Что такое солнечная батарея? Все, что нужно знать

Аккумуляторная батарея для хранения солнечной энергии
Аккумуляторная батарея для хранения солнечной энергии
Ресурс: https://youtu.be/9R4nTiiJoMo

Солнечная батарея может накапливать энергию для последующего использования и может стать важной частью любой фотоэлектрической системы. Но как она работает и зачем она вам нужна? И какой тип батареи подойдет для вашей солнечной установки? В этой статье мы ответили на эти и многие другие вопросы о солнечных батареях.

Что такое солнечная батарея?

Солнечная батарея определяется как электрохимический Решение для хранения энергии, специально разработанное для фотоэлектрических систем. Электрохимический означает, что батарея может использовать напряжение для химической реакции, приводящей к накоплению энергии, и наоборот.

Солнечная аккумуляторная батарея может быть как отдельным устройством для небольшой солнечной системы, так и целым блоком батарей для большого массива панелей; все зависит от требуемой емкости резервного хранения, но, что более важно, от размера вашей солнечной установки.

Как работает солнечная батарея

Из определения видно, что в основе работы солнечной батареи лежит электрохимический процесс. Это означает, что в процессах зарядки (накопление энергии) и разрядки (выделение энергии) участвуют химические вещества. Вот как вкратце работает солнечная батарея.

  • Типичная солнечная батарея состоит из таких важных частей: анод, катод, и электролит. Анод - это отрицательная сторона батареи, а катод - положительная.
  •  Электролит - это химический раствор, который обеспечивает движение электронов для накопления энергии или передачи ее по внешней цепи.
  •  Во время зарядки внешняя электрическая сила заставляет электроны перетекать от анода к катоду. В обратном случае аккумулятор высвобождает накопленную энергию. Это движение электронов проявляется в виде тока, который может питать электроприбор или электрическую цепь.

Система хранения солнечных батарей обычно подключается к сети переменного или постоянного тока. Это определяет, как электроэнергия поступает в накопитель от панелей, а также другие факторы, такие как эффективность системы.

Солнечная батарея с подключением постоянного тока

В солнечных батареях с постоянной связью энергия, вырабатываемая массивом, на пути к батарее проходит только через контроллер зарядного устройства, но не через другие устройства или системы. Таким образом, получается эффективная и действенная система хранения солнечной энергии, поскольку потери энергии минимальны.

Солнечная батарея с подключением к переменному току

В этой конфигурации путь, по которому идет ток, связан с преобразователем. Здесь ток преобразуется из Постоянный ток в переменный для использования нагрузками. Прежде чем попасть в накопитель, энергия проходит через другой инвертор. При такой схеме потери энергии значительны.

Резервное копирование солнечных батарей для фотоэлектрической системы
Резервное копирование солнечных батарей для фотоэлектрической системы
Ресурс: https://youtu.be/X-SnISQ4xGs

Типы солнечных батарей

Солнечные батареи в основном различаются по типу используемого электролита. Учитывая эти различия, один тип устройства подходит для конкретного применения больше, чем другой, и пользователи должны выбрать то, что лучше всего подходит им. В свете этого существуют различные типы солнечных батарей.

Литий-ионная солнечная батарея

Это самый популярный тип в мире фотоэлектрических батарей. В литий-ионной солнечной батарее, как следует из названия, в качестве электролитического раствора используется соль лития. Эти типы фотоэлектрических аккумуляторных батарей обладают следующими преимуществами.

  • Более длительный срок службы и хранения
  •  Большая емкость для хранения энергии на небольшой площади
  •  Более длительные циклы разрядки
  •  Низкие требования к обслуживанию

За многочисленные преимущества литий-ионных солнечных батарей приходится платить, поскольку эти типы также являются самыми дорогими. Поскольку они вмещают больше заряда на небольшой площади, эти батареи лучше всего подходят для жилых или домашних фотоэлектрических систем.

Свинцово-кислотная солнечная батарея

В них используется разбавленный раствор серная кислота в качестве электролита. Помимо применения в солнечной энергетике, свинцово-кислотные батареи находят применение и в других областях, например, в автомобильной промышленности. Свинцово-кислотная солнечная батарея обладает такими преимуществами.

