10%
Производство: Китай

15 100р.

Тип: тиристорный; 10кВА
Предельный диапазон: 110-320В
Точность: 4,5%
Производство: Россия

45 760р.

• Если напряжение стабильно, мы рекомендуем использовать реле контроля напряжение со встроенным вариатором (защита от импульсов) — УЗМ 51М.
• При воздушном вводе в дом дополнительно УЗИП (защита от «молний»).

Солнечные панели

КПД солнечных батарей растет, как и стоимость кВт/ч от энергетических компаний и, в связи с этим, использование солнечной энергетики становится всё более актуальным. МАП сери Hibrid и Dominator имеют возможность работы с солнечными панелями посредством MPPT-контроллеров.

Паспорт-инструкция к МАП «Энергия»

Обзор аккумуляторов и рекомендации по их использованию в бесперебойных (ИБП) или автономных электростанциях с солнечными батареями.

Энергия, получаемая не путем сжигания добываемого сырья (нефть, газ, уголь или радиоактивных ресурсов), часто называют «зеленой». И объем так называемая «зеленой энергетики» с каждым годом все увеличивается. Люди стремятся не сколько улучшить экологическую обстановку, но и значительно сэкономить средства на оплате электричества. Но если говорить о получении электроэнергии в местах не подсоединенных к общей электросети, то использование солнечных батарей или ветрогенераторов, позволяет получить и экономию в затратах, и уменьшить (или совсем исключить) время работы дизельгенераторов.

Одним из главных и обязательных компонентов при обустройстве бесперебойной (ИБП) или автономной солнечной электростанции выступает накопитель электроэнергии. Его цена составляет от 50% до 70% стоимости затрат на покупку. Именно поэтому необходимо тщательным образом подойти к выбору аккумуляторных батарей для электростанции.

Давайте разберемся какие на данный момент бывают аккумуляторы для бесперебойных (ИБП) или автономных солнечных станций, и как лучше их применять.

Критерии выбора

Чтобы обеспечить себя бесперебойной подачей электричества, необходимо со всей серьезностью подойти к вопросу подбора АКБ для бесперебойных (ИБП) или автономных солнечных электростанций. Каждый тип АКБ отличается разными характеристиками и параметрами использования. Поэтому прежде, чем выбрать, нужно знать основные характеристики и параметры их эксплуатации. При этом важно руководствоваться не только техническими характеристиками, но эксплуатационными и гарантийными условиями компании-изготовителя. Серьезная компания, предлагающая качественный товар, не боится давать реальные сроки гарантии и условия гарантийного обслуживания.

При покупке аккумуляторов для бесперебойных (ИБП) или автономных солнечных систем, рекомендуют обращать внимание на следующие моменты:

* Количество циклов полной перезарядки. Этот критерий позволяет рассчитать приблизительный срок работы накопителя.

* Максимально допустимые токи при цикле разрядки-зарядки. Данный критерий дает возможность узнать предельно допустимые нагрузки, при которых аппарат может исправно функционировать.

* Условия эксплуатации. Необходимо предельно четко понимать, при каких температурах устройство должно работать.

* Правила обслуживания. Предписания для правильной профилактического ухода — что также влияет на долговечность эксплуатации. Являются определяющими при невозможности или дороговизне обслуживания.

* Время, затраченное на процесс зарядки и полной разрядки.

* Значение саморазряда прибора. Цифра прямо влияет на скорость изнашиваемости при циклическом использовании.

* Емкостный объем (размер и вес). Данный показатель определяет мощностные характеристики АКБ и важен для мобильных применений.

Как работает бесперебойная (ИБП) или автономная электростанция.

