Гелевые аккумуляторы для резервного питания

Выбор аккумулятора для системы автономного или резервного питания

Аккумулятор фактически является расходным материалом в солнечной электростанции или в системе автономного или резервного питания. И чем лучше Вы подберете аккумулятор к своей системе, тем дольше он проработает и тем меньше в конечном итоге будет стоимость электроэнергии, вырабатываемой Вашей системой.

На что обратить внимание при выборе аккумуляторных батарей?

Попробуем дать несколько советов, следуя которым можно подобрать оптимальную модель:

1. Основным параметром любого аккумулятора является его емкость. В зависимости от того, в какой системе он будет применяться, нужно выбирать необходимый номинал.

В случае, если аккумулятор будет применяться в системе резервного питания и соответственно разряжаться он будет довольно редко (при сбое основного источника электричества), можно рассчитывать необходимую емкость исходя из 100% цикла разряда. И хотя 100% разряд вреден для любых свинцовых аккумуляторов, особенно, если нет возможности сразу их зарядить, в случае эксплуатации резервной системы таких разрядов накопится максимум десяток за год. А любой свинцовый аккумулятор (кроме автомобильных) способен выдержать до 200 полных (на 100%) циклов разрядки. То есть, при таком режиме теоретический срок службы должен составить 200/10=20 лет, однако максимальный срок службы аккумуляторных батарей равен 10 годам. Поэтому для систем резервного питания не имеет никакого смысла приобретать избыточные емкости исходя из 30% или 50% цикла разряда.

Саму же ёмкость нужно рассчитывать исходя из количества энергии, которую необходимо запасти.

Например, поставлена задача обеспечить круглосуточную работу насоса системы отопления и периодическую работу освещения:

• мощность насоса — 50 Вт (работает 24 часа в сутки),
• мощность нескольких энергосберегающих ламп — 100 Вт (работают в общей сложности 3 часа в сутки),
• срок работы резервной системы — 2 суток.

Необходимо рассчитать емкость аккумуляторной батареи с учетом 100% разрядного цикла.

Расход электроэнергии за 2 суток составит 50*24*2+100*3*2=3000 Вт*час.

С учетом потерь в инверторе (возьмем для расчета — 10%), необходим запас энергии 3000+10%=3300 Вт*час.

При напряжении 12 В, необходимый номинал составит 3300/12=275 А*час, т.е. в этом случае необходимы 2 батареи емкостью по 140 А*ч.

Данный расчет приведен для случая, когда отсутствует автономный источник энергии, например в виде солнечных батарей. Если же в системе резервного питания предусмотрены солнечные батареи и допустим они выдают 500 Вт*сутки (а столько выдает одна 100 Ваттная панель в солнечную погоду), то необходимо внести соответствующую поправку в расчет, а именно:

При напряжении 12 В, необходимый номинал составит (3300-500*2)/12=192 А*час, т.е в этом случае будет достаточно 2-х батарей емкостью по 100 А*ч.

Для автономной системы желательно производить расчет исходя из 30% разрядного цикла, поскольку в этом случае срок службы аккумуляторов будет фактически определяться количеством циклов заряда/разряда, а это количество тем больше, чем меньше глубина разрядки.

После того, как Вы определились с емкостью, необходимо выбрать конкретную модель/марку аккумулятора.

При выборе марки нужно обратить внимание на то, для скольки-часового разряда указана емкость. Дело в том, что разные производители указывают номинальную емкость для разных условий, например для 10-и часового или для 20-и часового разряда. Та марка, у которой указан номинал для 10-и часов, будет обладать большей реальной емкостью, чем 20-и часовая при условии одинакового номинала.

Также, при выборе марки стоит сравнить вес аккумуляторных батарей при одинаковой емкости. Дело в том, что фактически емкость свинцовых аккумуляторных батарей определяется весом активной массы свинца, а он занимает большую часть в её весе. Соответственно, батарея с большим весом скорее всего будет обладать лучшими характеристиками (большей реальной емкостью и количеством циклов заряда/разряда).

Одним из важных параметров является тип аккумуляторной батареи — AGM, GEL (гелевый) или жидко-кислотный (чаще всего — автомобильный).

Для систем автономного питания применять автомобильные аккумуляторы не рекомендуется по той причине, что они не предназначены для длительной разрядки малыми токами и имеют минимальное число циклов среди прочих типов (обычно, не более 50). Их основное предназначение — отдать очень большой ток стартеру в течение нескольких секунд при старте двигателя.

Однако, существует еще один тип жидко-кислотных аккумуляторов, которые специально предназначены для разрядки малыми токами, так называемые OPzS. Этот тип имеет максимальное число циклов заряда/разряда, в большинстве случаев является обслуживаемым (т.е. требующим контроля за параметрами электролита), а кроме того имеет максимальную цену и по этой причине мало распространен.

