Hogyan válasszuk ki a legjobb napelemet a fotovoltaikus rendszerhez

A napenergia a megújuló energiaforrások egyik legnépszerűbb és legerősebb forrásává vált, különösen a fotovoltaikus napenergia révén, amely a napsugárzást úgy rögzíti, hogy azt napelemek segítségével elektromos árammá alakítja. A napenergiával kapcsolatos egyik kihívás azonban az, hogy hogyan tároljuk azt, amikor nem áll rendelkezésre napfény. Itt van a napelemek, amelyek lehetővé teszik, hogy kihasználja a napközben termelt energiát, és alacsony napsugárzás esetén, például éjszaka vagy felhős napokon felhasználja azt.

Az alábbiakban megvizsgáljuk a napelemek működését, a rendelkezésre álló különböző típusokat és azokat a funkciókat, amelyeket figyelembe kell vennie, amikor kiválasztja a tökéletes akkumulátort a napelemes rendszeréhez.

Hogyan működnek a napelemek

az napelemek Ezek olyan eszközök, amelyek a fotovoltaikus panelek által termelt villamos energiát tárolják, lehetővé téve azok használatát, amikor nem termelnek elegendő napenergiát. Ezek a pillanatok éjszaka és nappal is előfordulhatnak, ha az időjárási viszonyok nem teszik lehetővé elegendő napsugárzást, például felhős vagy esős napokon.

A napelemek működése az energia felhalmozódásán alapul, amikor a villamosenergia-termelés meghaladja a keresletet. Például napsütéses napokon, amikor a villamosenergia-termelés meghaladja a fogyasztott mennyiséget, a felesleget az akkumulátorba küldik, hogy tárolják és szükség esetén felhasználják.

• A napelemek az energiát kémiai energia formájában tárolják az úgynevezett kémiai folyamaton keresztül redukció-oxidáció (redox), melynek során az akkumulátor egyik komponense elektronokat veszít (oxidálódik), a másik pedig felveszi (redukálódik).
• Amikor az akkumulátor teljesen fel van töltve, a tárolt elektromos áram addig marad, amíg szükség van rá, majd felengedik a készülékekhez, lámpákhoz vagy bármely más elektromosságot igénylő eszközhöz.

A napelemek típusai

Az egyes telepítések egyedi igényeitől függően különböző típusú napelemek találhatók a piacon. Mindegyik típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai, ezért fontos ezeket megismerni, mielőtt döntést hozna.

Alacsony ciklusú elemek

Az alacsony ciklusú napelemes akkumulátorokat úgy tervezték, hogy csak részben merítsék le újratöltés előtt, így alkalmasak olyan alkalmazásokra, ahol csak alkalmanként van szükség tartalék áramellátásra, például az átmeneti csúcsigények fedezésére. Ezeket az akkumulátorokat azonban nem szabad kapacitásuk 20%-ánál nagyobb mértékben lemeríteni, mivel ez károsíthatja őket és csökkentheti hasznos élettartamukat.

Az ilyen típusú akkumulátorok is hajlamosak a gyors kopásra és elhasználódásra, ha rendszeresen teljesen lemerülnek, így élettartamuk korlátozottabb, mint más opcióknál.

Mély ciklusú elemek

az mélyciklusú akkumulátorok Úgy tervezték, hogy kapacitásuk 80%-áig vagy annál nagyobb mértékben lemerüljenek anélkül, hogy jelentős mértékben károsodnának a teljesítményükben vagy a hasznos élettartamukban. Ezek az akkumulátorok ideálisak olyan helyzetekben, ahol állandó és hosszan tartó használat várható, például otthoni áramellátáshoz éjszaka vagy felhős napokon.

A mélykisülési ciklusoknak ellenálló képességük miatt a mélyciklusú akkumulátorokat általában elszigetelt fotovoltaikus rendszerekben használják, ahol az energia-önellátás prioritást élvez.

AGM és GEL akkumulátorok

AGM akkumulátorok (Abszorbens üvegszőnyeg): Az AGM akkumulátorok zártak, és nem igényelnek karbantartást. Köztudott, hogy rendkívül ellenállóak a kiömléssel és ütésekkel szemben, így ideálisak mobil alkalmazásokhoz vagy olyan környezetben, ahol robusztusságra van szükség. Ezenkívül meglehetősen hosszú élettartamot kínálnak alacsony önkisülés mellett.

Gél akkumulátorok: Ezek az akkumulátorok gél formájú elektrolitot használnak, így kevésbé hajlamosak a kiömlésre és biztonságosabbak. Ezenkívül általában tartósabbak, és ellenállnak a gyakori mélykisülési ciklusoknak. Kiváló választás kis és közepes méretű napelemes rendszerek számára.

A napelemek főbb jellemzői

Amikor kiválasztja a megfelelő akkumulátort a napelemes telepítéshez, fontos, hogy értékeljen több műszaki jellemzőt, amelyek meghatározzák annak teljesítményét és tartósságát.

Tárolási kapacitás

A napelemek kapacitását amperórában (Ah) vagy kilowattórában (kWh) mérik, és az akkumulátor által tárolt energia mennyiségét jelzi. Nagyon fontos annak biztosítása, hogy az akkumulátor kapacitása elegendő legyen otthona vagy létesítménye energiaszükségletének kielégítésére. A nem megfelelő méret a kritikus pillanatokban áramhiányt okozhat.