В работе домашней электростанции АКБ играют роль накопителя электроэнергии, запасенной или выработанной в течении дня. Во время отключения внешней сети или в вечерне-ночное время для автономных электростанций, сохраненная энергия используется по мере надобности потребителями электричества. Упрощенная схема автономной солнечной электростанции — бесперебойная (ИБП) система аналогично ей, но в ней нет солнечных батарей:

Надо отметить, что вообще-то аккумулятором правильно называть одну ячейку. А вот из ячеек набирают блок из нескольких аккумуляторов и объединяют их путем соединения между собой. Подключение можно реализовать последовательно, параллельно или же комбинированным способом. Какой именно выбрать, зависит от конкретных целей – выходного напряжения и силы тока. Объединенные накопители стараются разместить как можно ближе, так как с увеличением длины соединяющего кабеля, возрастает сопротивление соединительных проводов, и, как следствие, падает КПД системы. Готовые блоки желательно размещать в сухих помещениях с температурой воздуха от +10 до +25 градусов. Это условие нужно для стабильной работы, уменьшению электрических потерь и более длительного срока службы оборудования. Для специальных условий эксплуатаций применяют либо защитные боксы, либо специализированные типы аккумуляторов.

При объединении аккумуляторов в единый массив, может появиться разность по уровню заряда между ячейками в цепи. При значительной разнице зарядов между ячейками в момент заряда или разряда, будет неполноценное функционирование ячеек аккумуляторов (перезаряд или переразряд), вследствие чего его их срок жизни падает в разы. Разница в заряде происходит из-за погрешности при изготовлении ячеек аккумуляторов — именно поэтому качество их производства является определяющим при выборе конкретного аккумулятора. Но даже в случае установки качественных аккумуляторов, вследствие эксплуатации появляется небольшая разница в заряде. Если не поставить специальное устройство, балансирующее уровень заряда ячеек, то может получиться так, что придется менять аккумуляторы задолго до предполагаемого истечения его срока эксплуатации. А также, чтобы избежать разбалансировки элементов в объединенном массиве, рекомендовано использовать аккумуляторы одной модели, а еще лучше с одной партии. Устройства балансирования заряда (или проще говоря — балансиры) стоят намного дешевле самого АКБ — их установка снимает риск выхода дорогостоящего блока АКБ из строя.

Типы аккумуляторов

Современный производители предоставляет широкий выбор технологии аккумулирующей техники, которую можно применять в создании электростанции. Принцип действия конкретной модели будет зависеть от того, из чего она сделана и какой тип конструкции представляет. Ниже приведем самые распространенные виды АКБ, применяемых в бесперебойных (ИБП) или автономных солнечных электростанциях, их основные достоинства и недостатки.

Свинцово-кислотные

Свинцово-кислотный аккумулятор — тип аккумуляторов, получивший широкое распространение ввиду умеренной цены, неплохого ресурса (от 300 циклов и более), довольно высокой удельной мощности. Но его недостатком выступает довольно малый срок эксплуатации, быстрый разряд и малый гарантийный срок — обычно менее 1 года. Основные области применения: стартерные аккумуляторные батареи в транспортных средствах, аварийные источники электроэнергии, резервные источники энергии. Но некоторые типы свинцово-кислотных АКБ также можно применять в автономных станциях:

Гелевые

Данная технология батарей получила такое название, за счет гелеобразного электролита, используемого внутри. Подобные в устройства характеризуются длительным периодом службы, стойкостью к повреждениям и огромным количеством циклов «заряд/разряд». Подобная техника может эксплуатироваться при низких температурах, вплоть до -40 градусов. Однако при продолжительной работе на морозе, их все же стоит утеплять. Длительное хранение также практически никак не влияет на свойства прибора из-за низкой уровня саморазряда. На данный момент это наиболее распространенный тип АКБ, применяемый в бесперебойных (ИБП) или автономных солнечных станциях.

Также важное отличие таких АКБ — они не требуют регулярного обслуживания. В отличии от стандартных свинцово-кислотных АКБ, они не выделяют газы кислорода и водорода при заряде или разряде. Эти газы абсорбируются в геле и преобразуются обратно в электролит. Но при этом, для гелевых аккумуляторов крайне важно контролировать уровня заряда — при большом уровне зарядного напряжения газы создают излишнее давление и сбрасываются в окружающую среду. А так АКБ необслуживаемые, то восполнить электролит невозможно — в этом случае АКБ выходят из строя или значительно теряют свою емкость. В зависимости от качества материалов и процесса производства, гарантия на гелевые АКБ составляет от 1 до 2-х лет максимум.

