Μπαταριες για Φωτοβολταικα

Οι μπαταρίες φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι αναπόσπαστο τμήμα κάθε συστήματος αυτόνομης παροχής ηλεκτρικής ενέργειας με φωτοβολταικά. Όσο σημαντικό τμήμα είναι άλλο τόσο και ευαίσθητο. Η σωστή επιλογή τύπου και διαστάσεων μπαταρίας αποτελεί ίσως το κρισιμότερο μέρος της σχεδίασης ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού.

Μπαταριες φωτοβολταικων: γιατί χρειάζονται;

Ο ρόλος της μπαταρίας ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού είναι η αποθήκευση της ενέργειας όσο αυτή είναι διαθέσιμη (ήλιος, άνεμος, γεννήτρια, ΔΕΗ) και η λήψη της όταν υπάρχει ανάγκη. Η λειτουργία της μπαταρίας ενός φωτοβολταϊκού διέπεται από τον ελεγκτή φόρτισης ο οποίος ορίζει πότε θα διακοπεί η φόρτισή της (ώστε να αποτρέψει υπερφόρτιση) κλπ. Ένας καλός ελεγκτής φόρτισης δύναται να αυξήσει το χρόνο ζωής μίας μπαταρίας φωτοβολταϊκού.

Δείτε τιμές για αυτόνομα φωτοβολταϊκά:

Αυτόνομο 2-5.5kWh

Ψυγείο-Φώτα-TV-Ανεμιστήρας-Radio-Κινητά 2.800€ ME ΦΠΑ, ΜΕ Εγκατάσταση!

Αυτόνομο 6-15kWh !!

Ψυγείο-Φώτα-TV-A/C-Πλυντήριο-Σίδερο-PC 7.100€ ΜΕ ΦΠΑ, Με Εγκατάσταση!

Αυτόνομο 10-23kWh !!

Ψυγείο-Φώτα-TV-A/C-PC-Πλυντήριο-Κουζίνα κα. 9.550€ ΜΕ ΦΠΑ, Με Εγκατάσταση!

Η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική και τούμπαλιν εξηγείται αναλυτικά στην αντίστοιχη σελίδα για την ηλεκτροχημική μετατροπή σε μπαταρίες φωτοβολταικων. Συνοπτικά αναφέρουμε ότι η διαδικασία φόρτισης και εφκόρτισης μίας μπαταρίας αναλύεται σε μία χημική αντίδραση οξειδοαναγωγής με την οποία ανταλάσσουν ηλεκτρόνια οι δύο πόλοι της μπαταρίας δημιουργώντας ροή ηλεκτρονίων δηλαδή ηλεκτρικό ρεύμα.

Είδη μπαταριών για φωτοβολταϊκά

μπαταριες φωτοβολταικων Οι μπαταρίες φωτοβολταικών που χρησιμοποιούνται κατα κόρον στα αυτόνομα φωτοβολταικά είναι μολύβδου-θειϊκού οξέος βαθιάς εκφόρτισης. Προς το παρόν (2020) η σχέση απόδοσης - κόστους επιβάλλει την επιλογή τους. Σε λίγα χρόνια οι μπαταρίες φωτοβολταικων λιθίου με τα δεκάδες πλεονεκτήματα (χαμηλό βάρος, πολυάριθμοι κύκλοι ζωής κα.) θα δώσουν μεγάλη ώθηση στα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα με μπαταρίες. Προς το παρόν το υψηλό τους κόστος τις καθιστούν απαγορευτική επιλογή για μεγάλα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα.

Ανάλογα με την εφαρμογή ο σχεδιαστής μπορεί να επιλέξει ανάμεσα σε κλειστού ή ανοιχτού τύπου μπαταρίες φωτοβολταικών.

Οι κλειστού τύπου μπαταρίες φωτοβολταικων (AGM VRLA, GEL VRLA, Opzv, sOpzv, μπαταρίες λιθίου Sunlight, μπαταρίες λιθίου Northbatt, μπαταρίες λιθίου Pylontech, μπαταρίες λιθίου χαμηλής τάσης BYD LVS, μπαταρίες λιθίου υψηλής τάσης BYD HVS HVM, μπαταρίες λιθίου Huawei Luna) επιλέγονται κυρίως όταν τοποθετούνται σε κινούμενες κατασκευές (σκάφη-τροχόσπιτα) ή σε χώρους μη καλά αεριζόμενους.