  • Это недорогие варианты
  •  Они обеспечивают превосходную надежность
  •  Они могут быть быстро разряжены

Свинцово-кислотные солнечные батареи более требовательны в обслуживании, они нуждаются в регулярном доливе воды и даже зарядке. Они также склонны к протечкам и должны быть правильно установлены. Однако они обеспечивают стабильное резервное питание и подходят как для домашнего, так и для коммерческого использования.

Никель-кадмиевая солнечная батарея

Эти типы солнечных батарей менее популярны, чем другие. Тем не менее, они обеспечивают множество преимуществ, которые невозможно найти в других местах, в том числе и перечисленные ниже.

  • Они не требуют обслуживания
  •  Он может прослужить очень долго.
  •  Их можно использовать в суровых условиях, например, при высоких температурах.

Никель-кадмиевая солнечная батарея, не требующая обслуживания и имеющая длительный срок службы, является надежным резервным устройством хранения данных. Но кадмий очень токсичен и обращаться с ними нужно очень осторожно. Поэтому такие батареи редко встречаются в домах. В основном они используются в промышленности.

Проточная батарея для хранения солнечной энергии

Проточная батарея состоит из двух резервуаров, содержащих раствор или электролит на водной основе. Эти типы солнечных батарей обладают рядом преимуществ.

  • Can be fully discharged without damage
  •  It can last for a very long time
  •  Present no fire risk as the liquid doesn’t burn

The sheer size of flow batteries makes them unsuitable for small-scale use. So they are only found in industrial settings. They are also quite expensive and not suited for non-commercial applications. Other limitations include their low capacity and longer charging times.

Solar Battery Benefits

Solar batteries can be a crucial part of your PV system. With them, any excess energy that your installation produces can be of little help unless you have your system connected to the grid. But even then, you would need a backup in a situation like a blackout. The benefits of solar battery storage include:

  • With a PV solar battery, you’re not dependent on the grid and can power your circuits even in a blackout.
  •  Your energy bills will reduce considerably since you’re not actively using the grid.
  •  Compared to generators, solar system batteries are a noiseless way to run your home or business, especially when utility power is not available.
  •  Depending on your location, you take advantage of the tax credits with complete solar installations.
  Solar batteries for home use
Solar batteries for home use
Resource: https://youtu.be/xnbSsE421_Q

Solar Battery Uses

Solar energy battery storage is primarily designed for PV installations. However, since solar energy systems are meant for use in different applications, you can use your battery in various situations. Popular solar battery uses include the following:

Solar Battery for Home Use

This is, by far, the most common application for these batteries. A solar battery for home use can be a single unit to power a simple circuit or an entire pack consisting of several batteries for the whole house.

When sizing a home battery, several factors come into play; the types of circuits or appliances to be powered, the rating of the solar array, and the most suitable battery technology for your needs. Most often, a home solar storage battery is a 5kW system.

Solar Battery for Camping

This is one of the most popular uses of solar battery technology, given the lack of access to the grid when camping. In most cases, these batteries are lithium-ion types for higher performance features, such as storing energy without taking up much space.

Note that a solar battery for camping can be a small portable type to power light and charge communication devices or a heavy-duty type to power an entire RV; it depends on the specific charging needs.

Solar Battery for Electric Fence

This is another of the most common uses of solar batteries. Solar-powered fences are popular with livestock farmers who want a cost-effective confinement solution or anyone looking to power an electric fence without incurring utility costs.

The size of a solar battery for electric fence applications depends on these factors: the fence size and amount of distance covered, and whether there’s vegetation to increase its drain. Generally, you need about 0.5 joules for every km or 1.3 miles.

Solar Battery for Garden Light

Outside the house, you could also install solar batteries to store power for your garden lights. These would charge during the day when solar power generation is at its peak and usage needs low, and then supply the stored power at night when needed.

Like with many other solar batteries uses, powering your garden lights using a storage system requires correctly calculating energy requirements. Typically, these are tubular batteries and are available in singles or packs.

Заключение

A solar battery- or batteries- can be a worthy part of your photovoltaic installation. They allow you to capture and preserve the energy that the panels generate and use it when they do not provide enough power. You can use a single battery for more than a dozen, based on your requirements.

ru_RUРусский