AGM

AGM относятся к разряду свинцово-кислотных, но имеют ряд отличительных характеристик. У них внутри расположен стекловолоконный материал, напитанный электролитом. Она полностью заполняет все микропоры. За счет этого происходит хорошая рекуперация выделяемых газов и позволяет сделать АКБ необслуживаемым — без контроля уровня электролита и доливки дистиллированной воды, а также может размещаться в любом положении кроме вверх дном. AGM батареям характерны длительный срок службы, достаточный объем и неплохой ресурс циклов перезарядки. Как и гелевые АКБ, чувствителен к уровню зарядного напряжения. Стандартная гарантия на AGM аккумуляторы составляет от 1 год, но некоторые производители предлагают 2 года гарантии при условии тщательного соблюдения условий эксплуатации.

OPzS и OPzV

До недавнего времени эти технологии АКБ были идеальным решением для выбора АКБ для солнечной станции. Они относятся к свинцово-кислотной АКБ, но отличается строением токопроводящих электродов. Положительно заряженные, они сделаны в форме трубки, а отрицательный – являют собой ее утолщение. Применение подобной схемы дало возможность значительно увеличить количество заряда/разряда и срок жизни. В технологии OPzV, дополнительная оснастка специальными фильтрами, позволила увеличить рекуперацию газов и регулировать расход электролита — что позволило сделать их необслуживаемые на весь срок жизни. При этом их период эксплуатации может достигать 25 лет. Однако, ввиду его значительной стоимости, он редко когда применяется в домашних солнечных электростанциях. Несмотря на самый внушительный срок эксплуатации, редко кто из производителей дает гарантию на этот тип АКБ более чем 2 года.

Щелочные

Этот вид АКБ не получил существенного распространения, хотя они и имеют довольно существенные преимущества — довольно продолжительным сроком службы, возможностью эксплуатации при сильно отрицательных температурах без дополнительного утепления, широкий разброс зарядного напряжения. Но они довольно дороги, требуют регулярного обслуживания, эксплуатировать их можно только на открытом воздухе или в специальных помещениях, а хранить подобные устройства нужно исключительно в разряженном состоянии.

Необходимость регулярного и грамотного обслуживания щелочных АКБ не позволяет производителям давать гарантию более чем 1 год. Хотя при правильном обслуживании и эксплуатации они могут прослужить дольше чем свинцово-кислотные аккумуляторы.

Литиевые

Литиевые аккумуляторы только недавно начали широко применяются в автономных солнечных станция — сдерживало их применение высокая цена и нестабильность технологии. Но с развитием технологии LiFePO4 (литий-железно-фосфатные) они стали более доступны, и, самое главное, безопасны для широкого применения. Несмотря на то, что основными отличиями LiFePO4 АКБ от многих прочих является большая емкость, малый весом, быстрая зарядка и большие токи разряда, основное его достоинство это высокое количество циклов заряда / разряда. В современных LiFePO4 АКБ оно гарантированно составляет 6000 циклов при 90% разряде. Этого достаточно для того, чтобы однажды установленная станция работала без замены каких-либо комплектующих, без ремонта и дорогого обслуживания огромный срок — от 10 до 15 лет! На данный момент LiFePO4 аккумуляторы позволяют запасать и хранить электрическую энергию с самой низкой стоимостью одного цикла заряда / разряда. Конечно у LiFePO4 аккумуляторов есть свои недостатки — это невозможность заряда при отрицательных температурах, разряд возможен только до температуры не ниже -20С и обязательная необходимость применения схем балансировки и выравнивания уровня заряда ячеек. Именно поэтому при покупке LiFePO4 АКБ стоит брать только комплексное решение — так называемые «системы хранения энергии». Они включают в себя сами ячейки LiFePO4 аккумуляторов, систему контроля и балансировки ячеек, а также систему мониторинга и оповещения, которая предупредит о возможных потенциальных проблемах задолго до их появления.

Только такие системы хранения энергии позволяют производителям давать официальную гарантию 5 лет, а некоторые крупные производители дают даже 10 лет гарантии. Такой гарантией не может похвастаться не один другой тип аккумуляторных батарей! Фактически можно сказать, что чем больше официальный срок гарантии производителя, то тем качественные используемые ячейки и выше качество схемы контроля и балансировки.

