Аккумуляторы для солнечных батарей
Накопитель нужен не каждой станции
Три числа, вокруг которых крутится весь дальнейший разговор: сколько ёмкости у каждой химии реально доступно и при какой температуре её запрещено пополнять.
30–50%
глубина разряда, при которой свинцово-кислотная батарея живёт долго
80–90%
рабочая глубина разряда литий-железо-фосфатных батарей
0°C
порог, ниже которого литий нельзя заряжать без подогрева
Аккумулятор решает одну задачу — перенести энергию из дня в ночь или из солнечных суток в пасмурные. Всё остальное, что ему приписывают, следствие: резерв при аварии, работа объекта без сети, независимость от графика отключений.
Отсюда простое правило. Если сеть на объекте устойчива и задача только в том, чтобы уменьшить счёт, батарея не нужна: роль накопителя играет сама сеть через зачёт излишков, а деньги, вложенные в банк, обычно дают больше в виде дополнительных панелей. Накопитель солнечной энергии берут тогда, когда сети нет вовсе, когда она регулярно пропадает или когда в доме есть нагрузка, которую нельзя прерывать: котёл, скважина, серверная, холодильники с продукцией.
Как считается ёмкость банка
Отправная точка — ночное потребление, а не мощность панелей. Массив определяет, за сколько часов батарея зарядится; сам размер батареи он не задаёт.
Первый шаг — список нагрузки, которая должна работать без солнца, с мощностью и числом часов. Сумма даёт ватт-часы за ночь.
Второй — потери. К этой сумме добавляются КПД инвертора и его собственное потребление, потери в кабеле и потери на заряде самой батареи. Цифра растёт ещё до того, как мы дошли до химии.
Третий — деление на допустимую глубину разряда. У свинца в работе остаётся меньше половины паспортной ёмкости, у LiFePO4 — большая её часть. Именно здесь дешёвая батарея перестаёт быть дешёвой: полезных киловатт-часов в ней вдвое меньше, чем написано на корпусе.
Четвёртый — перевод в ампер-часы делением на напряжение банка: 12, 24 или 48 В. Напряжение должно совпадать с инвертором и контроллером.
Пятый — запас автономности: сколько подряд идущих суток без нормального солнца система обязана пережить. Этот множитель сильнее всего влияет на итоговую смету.
Что поднимает расчётную цифру
- Холод: на морозе доступная ёмкость свинцовой батареи заметно ниже паспортной, литий тоже отдаёт меньше
- Большой ток разряда: у свинца отдаваемая ёмкость падает с ростом тока, а паспортные ампер-часы указаны для медленного, обычно двадцатичасового режима
- Старение: расчёт делают не на новую батарею, а на её состояние к концу срока службы
- Непрерывность: если от резерва зависят котёл, скважина или связь, ёмкость считают по худшему сценарию, а не по среднему вечеру
- Невозможность дозаложить потом: доложить элементы в старый банк нельзя, поэтому перспективу на несколько лет закладывают сразу
Литий и свинец: чем они различаются на деле
Разница не только в цене за киловатт-час. Химия задаёт глубину разряда, ресурс, вес, поведение под большим током и то, как батарея переносит холод и жару.
- LiFePO4литий-железо-фосфат, ресурс в тысячах циклов
- Основной выбор для дома, если система работает в ежедневной циклике. Держит глубокий разряд без ускоренного износа, отдаёт большой ток без заметной просадки напряжения, весит в разы меньше свинца при той же полезной ёмкости. Встроенная плата BMS следит за балансировкой элементов, током и температурой и отключает батарею до того, как режим станет опасным. Цена на входе выше, но за счёт ресурса и глубины разряда стоимость киловатт-часа за срок службы получается ниже.