Самым распространенным по причине низкой стоимости является AGM тип. Более дорогой, гелевый (GEL) тип также находит свое применение в солнечных электростанциях. О том, какой аккумулятор выбрать, AGM или гелевый, читайте на нашем сайте.

При выборе аккумуляторной батареи для автономной системы нужно отдать предпочтение марке с максимальным числом циклов заряда/разряда для требуемой глубины разрядки. О причинах этого уже сказано выше.

В свою очередь, для резервных систем нужно выбирать модель с максимальным сроком службы. Соответственно, лучше отдать предпочтение моделям гелевых или AGM аккумуляторов с 10-и летним сроком службы.

Источник

Использование гелевых аккумуляторов в качестве источника бесперебойного питания

Гелевый аккумулятор (маркировка GEL) — это особая разновидность АКБ, у которых электролит имеет жидкую желеобразную консистенцию за счет добавления в него кремния (двуокись кремния).

Гелевые аккумуляторы с напряжением 12В нашли свое применение в качестве источника бесперебойного питания (ИБП). Такой аккумулятор подойдет в качестве ИБП в закрытых и невентилируемых помещениях, для питания солнечных и ветровых электрогенераторов, в системах автономного электроснабжения.

Обзор гелевых батарей (GEL) для ИБП

При работе батареи происходит разрыв и соединения молекул газа (рекомбинация), выделяется энергия и вода, которая потом поглощается жидким гелем. Благодаря этому решается две проблемы:

1. Не нужно доливать воду, поскольку свободная вода образуется при рекомбинации газов.
2. Не происходит выделение газов, что делает возможным использование гелевых аккумуляторов в жилых помещениях в качестве ИБП.

Технологию изготовления гелевых аккумуляторов будем разбирать в другой статье. Также чуть позже проведем сравнительных анализ разных типов батарей, сведем данные в таблицу для удобного понимания. Достаточно посмотреть это короткое видео, чтобы понять основные преимущества гелевых аккумуляторов.

Сферу применения гелевых аккумуляторов можно описать так:

1. ИБП, где они работают в ежедневном цикличном режиме «заряда-разряда». Время жизни таких АКБ составляет 2-3 года, или находиться в диапазоне 600-700 циклов, DoD обычно равен 40%.
2. В системах резервного электропитания или автономных системах off-grid. Для хранения электричества, полученных с помощью возобновляемых источников энергии (солнце, тепла, ветра). Хотя правда для off-grid систем данный тип АКБ не подходит как раз из-за малого количества времени жизни перезаряда и уровня DoD. Другими словами, если АКБ разрядиться до 70-90% — это приведет к его полной замене. Поэтому в off-grid системах применяют li-ion батареи или AMG батареи, либо уж очень дорогие необслуживаемые GEL батареи.
3. Резервное питание промышленных объектов, электростанций, подстанций.
4. Для автоматики электротехники, в железнодорожном и в воздушном транспорте.
5. Мототехнике или в системах для автозапуска дизель-генераторов.
6. В системах СКУД, в качестве резервного питания электромагнитных замков.
7. В системах пожарной и охранной сигнализации (ОПС).
8. Для систем аварийного освещения телекоммуникации и связи.
9. Для питания переносного оборудования (DC).

Комбинированные аккумуляторные батареи — новое развитие технологии свинцово-кислотных батарей. Например, технология PLT, в которой пластины изготавливаются из чистого свинца, а электролит применяется на основе геля, позволило увеличить срок службы батарей до 15 лет, DoD до 50%, а количество циклов разрядки до 1000 раз.

При сравнение гелевых батарей для ИБП по ценовой диапазон колеблется от 10 000 руб до 40 000 руб., разница по цене наблюдается в технологиях изготовлении и емкости батареи

Такая технология применяется в VENTURA VG 12-200, но примерная цена данного аккумулятора составляет 26000 руб. Цена батарей в системах бесперебойного питания составляет от 300 руб.

Основные показатели

У гелевых аккумуляторов, которые используются в качестве ИБП, следующие показатели:

• батарея имеет ресурс порядка 500-700 циклов заряд-разряд;
• во время глубокого разряда пластины остаются покрытыми, поэтому они меньше подвержены коррозии;
• очень важна точность заряда, поскольку при его превышении возможно вспучивание батареи;
• очень чувствительны к перегреву и короткому замыканию;
• важно придерживаться значений заявленных показателей производителя по температуре и диапазону напряжения зарядки;
• отлично выдерживают глубокую разрядку (но не все);
• имеют высокое внутреннее сопротивление, поэтому не могут дать большие токовые величины;
• могут эксплуатироваться во всех положения, кроме положения «вверх дном»;
• при мелких повреждениях не происходит утечка электролита, поскольку он имеет вязкую структуру;
• гелевые аккумуляторы могут выдерживать сильные холода вплоть до -45 градусов.