Аккумуляторная батарея для частного дома как резервный источник электроснабжения

Во время проживания вне больших городов собственники домов часто сталкиваются с проблемой перебоев в электроснабжении. Это бывает по многим причинам, например, из-за износа линий электропередач, погодных условий или неправильного разделения нагрузки. Чаще всего для решения этих проблем устанавливается резервное питание частного дома, которое бывает нескольких типов и решает различные задачи. В данной статье рассмотрены виды ИБП, какой резервный источник выбрать, и какими характеристиками обладает АКБ.

АКБ для частного дома

Источник бесперебойного питания

Для обеспечения снабжения электрическим током жилого помещения без перерыва существует несколько видов ИБП, которые классифицируются по исполняемым функциям. К ним относятся:

1. Комплекс агрегатов, призванных подключаться автоматически при нарушении снабжения сетевой электроэнергии. Во время аварийных ситуаций автоматика самостоятельно принимает решение и подключает резервный источник питания, снабжающий дом и основные бытовые приборы. При этом сетевая линия отключается до момента возникновения подачи энергии;
2. Постоянный источник электроснабжения. Эти приборы призваны обеспечивать постоянное снабжение электричеством жилой дом, что создает независимую от центральной линии систему, которая способна генерировать и накапливать энергию, используя аккумуляторы.

В обеих указанных выше системах имеется аккумуляторная батарея, которая является неотъемлемой их частью и используется в качестве накопителя и хранилища тока.

ИПБ

Также ИБП можно классифицировать, основываясь на принципе генерации электричества. В каждом из агрегатов есть свой источник питания: в первом случае это АКБ, которая накапливает ток во время работы приборов от центральной сети, а во втором – в качестве генерирующей силовой установки могут выступать солнечные батареи, бензиновый или дизельный генератор или ветряк. Подобная система особенно выгодна в отдаленных участках, при отсутствии поблизости центрального снабжения электричеством.

Виды АКБ для источника бесперебойного питания

Аккумуляторы для дома, используемые как резервное электроснабжение или в качестве основной коммуникации с альтернативным источником питания, в зависимости от своей конструкции бывают нескольких видов:

1. Свинцово-кислотные АКБ – это блоки, в которых электролит расположен внутри металлической сетки, между которыми находятся синтетические волокна, пропитанные жидкостью. Данные батареи широко используются для источников бесперебойного питания, так как быстро заряжаются и выдают большее количество энергии. Но в связи с тем, что структура свинцовых пластин пористая, срок службы подобных деталей весьма ограничен и составляет не более пяти лет;
2. Гелиевые аккумуляторы – это сложно устроенный агрегат, накапливающий и отдающий электрический ток, внутри которого вместо жидкого электролита расположен пропитанный гель. Он контактирует со стержнем, возникает электрохимическая реакция, но, благодаря свойствам геля, побочного эффекта в виде газа не возникает, поэтому эти батареи изготавливаются в герметичном корпусе.

Свинцово-кислотный АКБ

Таким образом, исходя из физико-химических свойств перечисленных АКБ, можно сделать вывод, что резервное электроснабжение лучше устраивать, используя гелиевые батареи, так как они обладают глубоким разрядом, что очень важно при необходимости обеспечить электричеством частный дом во время отключения основной линии. А для организации источника бесперебойного питания по альтернативной схеме лучше подходит АКБ, созданный по свинцово-кислотной технологии.

Важно! В обоих типах батарей, так как выделения газа являются минимальными, корпус изготавливается герметичным, и обслужить его не получится. После выработки своего ресурса изделие подлежит утилизации согласно техническим требованиям.

Гелиевый АКБ в герметичном корпусе

Многие собственники индивидуального жилья, выбирая аккумуляторы для дома, используемые при отключении электричества, в целях экономии пытаются заменить более дорогие гелиевые или свинцово-кислотные АКБ простыми батареями с жидким электролитом, которые предназначены для автомобилей. Конечно, их стоимость значительно ниже, но и функции, которые они выполняют, отличаются. Данный агрегат предназначен для максимальной выдачи тока определенного номинала и мощности, чтобы раскрутить стартер двигателя и выполнить его запуск. Он обладает хорошими характеристиками по короткому импульсу, но для длительной работы не подходит, так как быстро разряжается. К тому же его подзарядка занимает значительно больше времени, чем гелиевые или свинцово-химические АКБ.