Οι ανοιχτού τύπου μπαταρίες φωτοβολταϊκών (Opzs, sOpzs,) συγκριτικά με τις μπαταρίες κλειστού τύπου έχουν το μειονέκτημα της αυξημένης συντήρησης (συνίσταται σε περιοδικό έλεγχο της στάθμης των υγρών) αλλά με παρόμοιο κόστος προσφέρεται ψηλότερη αποθηκευμένη ενέργεια για περισσότερους κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης και ισχυρότερη αντοχή σε βαθιές εκφορτίσεις.

Βασικά χαρακτηριστικά των συσσωρευτών (μπαταρίες φωτοβολταϊκών) είναι η τάση τους (2Volts, 4V, 6V, 12V), η χωρητικότητα (σε Ah) και οι κύκλοι φόρτισης εκφόρτισης. Η χωρητικότητα πολλαπλασιαζόμενη με την τάση δίνει την αποθηκευμένη ενέργεια σε Wh. Σημειώνεται ότι για λόγους μη γήρανσης των μπαταριών ποτέ δεν λαμβάνεται όλη η αποθηκευμένη ενέργεια αλλά ποσοστό της.

Οι κύκλοι φόρτισης εκφόρτισης δείχνουν την αναμενόμενη διάρκεια ζωής ενός συσσωρευτή και εξαρτώνται άμεσα από τη χρήση του (ποσοστό εκφόρτισης). Έτσι μία μπαταρία που υφίσταται βαθιές εκφορτίσεις πχ 80% μπορεί να αντέξει 400 κύκλους, ενώ η ίδια μπαταρία για εκφόρτιση μόλις 20% μπορεί να αντέξει 1200 κύκλους. Οι 12βολτες μπαταρίες φωτοβολταϊκών τύπου AGM έχουν 400-900 κύκλους για 50% εκφόρτιση ενώ οι 12βολτες τύπου Gel 800-1300 κύκλους. Οι 6βολτες μπαταρίες κυμαίνονται από 1200 μέχρι 1600 κύκλους ενώ οι 2βολτες μπαταρίες φωτοβολταϊκών παρέχουν 2.000-3.000 κύκλους για 50% εκφόρτιση. Οι μπαταρίες φωτοβολταικων λιθίου είναι οι μπαταρίες φωτοβολταϊκών με τους περισσότερους κύκλους (4-6000) αλλά με το μεγαλύτερο κόστος (στα θετικά τους επίσης το χαμηλό βάρος).

Σε φωτοβολταϊκα net metering με μπαταρία χρησιμοποιούνται High Voltage μπαταρίες λιθίου BYD.

μπαταριες αυτονομων φωτοβολταικων Όσον αφορά την τάση της μπαταρίας ενός φωτοβολταϊκού αυτή επιλέγεται συνήθως με βάση το μέγεθος του συστήματος. Μικρά συστήματα με ισχύ φωτοβολταϊκού κάτω από 1000Watts και αντιστροφείς κάτω από 1.200Watts επιλέται 12V. Μεσαία συστήματα με ισχύ φωτοβολταϊκού 1000-2000Watts και αντιστροφείς κάτω από 3.500Watts επιλέται 24V. Μεγαλύτερα συστήματα με ισχύ φωτοβολταϊκού πάνω από 2000Watts και αντιστροφείς πάνω από 3.500Watts επιλέται 48V.

Δείτε όλες τις προσφορές μας για αυτόνομα φωτοβολταϊκά.

Πατήστε εδώ

Όσον αφορά τους κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης συνήθως για συστήματα καθημερινής λειτουργίας (μόνιμες κατοικίες) επιλέγονται μπαταρίες φωτοβολταικων με πάνω από 1200 κύκλους (ανοιχτού τύπου), ενώ για συστήματα λιγότερο εντατικής χρήσης (εξοχικές κατοικίες) μπορούν να χρησιμοποιηθούν μπαταρίες με 400-800 κύκλους (κλειστού τύπου).