Технические и эксплуатационные характеристики

Узнаем о технических и эксплуатационных характеристиках гелевых аккумуляторов, представленных на российском рынке:

• Емкость аккумулятора при вольтаже 12В — от 2 до 100 ампер-час. При помощи небольших аккумуляторов мощностью менее 20ач можно обустроить автономное питание в небольших помещениях, тогда как гигантские «батарейки» сгодятся для использования в качестве ИБП в сфере «зеленой» энергетики и системах автономного энергообеспечения.
• Габариты — есть как маленькие «батарейки», так и крупные аккумуляторы. Например, гелевый аккумулятор Ventura GP 12-12 емкостью 18 ампер-час имеет габариты 181x76x166 мм.
• Вес — от 3 до 20 кг, хотя можно встретить как более легкие, так и более тяжелые модели, а средний бесперебойный источник питания имеет вес порядка 10-15 килограмм.
• Цена — от 1 до 20 тысяч рублей. Стоимость напрямую зависит от емкости аккумулятора, его размеров, страны-производителя и так далее. Например, одна модель аккумулятора AplhaLINE AGM мощностью 60 ампер-час с пусковым током 680 ампер будет стоить 8900 рублей, тогда как другая модель мощностью 75 ампер-час с пусковым током 750 ампер того же производителя будет стоить 10900 рублей.
• Основные производители, у которых можно купить аккумуляторы — Bosch, Varta, Titan, Multi, Delkor, Тюменский аккумуляторный завод, Аком и другие.
• Основные страны-производители — Чехия, Китай, Польша, Россия и другие.

Какую модель гелевого аккумулятора Вы бы ни выбрали, рекомендую в первую очередь соблюдать рекомендации производителя по температуре окружающей среды в месте расположения батарей, температуре при которой происходит зарядка и уровню напряжения зарядки. Данные указанные производителем являются номинальными, т.е. заявленный срок службы будет зависеть от выполнения этих рекомендаций.

Графики предоставляются производителем батарей, поэтому перед покупкой ознакомитесь с ними, а также с другими важными характеристиками (DoD, саморазряд, ток зарядки и др.)

В действительности данные условия редко можно соблюсти. Поэтому ресурс самых простых батарей составляет 1-3 года, после чего они высыхают и вздуваются. В более дорогих моделях, при соблюдении рекомендаций по глубине разряда (DoD) живут намного дольше 5-10 лет. Пример, где соблюдают условия, заявленные производителем, являются ЦОД (центры обработки данных).

Если нужна помощь и рекомендация по выбору АКБ для Вашей системы пишите нам на почту, в комментариях или обращайтесь через чат к специалисту.

Источник

Гелевые аккумуляторы – плюсы, минусы, обзор

Гелевые аккумуляторы – надежные и долговечные источники питания

Гелевые аккумуляторы – современные источники питания с отличными показателями производительности и предельно простой схемой эксплуатации. В настоящее время применяются в составе систем резервного питания, для обеспечения бесперебойного энергоснабжения объекта в случая возникновения поломки в основной электросети.

Гелевые аккумуляторы. Особенности и преимущества

Гелевые аккумуляторы являются полностью герметичными и относятся к классу необслуживаемых. В качестве электролита в них используется специальный гель, который улучшает стойкость устройств к глубокому разряду и обеспечивает температурную стабильность. Такие батареи могут с одинаковой степенью эффективности работать как в буферном, так и в циклическом режиме, что весьма важно при их использовании в составе ИБП. Если готовить о преимуществах гелевых аккумуляторных батарей, то тут стоит выделить следующее:

• Безопасность. Корпус аккумуляторов является полностью герметичным, благодаря чему их можно использовать даже в жилых помещениях. Они не выделяют в воздух вредных для здоровья человека веществ и во время эксплуатации не требуют от пользователей никакого внимания.
• Долговечность. При правильном использовании аккумулятор с гелеобразным электролитом может прослужить верой и правдой долгие годы. Практически любая модель таких устройств рассчитана на 1000 циклов зарядки-разрядки. устройства имеют устойчивость к глубокой разрядке и в буферном или циклическом режиме могут бесперебойно работать на протяжении 12 лет.
• Простота эксплуатации. Гелевые батареи являются предельно удобными в использовании. Они подключаются к системе резервного питания по предельно простой схеме, и в дальнейшем не требует от пользователя никакого внимания.

Для того чтобы батарея прослужила долго и во время эксплуатации не утратила степень производительности рекомендуется осуществлять подзарядку не более чем на 50% от полной емкости. Так вы убережете устройство от перезаряда и сохраните его характеристики на оптимальном уровне.