Резервное электроснабжение: принцип работы

Энергоснабжение частного дома может осуществляться несколькими способами. В первую очередь, это сетевая линия, подающая электричество, генерируемое городской станцией. Преимуществом данной системы является то, что ток, поставляемый от организации, имеет хорошие характеристики, большую мощность и устойчивые показатели. К тому же собственнику жилья нет необходимости следить за электрооборудованием, все обслуживание системы проводят электроэнергетики со специализированной организации.

Также нередко применяется индивидуальное снабжение электроэнергией с применением альтернативных источников питания, таких как солнечные батареи или генераторы. Преимущества данной системы – это ее независимость от сетевой организации и бесперебойное снабжение током жилого помещения. Но для устройства подобной схемы понадобятся определенные знания и опыт, поэтому при планировании обеспечения дачи или частного дома электричеством именно от независимого источника стоит обратиться к квалифицированным специалистам.

Не важно, какой вид энергоснабжения выбран, обязательно нужно предусмотреть резервное питание для частного дома. Эта система позволяет организовать данный тип коммуникации таким образом, что даже во время отключения основной линии электропередачи или возникновения аварийной ситуации вместо генератора включается аккумулятор, который на протяжении некоторого времени позволяет пользоваться электричеством для поддержания хотя бы минимального комфорта и работы основных бытовых приборов. В каждой из систем предусмотрен свой тип АКБ, в зависимости от решаемой задачи.

Принцип работы резервного питания весьма прост: он заключается в непрерывном накоплении тока в емкости аккумулятора при рабочей сети. То есть в системе имеется зарядное устройство, которое подключено к АКБ и общей линии. Во время отключения тока происходит обратная реакция, и накопленная энергия устремляется на потребителя, после возникновения подачи электричества все процессы возвращаются в исходный вариант.

Аккумулятор для частного дома: схемы подключения

Схема подключения АКБ

Резервное электроснабжения для загородного дома с использованием аккумулятора может монтироваться по двум основным схемам:

1. Последовательное соединение АКБ. При этом напряжение будет увеличиваться кратно, например, при использовании батареи номиналом 12В два последовательно соединенных изделия образуют сеть, равную 24В, чем больше аккумуляторов, тем выше этот показатель;
2. Параллельная схема. В данном случае кратно увеличивается не напряжение, а сила тока, при этом мощность остается равной 12 Вольт, не зависимо от количества приборов.

Схему подключения необходимо применять в зависимости от расчета потребляемой энергии на бытовые приборы и в соответствии с нужным напряжением.

Технические характеристики АКБ для дома

Многие производители предлагают батареи с индивидуальными показателями, но большинство из них относительно схожи и имеют следующие характеристики:

1. Рабочее напряжение номиналом 12 Вольт. Это средний показатель наиболее распространённых изделий; бывают АКБ и 24 Вольта, но используются они весьма редко;
2. Емкость батареи для резервирования электроэнергии бывает разной: от 50 до 500 А/час. При необходимости больших объемов питания такие АКБ можно соединить в параллельную схему. Определить номинальную емкость изделия можно по весу: чем он выше, тем больше в детали свинцовых пластин, соответственно, и электрически заряженного материала намного больше;
3. Габариты и корпус. В большинстве моделей в качестве оболочки используется герметично запаянный пластик, который хорошо переносит перепады температур и не боится влаги, а также окисления внутренней среды;
4. Максимальный цикл заряда и разряда детали. В зависимости от емкости и устройства АКБ, она бывает от 50 до 250 циклов. Выбирать батарею для использования в бесперебойном электропитании необходимо, учитывая этот параметр, так как чем выше данный показатель, тем дороже будет АКБ.

Это основные характеристики, которые присущи большинству моделей аккумуляторов, используемых в качестве накопителя энергии в системах бесперебойного или аварийного электроснабжения.

