Ибп с гелевыми аккумуляторами

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

Выбор аккумулятора для ИБП для газового котла

В этом обзоре рассмотрены типы аккумуляторов для ИБП для газового котла и критерии их выбора. Для этого в данной статье разбираются характеристики и потребительские качества каждого типа аккумуляторных батарей (АКБ).

Источники бесперебойного питания (ИБП) для газового котла и UPS (Uninterruptible Power Supply ) для компьютеров принципиально отличаются требованиями к синусоидальности выходного напряжения. ИБП 12v (24v, 36v) для газового котла обеспечивают синусоидальное выходное напряжение (чистая синусоида). Компьютерные UPS выдают напряжение формы модифицированной синусоиды. Поэтому компьютерные ИБП не подходят для котлов.

Тем не менее, в обоих случаях применяются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи SLA (Sealed Lead Acid) с номинальным напряжением 12 Вольт (или 6 Вольт при последовательном включении двух АКБ). В ИБП аккумуляторы работают в буферном режиме под напряжением 14.1 — 14.4 Вольта. С бесперебойниками котлов с резервным напряжением 24 В или 36 В используются, соответственно, две или три аккумуляторные батареи. АКБ для ИБП компьютеров устанавливаются, как правило, внутри бесперебойника UPS. В то же время, аккумуляторы для ИБП для котлов газового отопления всегда бывают внешними.

Типы аккумуляторов для ИБП для котлов: гелевые, AGM

Принцип работы SLA аккумуляторов для ИБП котлов отопления заключается в электрохимической реакции свинца и его диоксида с использованием в качестве электролита раствора серной кислоты. Для безопасности использования герметичные необслуживаемые АКБ (SLA) снабжаются предохранительным клапаном на случай нештатной ситуации. Используемые в ИБП котлов аккумуляторные батареи SLA с клапаном имеют на корпусе аббревиатуру VRLA (Valve Regulated Lead Acid).

Чтобы аккумуляторные батареи для ИБП могли работать внутри помещения и без обслуживания, для их герметичного изготовлении применяются три метода:

1. GEL.
2. AGM.
3. GEL + AGM.

• Гелевая технология GelledElectrolite (GEL) использует силикат натрия для застывания электролита в виде геля. Пространство незаполненных пор, образующееся в процессе застывания электролита, в SLA аккумуляторах используется для процесса рекомбинации газов при электрохимических реакциях. Гелевые АКБ для ИБП 12v герметичные и необслуживаемые, допускают глубокий разряд, но не допускают короткого замыкания и перезаряда. Эти аккумуляторные батареи могут использоваться в любом положении.
• При AGM технологии (Absorption Glass Mat) электролита абсорбируется в пористом мате из стекловолокна. В стекловолокне также присутствует незаполненные поры для рекомбинации газов. AGM аккумуляторы более приспособлены для работы в ИБП, чем гелевые. Они не только также герметичны и не требуют обслуживания, но и имеют более низкую цену. Однако, AGM АКБ не допускают сильного разряда. Устанавливаться они могут в любом положении, кроме «вверх дном».
• Совмещенная технология GEL + AGM используют оба способа загущения электролита.

Поскольку внешне АКБ AGM и GEL практически не отличаются, пользователи обычно называют оба типа аккумуляторов гелевыми, редко используя обозначение AGM.

Важно! При выборе аккумулятора для ИБП газовых котлов следует учитывать, что автомобильные АКБ принципиально не подходят для любых систем бесперебойного питания. И речь даже не только о вредности испарений автомобильной свинцово-кислотной батареи при кипении электролита. Дело в том, что аккумулятор для автомобиля предназначен для отдачи кратковременного пускового тока большой величины и не рассчитан на работу в ИБП 12v в буферном режиме, при котором он быстро потеряет емкость.

Выбор емкости аккумуляторов для бесперебойников для котлов

При выборе аккумуляторов для бесперебойников котлов надо сделать расчет необходимой емкости батареи, исходя из мощности газового котла и желаемой длительности работы в случае отключения электроэнергии.

1. Рассчитать ток потребления.
2. Умножить ток на желаемое время работы от бесперебойника.
3. Выбрать аккумулятор с ближайшим большим значением емкости.