Герметичный корпус гелевых аккумуляторов изготавливается из высококачественных материалов с высоким запасом прочности. Даже при случайном сильном механическом воздействии такие устройства сохраняют свою целостность и не создают опасности для здоровья и жизни человека.

Необслуживаемые батареи хороши, прежде всего, тем, что за ними не нужно тщательно следить, доливать дистиллированную воду, измерять уровень или выполнять иные процедуры для поддержания бесперебойной работы. Достаточно просто установить устройство в выбранном месте и подключить его к системе резервного питания следуя рекомендациям производителя.

В зависимости от модификации гелевые батареи имеют номинальную мощность в 12 В и емкость в 33-250 Ач. Они применяются в ИБП для телекоммуникационного, отопительного и иного оборудования, а также в составе автономных систем энергоснабжения, работающих на ветровой или солнечной энергии.

Кроме прочих преимуществ нельзя не отметить и небольшие габаритные размеры аккумуляторов с гелевым электролитом. Они не занимают много места а, следовательно, при необходимости их можно установить где угодно для оптимально удобной эксплуатации. Благодаря наличию герметичного корпуса и наполнителю в виде густого геля, такое устройство может бесперебойно работать в любом положении, что очень важно в тех случаях, когда в помещении весьма ограничено количество свободного пространства.

Недостатки аккумуляторов с гелевым электролитом

Как и любое другое устройство гелевые батареи имеют не только преимущества, но и недостатки. Самым существенным «минусом» изделий этого типа является их довольно высокая цена. Однако стоит отметить, что при грамотном использовании такая батарея быстро окупается, так что один раз на нее все же стоит потратиться.

Кроме того такие аккумуляторные батареи «боятся» морозов. При снижении температуры до -50 градусов гель становится очень хрупким, и устройство резко теряет свою емкость. Учитывая данный недостаток, при покупке гелевого аккумулятора стоит изначально правильно подобрать место для его установки и убедиться в том, что в процессе эксплуатации он не будет подвергаться резким температурным перепадам и промерзанию.

Для того чтобы аккумулятор гелевого типа прослужил долго необходимо помнить о том что его подзарядка должна осуществляться только от сети с определенным стабильным напряжением. Если реле для регулировки напряжения работает нестабильно, то вы рискуете попросту испортить батарею уже через 10-20 циклов зарядки, так как в этом случае гель начинает разжижаться и в первоначальное состояние уже не возвращается.

Продажа гелевых аккумуляторов от ведущих производителей

Компания «ИК ЭнергоПартнер» специализируется на продаже оборудования для автономных источников питания и может предложить новым и постоянным клиентам сотрудничество на самых выгодных условиях. Сегодня только у нас вы найдете огромный выбор гелевых аккумуляторов, которые при необходимости можно использовать как в составе ИБП, так и в автономных источниках питания, работающих от солнечной и ветровой энергии.

За время своей работы мы наладили тесное сотрудничество с лучшими производителями, благодаря чему сегодня можем предложить вам товары высшего качества по самым демократичным расценкам. В комплект поставки любой батареи у нас в обязательном порядке входит гарантия и полный пакет сертификатов соответствия. Покупая батареи именно у нас, вы получаете в свое распоряжение действительно надежное и долговечное устройство, которое при правильной установке и бережном использовании может прослужить верой и правдой до 12 лет. Почему стоит купить новые необслуживаемые аккумуляторы с гелевым электролитом именно у нас?

• Мы предлагаем вашему вниманию самый большой выбор батарей, которые идеально подходят как для домашней системы ИБП, так и для профессионального использования на больших производственных объектах в составе установок для резервного питания.
• Мы сотрудничаем с лучшими поставщиками без участия третьих лиц, поэтому стоимость любого аккумулятора у нас является оптимально приемлемой для каждого клиента.
• Весь товар, представленный в каталоге, у нас всегда есть в наличии.
• Доставку заказов независимо от их объема мы выполняем в самые сжатые сроки без лишних промедлений.
• Наши профильные специалисты при необходимости в телефонном режиме предоставляют профессиональные консультации и помощь в выборе батарей для всех покупателей.
• С нашей помощью вы можете стать обладателем качественного, надежного и долговечного аккумулятора без лишних финансовых и временных затрат.

Для того чтобы купить гелевую аккумуляторную батарею, вам достаточно просто ознакомиться с полным списком предложений из нашего каталога и, сделав выбор в пользу подходящего по всем параметрам товара, просто оформить заказ в интернет магазине. Наши эксперты быстро обработают, сформируют и отправят ваш заказа, благодаря чему вы сможете начать использование устройства буквально через пару дней с момент обращения к нам.

Источник