Техника безопасности при эксплуатации АКБ

Дача является местом временного пребывания, поэтому при организации электроснабжения с использованием аккумуляторов, не зависимо от их вида, необходимо соблюдать основные правила техники безопасности при монтаже и эксплуатации, чтобы в момент отсутствия собственника в жилом помещении не возникло аварийных ситуаций.

В первую очередь, это обеспечение хорошей циркуляции воздушных масс в технической комнате, в которой расположены батареи. Так как побочным эффектом зарядки АКБ является образование вредного для человека газа в момент закипания электролита, его скопление может привести к отравлению или аллергической реакции. Поэтому для качественного проветривания помещение нужно оборудовать приточной и вытяжной вентиляцией, желательно работающей в автоматическом режиме.

Автоматический выключатель

Необходима установка термостатического датчика, отключающего питание зарядного устройства. Это необходимо для предотвращения вздутия или разрыва АКБ во время достижения им максимальной емкости.

Нужно периодически замерять рабочие параметры батареи, используя мультиметр или другое оборудование. Если технические характеристики в процессе эксплуатации значительно упали, то деталь необходимо заменить и провести точную диагностику всей системы для выяснения причины.

Запрещается использовать в резервном или автономном энергоснабжении автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом. Так как они обладают низким ресурсом с точки зрения цикла подзарядки, который равен не более 50 раз, то срок их службы в данной системе составит не больше 6 месяцев.

Таким образом, при правильном выборе и грамотной эксплуатации аккумулятора для резервного питания частного дома оборудование прослужит вес срок, заявленный производителем, и не доставит проблем собственнику жилого помещения.

Видео

Мощные аккумуляторы для Инвертора » Valley of Winds

AGM и GEL батареи

Энергетическая основа современных систем резервного электроснабжения – специализированные необслуживаемые (не требующие долива) аккумуляторные батареи большой емкости, изготовленные по технологиям GEL (гелевые) или AGМ (стекловолоконные). Внешне они похожи на автомобильные аккумуляторы (только крупнее). Но на самом деле есть большое отличие.

Почему не годятся обычные стартерные батареи

Для многих очевидно, что дешевые обслуживаемые батареи стартерного типа не предназначены для оснащения инверторных систем резервного электроснабжения коттеджей. Менее очевидно, что и более дорогостоящие необслуживаемые авто-аккумуляторы (выполненные по той же технологии AGM!) также малопригодны для резервного электроснабжения.

И дело здесь не в том, что они «плохие» или «хуже», чем специализированные аккумуляторы для бесперебойного питания. Дело в принципиально разном назначении!

Автомобильный аккумулятор должен в течение нескольких секунд обеспечивать  большой ток для работы стартера, который должен провернуть массивные внутренние части двигателя. Подразумевается, что заряд аккумулятора при этом падает незначительно и должен успеть полностью восстановиться  даже в короткой поездке.

При длительных циклах разрядки (а это нормальный режим резервного электроснабжения) стартерные аккумуляторы быстро выходят из строя. Опытные водители знают, что если аккумулятор разрядился в ноль несколько раз подряд, то он больше уже не будет нормально работать. Не важно из-за чего это произошло, выход один — новый аккумулятор. Понятно, что с такими данными автомобильные батареи не годятся для резервного электроснабжения коттеджа.

вверх

Преимущества специализированных аккумуляторов

Именно режим работы системы резервного электроснабжения определяет главное требование к аккумуляторам — они должны выдерживать глубокий разряд.

В отличие от автомобильных, специализированные аккумуляторы лучше сохраняют работоспособность после глубокого разряда. Они могут отдавать энергию на протяжении длительного времени (часы и даже сутки) до состояния, когда запас энергии (обозначаемый как «уровень заряда» SoC — State of Charge) падает до 20-30 % от первоначального значения (то есть глубина разряда DoD /Deep of Discharge/ доходит до 70-80%). Причем после зарядки аккумуляторы практически полностью восстанавливают свою рабочую емкость.