A töltés hatékonysága

Az akkumulátor hatékonysága azt méri, hogy mennyi energia tárolható benne a töltéshez használt mennyiséghez képest. A nagy hatékonyságú akkumulátorok Lehetővé teszik, hogy a legtöbbet hozza ki a napelemek által termelt energiából. Olyan akkumulátort keresünk, amelynek töltési hatékonysága közel 100%, amely garantálja az energiaforrások hatékonyabb felhasználását.

önkisülés

Az önkisülés természetes jelenség, amelytől minden akkumulátor szenved, függetlenül attól, hogy használatban vannak-e vagy sem. A legjobb napelemek Alacsony önkisülési arányuk van, ami meghosszabbítja azt az időt, amely alatt képesek lesznek fenntartani a töltést anélkül, hogy újra kellene tölteniük.

Modern akkumulátorok, mint például a lítiumszignifikánsan alacsonyabb az önkisülési arányuk, mint a régebbi ólomsavak.

Napelemek gondozása, karbantartása

A napelemek hasznos élettartama a felhasználás típusától és körülményeitől függően akár 10 év is lehet. Fontos azonban néhány ajánlás betartása az optimális működés biztosítása és a hasznos élettartam meghosszabbítása érdekében.

Kerülje a gyakori mélykisüléseket

Az akkumulátor élettartamának maximalizálása érdekében nem tanácsos gyakran a kapacitás 50%-a alá meríteni. A mélykisülés károsíthatja a belső cellákat, és idővel csökkentheti az akkumulátor töltéstartási képességét.

Hőmérséklet

A hőmérsékleti viszonyok közvetlenül befolyásolják a napelemek teljesítményét. 20 és 25 Celsius fok közötti hőmérsékleten működnek a legjobban. A rendkívül hideg vagy meleg hőmérséklet drámaian csökkentheti az akkumulátor hatékonyságát és élettartamát.

Ha olyan környezetben tartózkodik, ahol jelentős hőmérséklet-ingadozások tapasztalhatók, tanácsos olyan elemeket használni, amelyek ellenállnak ezeknek az ingadozásoknak, mint pl. lítium elemek.

A napelemek típusai és modelljei

az napelemek A gyártás során alkalmazott technológia alapján osztályozzák őket. Minden akkumulátortípusnak megvannak a sajátosságai, amelyek alkalmassá teszik különféle típusú fotovoltaikus berendezésekhez.

Ólom-savas akkumulátorok

Ezt az akkumulátortípust, bár nem olyan modern, mint a többi jelenlegi alternatívát, még mindig széles körben használják a fejlettebb akkumulátorokhoz, például a lítium akkumulátorokhoz képest alacsony költsége miatt. Van azonban néhány hátrányuk, mint például a rendszeres karbantartás szükségessége. Fontos, hogy teljesen újratöltsék, hogy maximalizálják hasznos élettartamukat, és ne sérüljenek meg, ha hosszú ideig lemerültek.

AGM (absorbent Glass Mat) akkumulátorok

Mint korábban említettük, a AGM Nem igényelnek karbantartást, és ideálisak olyan helyzetekben, amikor az ilyen típusú feladatokat nem lehet rendszeresen elvégezni. Ezenkívül jobban ellenállnak a hőmérséklet-ingadozásoknak, és képesek ellenállni a mély ciklusoknak.

Lítium elemek

A lítium akkumulátorok számos előnnyel rendelkeznek, beleértve azt a képességet, hogy akár 90%-ig lemerülnek anélkül, hogy jelentős teljesítményromlást tapasztalnának. Ezenkívül a lítium akkumulátorok energiasűrűsége sokkal nagyobb, mint az ólom akkumulátoroké, ami azt jelenti, hogy több energiát tudnak tárolni kevesebb helyen.

Bár ezek az akkumulátorok drágábbak, hosszú élettartamuk és alacsony karbantartási igényük miatt az egyik legjobb hosszú távú megoldás.

A legfontosabb szempontok a napelem kiválasztásakor

A napelemes rendszeréhez megfelelő akkumulátor kiválasztásához fontos, hogy több tényezőt vegyen figyelembe:

• La tárolókapacitás Létfontosságú annak biztosítása, hogy az akkumulátor napsugárzás nélkül képes legyen fedezni az energiafogyasztást órákon keresztül.
• El Coste az akkumulátornak meg kell felelnie a költségvetésének. Néha a nagyobb kapacitású és jobban teljesítő akkumulátorok nagyobb kezdeti befektetést igényelnek, de hosszú távon tartósságuknak és hatékonyságuknak köszönhetően megtakarítást jelenthetnek.
• Az akkumulátor hasznos élettartama a technológiától, a kisütési ciklusoktól és a környezeti feltételektől függ, amelyek között használják.

Összefoglalva, a megfelelő napelem-akkumulátor kiválasztása energiaigényétől, költségvetésétől és a telepítés sajátosságaitól függ. A jól megválasztott akkumulátor nemcsak a fotovoltaikus rendszer teljesítményének optimalizálását segíti elő, hanem jelentősen csökkenti az elektromos áram költségeit, és lehetővé teszi a megújuló energia hatékonyságának maximalizálását.