Πώς να επιλέξω μπαταρία για το φωτοβολταϊκό μου

Η επιλογή της χωρητικότητας μιας μπαταρίας φωτοβολταϊκού είναι εξίσου κρίσιμο κομμάτι της σχεδίασης αφού δεν καθορίζει μόνο την αυτονομία του συστήματος (δηλαδή τις μέρες λειτουργίας με συγκεκριμένα φορτία χωρίς ηλιοφάνεια ή άνεμο) αλλά και τη μακροβιότητα των μπαταριών καθώς όσο περισσότερη χωρητικότητα τόσο μικρότερο βάθος εκφόρτισης και κατα συνέπεια περισσότεροι κύκλοι φόρτισης-εκφόρτισης. Σαν απλός κανόνας (περισσότερα στην ενότητα Υπολογισμοί αυτόνομου φωτοβολταϊκού) για μία μέρα αυτονομία και 50% εκφόρτιση η μπαταρία πρέπει να έχει χωρητικότητα διπλάσια της απαιτούμενης ημερήσιας ηλεκτρικής ενέργειας.

Κατά την επιλογή της χωρητικότητας μίας μπαταρίας φωτοβολταϊκού πρέπει να συνυπολογίσουμε τον ρυθμό φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών. Συνίσταται στις μπαταρίες φωτοβολταϊκών ένας ρυθμός φόρτισης και εκφόρτισης περίπου όση είναι η χωρητικότητα/10. Για παράδειγμα μία μπαταρία 1000Ah δεν πρέπει να την φορτίζουμε με πάνω από 100Α (δηλαδή σε ένα 24βολτο σύστημα δεν μπορούμε να βάλουμε πάνω από 2400Watts φωτοβολταϊκά πάνελ ή φόρτιση από γεννήτρια με ισχύ πάνω από την ισχύ αυτή). Παρομοίως, ο ρυθμός εκφόρτισης της μπαταρίας δεν επιτρέπεται να είναι πάνω από 100Α δηλαδή 2400Watts (συνεπώς σε ένα τέτοιο σύστημα θα ήταν συνετό να χρησιμοποιηθεί αντιστροφέας περίπου 3kva).

Ένα κρίσιμο σημείο για τη σύγκριση της χωρητικότητας των μπαταριών φωτοβολταϊκών είναι να αναφέρονται στο ίδιο χρονικό διάστημα εκφόρτισης (ρυθμός εκφόρτισης). Αυτό φαίνεται από την χωρητικότητα C20 ή C5 ή C100 κοκ. Αναλυτικότερα μία μπαταρία φωτοβολταικου 460Ah C100 μπορεί να δώσει 460Ah σε 100ώρες ενώ μία μπαταρία με την ίδια χωρητικότητα αλλά για C20 μπορεί σε 20 ώρες. Για να συγκρίνουμε δύο μπαταρίες φωτοβολταικων πρέπει να εξετάσουμε την χωρητικότητά τους για τον ίδιο ρυθμό εκφόρτισης (πχ, C10 που είναι ρεαλιστικό για φωτοβολταϊκά).

Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στις μπαταρίες φωτοβολταικων ανοιχτού τύπου στην διαδικασία εξισορρόπησης η οποία πρέπει να γίνεται 2-3 φορές το χρόνο και βοηθάει στην μακροβιότητα των συσσωρευτών. Συνίσταται στην εφαρμογή τάσης αρκετά μεγαλύτερης από την ονομαστική για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Η εφαρμογή της υψηλής αυτής τάσης στην μπαταρία κάνει τον υγρό ηλεκτρολύτη να "βράζει" με τις φυσαλίδες που ανέρχονται στη διαδρομή τους να "σπάνε" του αγώγιμους δρόμους θείκωσης που βραχυκυκλώνουν τις πλάκες τις μπαταρίας οδηγώντας σε γήρανσή της. Συνήθως οι ποιοτικοί ρυθμιστές φόρτισης κάνουν αυτόματα την διαδικασία, ειδάλλως ο χρήστης πρέπει να εκτελέση την εξισορρόπηση με τη βοήθεια γεννήτριας.

Τέλος, στις μπαταρίες φωτοβολταϊκών θα πρέπει ο σχεδιαστής του συστήματος να λάβει σοβαρά υπόψην του καθ' υπόδειξη του κατασκευαστή τις τιμές φόρτισης αλλά και τις τιμές αποκοπής της εκφόρτισης. Οι τιμές αυτές κυμαίνονται ανά τύπο μπαταρίας και ανά φίρμα.