Конечно, совсем бесследно глубокий разряд для батареи не проходит. И основное различие уже среди специализированных аккумуляторов – в числе циклов глубокого разряда, которые они выдерживают без существенного ухудшения энергоемкости. По этому параметру необслуживаемые аккумуляторы для резервного электроснабжения условно делят на две категории:

1. АКБ общего назначения
2. АКБ глубокого разряда (deep cycle)

Для  объяснения различий между ними сначала поясним общепринятую терминологию:

• Глубина разряда DoD — Depth of Discharge, величина, противоположная степени заряда SoC (DoD=100% — SoC)

• Глубокий разряд — это разряд с DoD более 40-50% от полного номинала емкости батареи.

• Буферный режим (характерен для резервного электроснабжения) — аккумуляторы полностью заряжены и готовы включиться в работу, но такие включения происходят нечасто, и внешнее питание восстанавливается до того, как батареи полностью разрядились (глубина разряда DoD обычно не более 30%, но для «крайних случаев» разрешенный максимум — до 80%).

• Циклический режим (характерен для автономного электроснабжения) — постоянное чередование глубоких (разряд DoD 40-50%, возможно и до 80%) разрядов и зарядов.

• Срок службы номинальный Life — число лет с момента начала эксплуатации, которое аккумулятор сохранит свою емкость на уровне не ниже 80% от номинала при работе в буферном режиме и идеальных условиях (t=20-25С, постоянный подзаряд).

Вообще крайний предел эксплуатации батареи — до остаточной ёмкости ~60% номинала. Но график потери емкости нелинейный, поэтому хоть после отметки в 80% эксплуатировать батарею еще и можно, но дальше падение ёмкости идет ускоренными темпами.

• Наработка циклов до отказа Cycle life — реальный срок службы, исчисляемый в циклах разряда-восстановления заряда, которые аккумулятор выдержит до снижения емкости на уровень 80% от номинала. Пересчет в «годы» идет делением числа циклов на количество отключений в год.

Если отключения редкие, и по циклам число лет выходит даже больше, чем номинальный срок , ориентироваться нужно на номинальный срок службы, т.к. он определяется естественным «старением» материалов аккумулятора и не может быть превзойден.

• Наработка циклов от глубины разряда Cycles life vs DoD — зависимость числа циклов разряда-восстановления до «смерти» батареи от «глубины разряда».

Про характеристики срока службы  нужно понимать следующее —  величины эти условные: номинальный срок справедлив только для нереальных условий работы, а число циклов по глубине разряда спрогнозировать проблематично, так как разряд при каждом отключении может быть разным.

Тем не менее, «Номинальный срок службы» и «Наработка циклов от глубины разряда» хоть и не позволяют точно спрогнозировать срок замены аккумуляторов, но делают возможным сравнение разных аккумуляторов между собой.

Оптимальные АКБ резервного электроснабжения

Разницу между AGM и GEL, а также аккумуляторами общего назначения и глубокого разряда демонстрирует Таблица зависимости числа циклов от типовых глубин разряда*:

* данные производителей из описаний соответствующих линеек АКБ (реальные, по опыту, могут быть меньше!)

На первый взгляд,  аккумуляторы глубокого разряда серьезно выигрывают у аккумуляторов общего назначения. Но у такого превосходства, разумеется, есть цена — необслуживаемые АКБ Deep Cycle заметно дороже идентичных общего назначения.

Посмотрим на АКБ общего назначения с точки зрения реальной практики использования в московской области (все-таки, со стабильностью электроснабжения у нас пока лучше, чем где-нибудь в горных регионах).

Производители АКБ общего назначения, заявляя срок службы 10-12 лет, рассчитывают на буферный режим работы. Например на условную ситуацию, когда отключения случаются еженедельно (50 раз в год) и емкость батареи выбрана так, чтобы она успевала разрядиться не более чем на 50% до восстановления питания от сети. В этом случае ~500 доступных циклов делим на 50 раз в год и получаем искомые 10 лет.

Да, в реальной жизни не всё так идеально. Легко представить ситуацию, когда аккумуляторы начинают заряжаться после длительной работы, не успевают набрать 100% емкость, а  электросеть опять отключается. На практике глубина разряда будет превышать буферные величины, и батарею придется менять раньше, чем номинальный срок службы.

Но даже если ориентироваться на глубину разряда 80%, это 250 — 300 циклов до выработки батареи. А это долгие и долгие годы работы, в течение которых о существовании системы резервного электроснабжения с необслуживаемыми батареями можно даже не вспоминать.