• Для расчета тока потребления бесперебойника от аккумулятора надо мощность газового котла поделить на напряжение 12 Вольт (24 или 36 для двух/трех АКБ), а затем еще поделить на 0.8 — 0.85 (примерный КПД). Мощность газового котла можно узнать из его паспорта или посмотреть на шильдике ус тройства .
  • Пример. Газовый котел мощностью 100 Ватт. Ток аккумулятора в ИБП 12v будет: 100 Ватт/12 Вольт/0.8 = 10.4 Ампера.
• Если ИБП должен обеспечить работу газового котла в течение минимум 9 часов, то умножаем ток на время, в часах. 10.4 А* 9 ч = 93.6 Ач.
• Выбираем AGM или гелевый АКБ 12В 100Ач для ИБП газового котла.

Для бесперебойника с двумя (тремя) АКБ расчет проводится аналогично. Мощность газового котла делим на 24 (36) Вольт. Полученная в конечном результате емкость относится к каждому из двух (трех) аккумуляторов.

Примерное время работы ИБП котла от аккумулятора

Мощность котла, Вт	Время работы, ч	Емкость АКБ 12В, Ач	Емкость каждой АКБ при 2-х батареях, Ач	Емкость каждой АКБ при 3-х батареях, Ач
100	6	60	30	20
200	6	120	60	40
300	6	180	90	60
100	12	120	60	40
200	12	240	120	60
300	12	360	180	120

Рекомендации по выбору производителя аккумуляторов для ИБП для котлов

Для правильного выбора аккумулятора для ИБП котлов газового отопления рассмотрим лучших производителей AGM и гелевых АКБ в трех сегментах:

1. Бюджетный.
2. Средний.
3. Премиум.

• Лучшими аккумуляторами для ИБП газовых котлов в бюджетном ценовом сегменте являются модели бренда «Энергия». Эти АКБ изготавливаются в Китае под контролем российской компании «Энергия». Производственная линейка аккумуляторов «Энергия» для ИБП котлов содержит менее 10 моделей. При необходимости получения большей емкости, несколько батарей «Энергия» можно включать параллельно.
• АКБ Delta — лучший выбор аккумуляторов для ИБП для котлов в среднем ценовом сегменте. Батареи бренда Delta производятся на крупных китайских заводах группы компаний Vision. Качество выпускаемой продукции контролируется российскими инженерами Delta Battery. Производимый ряд AGM и гелевых аккумуляторов Delta содержит более 10 различных линеек, в каждой из которых содержатся десятки моделей емкостью от 1 Ач до 3000 Ач.
• В премиум сегменте лучшими аккумуляторами для бесперебойников газовых котлов являются модели бренда Yuasa. Аккумуляторы японской компании Yuasa производятся в Тайвани, что обеспечивает высокое качество продукции. АКБ Yuasa зарекомендовали себя только с лучшей стороны, как по надежности, так и по числу чиклов заряд-разряд. Однако, их цена примерно в два раза превышает стоимость аналогичных моделей Delta.

Рекомендуем для ИБП котлов газового отопления выбирать AGM аккумуляторы Delta.

Преимущества аккумуляторов Delta для ИБП для котлов

Использования аккумуляторов Delta в ИБП для котлов газового отопления имеет следующие преимущества:

1. Надежность.
2. Хорошее соотношение цена/качество.
3. Широкий выбор моделей АКБ бренда Delta.

• Надежность аккумуляторов Delta доказала многолетняя практика использования этих АКБ для ИБП для котлов отопления в различных условиях: в городе, в загородных коттеджах, в сельской местности.
• Практически при том же качестве, что и аккумуляторные батареи Yuasa, аккумуляторы Delta для бесперебойников котлов имеют гораздо меньшую цену.
• Большое количество различных производимых моделей АКБ Delta позволяет рекомендовать линейки, наиболее подходящие для ИБП для котлов отопления:
  • Серия Delta DTM производится для работы с источниками бесперебойного питания. В нее входят AGM аккумуляторы 12В емкостью до 200 А*ч.
  • Серия Delta HR с высокой токоотдачей предназначена для работы с ИБП мощных газовых котлов отопления .
  • Серии Delta DTM L и Delta HR L аналогичны соответствующим линейкам, но с увеличенным сроком службы (L — Long Life).

Источник