- Литий-ионныеNMC и родственные химии
- Плотнее по энергии на единицу объёма и массы, поэтому встречаются в компактных настенных модулях. Для стационарного хранения этот выигрыш почти не нужен: в доме важнее не масса, а устойчивость химии к перегреву и перезаряду, а по этому параметру литий-железо-фосфат спокойнее. Литий-ионные аккумуляторы для солнечных батарей ставят там, где ограничено место, и всегда с грамотной вентиляцией и защитой.
- AGMсвинец, электролит в стекловолокне
- Герметичная свинцово-кислотная батарея без долива воды, переносит большие токи заряда и разряда, дешевле лития на старте. Живёт долго при одном условии: её не разряжают глубоко. Ресурс циклов у свинца резко падает с ростом глубины разряда, а хронический недозаряд запускает сульфатацию пластин, после которой ёмкость не возвращается.
- Гелевые (GEL)свинец, электролит загущён
- Гелевые аккумуляторы для солнечных батарей спокойнее переносят глубокий разряд и жару, чем AGM, но хуже относятся к большим токам: перегрев геля необратим, внутри образуются пустоты, и ёмкость падает. Их берут в мягких режимах — свет, связь, автоматика, небольшая суточная циклика, — и обязательно с контроллером, у которого выставляются профиль заряда и температурная компенсация.
Что сравнивать в паспорте
Зима: где батарея теряет
В Алматы и области зимой минус — обычное дело, а в предгорьях он держится дольше. Для банка это не мелочь, а условие работоспособности: холод меняет и доступную ёмкость, и саму возможность заряда.
| Что делает холод | LiFePO4 | Свинцово-кислотные: AGM и гелевые |
|---|---|---|
| Заряд при минусе | Запрещён. При отрицательной температуре на аноде осаждается металлический литий: ёмкость теряется необратимо, а при продолжении режима растёт риск внутреннего замыкания. Штатная BMS такой заряд просто блокирует — вместо аварии вы увидите ноль прихода за солнечное утро. | Разрешён, но идёт вяло: батарея принимает меньший ток и дольше остаётся недозаряженной, а хронический недозаряд запускает сульфатацию пластин. |
| Разряд на холоде | Идёт, хотя батарея отдаёт меньше паспортного. Для неотапливаемого помещения берут модели со встроенным подогревом либо переносят банк в тепло. | Доступная ёмкость заметно падает. Глубоко разряженная батарея вдобавок замерзает: чем ниже заряд, тем ближе электролит по составу к воде. |
| Напряжение заряда | Профиль держит BMS, температурная компенсация не нужна — нужен датчик температуры, запрещающий заряд ниже нуля. | Нужна температурная компенсация: напряжение, правильное для плюс двадцати, зимой недозаряжает батарею, а летом её переваривает. |
| Требования к помещению | Вентиляция не требуется, но нужен воздух для отвода тепла и свободный доступ к клеммам и плате BMS. | Нужна вентиляция: при заряде выделяется водород. Плюс место, чтобы подобраться к клеммам и осмотреть корпуса. |
Практический вывод для объектов под Алматы один: банк ставят в отапливаемом или хотя бы утеплённом помещении, а не в уличном ящике у стены. Ящик выглядит удобнее, но зимой он превращает оплаченные киловатт-часы в недоступные — у свинца проседает отдача, у лития плата защиты запрещает заряд, и станция при полном солнце отдаёт в батарею ноль.
Если тёплого помещения нет, вопрос решают на этапе выбора, а не после первых морозов: берут модель со встроенным подогревом, закладывают утепление и обогрев объёма или сознательно считают резерв по зимней, а не по паспортной ёмкости.
Что спрашивают про батареи
Посчитаем ёмкость под ваш объект
Купить аккумуляторы для солнечных панелей можно и комплектом со станцией, и отдельно — под уже собранную систему. Перечислите, что должно работать без сети и сколько часов, и скажите, где будет стоять банк. Вернёмся с ёмкостью, химией и напряжением системы — и покажем, что меняется, если сократить список резервных линий.
- Телефон
- +7 708 671 48 92
- Часы работы
- Пн–Сб, 09:00–19:00