Поэтому резюме по батареям для типовых систем резервного электроснабжения следующее:

• Для реалий Москвы батареи общего назначения  GEL — оптимум по соотношению цена / характеристики-удобство. При этом лучше не брать более дешевые аккумуляторы класса «5 лет» , т.к. их придется заменять раньше аккумуляторов класса «10-12лет» даже в случае заведомо редких отключений («5-летние» обычно стоят в офисных ИБП и служат хорошую службу для обоснования ИТ-бюджетов, но нам ведь не это нужно от аккумуляторов?).
• Аккумуляторы AGM — бюджетный вариант только для непродолжительных отключений или комбинации с генератором. Дают некоторую экономию в цене, но только если вы точно уверены в быстром восстановлении сетей в вашем населенном пункте, или если имеется генератор, т.к. AGM аккумуляторы  после глубокого разряда требуют немедленный (и желательно полный) заряд.
• Батареи Deep Cycle — слишком тяжелая артиллерия для целей только резервного электроснабжения (кроме ситуаций совсем «экологичных» уголков с подключением к слабым сельским электросетям, где резервное — чуть ли не постоянное). Аккумуляторы глубокого разряда имеет смысл применять для комбинированного электроснабжения (сеть совместно с альтернативным источниками) и для автономного электроснабжения «выходного дня». Также, с некоторыми оговорками, они пригодны для систем автономного электроснабжения при постоянном проживании.

вверх

Схема подключения батарей к инвертору

1. Чтобы получить вольтаж батареи, равный номиналу инвертора, отдельные 12В аккумуляторы соединяются последовательно — в одну цепочку (string).
2. Для увеличения емкости батареи последовательные цепочки аккумуляторов соединяются параллельно.
3. Кабели от инвертора рекомендуется подключать к «диагональным» (см. рисунок) клеммам собранной по  параллельно-последовательной схеме батареи.

При оценке емкости и вольтажа получившейся батареи необходимо помнить, что:

• при последовательном соединении аккумуляторов суммируется напряжение (В), а емкость (А-ч) не меняется;
• при параллельном соединении аккумуляторов/цепочек аккумуляторов суммируется емкость (А-ч), а напряжение не меняется.

Это правило показывает, как легко может ввести в заблуждение параметр Емкость батареи (А-час) без указания вольтажа батареи (чем иногда грешат описания недорогих комплектов в неспециализированных Интернет-магазинах). Реальный запас энергии батареи отражает ее энерго-емкость, то есть произведение вольтажа на емкость. Таблица ниже показывает, что батарея с одной и той же емкостью в А-ч будет подразумевать совершенно разное число аккумуляторов (и, разумеется, запас энергии) для инверторов с разным номиналом напряжения:

вверх

Предлагаемое оборудование

В настоящее время мы предлагаем герметизированные необслуживаемые аккумуляторы производства Haze Battery (английский бренд Haze, завод в Китае) и Delta (Китай). Оба производителя — это хороший (так называемый «государственный») Китай: Haze — официальный поставщик для Мегафон и МТС, Delta также поставляет огромные партии батарей региональным телеком-операторам. Гелевые и AGM батареи Haze / Delta сочетают высокие эксплуатационные характеристки (надежность, долговечность) и низкую цену.

Подробнее об этих батареях читайте здесь.

Для систем резервного электроснабжения на базе наиболее мощной модели Outback VFX3048 чаще всего  используются такие комплекты батарей:

• 4 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 200 (220)А-ч / вес ~280 кг
• 8 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 400 (440)А-ч / вес ~560 кг
• 12 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 600 (660)А-ч / вес ~840 кг
• 16 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 800 (880)А-ч / вес ~1120 кг

Также под заказ мы поставляем необслуживаемые  GEL аккумуляторы Trojan (США) категории DeepCycle, которые значительно лучше работают в циклических режимах заряда-разряда и имеют больший срок службы.

Все поставляемые АКБ произведены по международному стандарту, сертифицированы, опробованы и на 100% подходят для использования в системах резервного электроснабжения.

Прайс-лист на аккумуляторы для инверторов

вверх

вверх