باتری های خورشیدیSolar Battery
باتری های خورشیدی Solar Battery
برای ذخیره انرژی جهت استفاده از آن در شب یا زمان هایی که توان تولیدی پنل ها پاسخگویی بار مصرفی نباشد نیاز به حضورباتری درسیستم های آفگرید است .لذا هر چقدر بانک باتری (تعداد باتری ها) بیشتر باشد وظرفیت ذخیره سازی بالاتری داشته باشد در زمان های غیر آفتابی مثل شب یا روزهای بارانی و …انرژی بیشتری در اختیار داریم که استفاده می شود . نیروگاه های متصل به شبکه (آنگرید ) چون توان تولیدی را مستقیم به شبکه تزریق می کنند نیازی به باتری ندارند.ولی برعکس سیستم های منفصل از شبکه (آفگرید) حتما نیاز به باتری برای ذخیره سازی انرژی هستند.
انواع دسته بندی های باتری
به طور کلی می توان باتری ها را به دو دسته قابل شارژ وغیرقابل شارژ تقسیم کرد .در سیستم های خورشیدی از باتری های قابل شارژآن هم از باتری های سرب اسید از نوع خشک استفاده می شود.
در زیر برخی از انواع باتری های قابل شارژ را مشاهده می کنید.
Lead – acid battery
Lithium-ion battery
Nickel-cadmium battery
Nickel-iron battery
Nickel metal hydride battery
Nickel – zinc battery
Sodium – ion battery
باتری های سرب اسید lead acid به دو دسته تقسیم میشوند
- باتری سرب اسید تر (floaded lead acid battery)
- باتری سرب اسید خشک(VRLA) (Valve Regulated Lead Acid Battery) یا (SLA) (Sealed Lead Acid Battery)
باتری های سرب اسید خشک به دو دسته تقسیم می شوند:
AGM Battery
GEL Battery
باتری سرب اسیدخشک AGM
این باتری ها بر خلاف باتری های اسید تر نیاز به نگه داری ندارند ، لذا برای سیستم های قدرت خورشیدی مناسب ترند. از آنجا که این باتری ها به خوبی محکم شده ، نیازی به آب دادن دوره ای ندارند وهیچ گازی خورنده آنها ساطع نشده والکترولیت ها ورق ورق نمی شود .
باتری سرب اسید خشک GEL
این نوع باتری شامل اسیدی هست که با اضافه کردن ژل سیلیکا به صورت ژل و شکل جامد تبدیل شده و حتی با شکستن این باتری ، امکان ریخته شدن اسید آن وجود ندارد .این باتری ها در مقایسه با باتری های AGM سرعت شارژکمتری دارند یعنی جریان شارژکمتری را تحمل می کنند لذا در سیستم های خورشیدی اگر نیاز به شارژدر کوتاه مدت دارید باید در محاسبات به طراحی بانک باتری دقت شود.این نوع باتری تنها از روی کاتالوگ ومدل نوشته شده بر روی بدنه آن قابل تفکیک است .از نظر ظاهری تفاوتی بین باتری مخصوص سیستم خورشیدی و UPS وجود ندارد وتنها از روی کاتالوگ آن ها قابل تفکیک می باشند .در کاتالوگ این باتری نیز باید ذکر شده باشد که این باتری مخصوص سیستم خورشیدی است .اگر ذکر نشده بود از نمودارطول عمر آن می توان فهمید که آیا باتری مخصوص سیستم خورشیدی می باشد یا خیر.
باتری GEL نسبت به AGM تحمل دمایی بالاتری دارند یعنی در شرایط محیطی گرم طول عمر بالاتری نسبت به باتری AGM دارند . همچنین باتری های GEL تعداد سیکل شارژ دشارژ بیشتری نسبت به باتری های AGM در شرایط یکسان دارند.
برخی از رايج باتری های سرب اسيدتر تقسیم گرديده:
GENERAL PURPOSE
DEEP CYCLE
SOLAR POWER
LONG LIFE STANDBY
HIGH RATE / UPS
ELECTRIC MOTOR
باتری های سرب اسيد تر از نوع Deep Cycle را نيز می توان در سيستم خورشيدی استفاده کرد ولی بدليل تعمير و نگهداری بالا و آزاد کردن گازهای سمی در هنگام شارژ کامل اين نوع باتری ها را توصيه نمی کنيم.
نمودارطول عمرباتری:
در زیر نمودار طول عمر یک باتری GEL آورده شده است .همان طورکه مشاهده می شود در سطح دشارژ 40 درصد ، عمر باتری برابربا 1630سیکل می باشد.محورعمودی درصد شارژ و محورافقی تعداد سیکل ها را نشان می هد.
1630/365=4.4 طول عمر باتری
1630سیکل (یعنی 1630روز)
365 یعنی تعداد روزهای سال
4 . 4 (یعنی چهار سال و چهار ماه)
در نمودار زير طول عمر يک باتری AGM در سطح دشارژ 50 درصد در حدود1200 سيکل بيان می شود. در سيستم های خورشيدی باتری خورشيدی در طول روز توسط پنل شارژ و در طول شب توسط مصرف کننده دشارژ می شوند. لذا هر شبانه روز يک سيکل شارژ و دشارژ برای باتری محسوب می شود. در نتيجه طول عمر باتری مذکور برابر 1200 روز که در حدود 3 سال خواهد بود . در طراحی يک سيستم خورشيدی سطح دشارژ باتری توسط طراح بايد به گونه ای در نظر گرفته شود که طول عمر باتری بسيار کوتاه نباشد. همان طور که در تصوير زير مشاهده می شود در صورتی که باتری تا سطح 80 درصد دشارژ شود تنها قادر به تامين 500 سيکل خواهد بود و اين به معنای تنها يکسال و نيم طول عمر مفيد برای باتری است.
:DOD ( Deph of Discharge ) عمق دشارژیا تخلیه باتری
معیاری برای استفاده از حداکثر ظرفیت باتری است. برای مثال باتری که DOD آن 80 درصد است باید حداکثر از 80 درصد ظرفیت باتری استفاده شود و زمانی که شارژ به 20 درصد رسید ، دوباره باتری شارژ شود.
تصویر زیر نشان می دهد که این باتری اگرفقط30درصد ظرفیت دشارژشود ودوباره شارژگردد می تواند بیش از 1000 بار (سه سال) مورد استفاده قرارگیرد. اگر همین باتری 100 درصد ظرفیت دشارژشودکمتراز200سیکل می تواند کارایی داشته باشد.
نحوه تعیین میزان شارژ باتری ( SOC )
socمقدارانرژی یا شارژباقیمانده در داخل باتری است.به عنوان مثال وقتی این پارامتربرابر با 60 درصد باشد یعنی باتری 40 درصد دِشارژ شده و 60 درصد انرژی از آن باقی مانده است.
با استفاده از ولتمتر می توان ميزان شارژ باتری ها Sate Of Charge (SOC) رابدست آورد.
نحوه سیم بندی باتری ها:
نحوه سيم بندی باتری ها در سيستم های خورشيدی با توجه به ولتاژ سيستم و همچنين ولتاژ باتری ها متفاوت است . مثلاً اگر ولتاژ سيستم برابر 24 ولت باشد و ما از باتری های 12 ولتی استفاده کنيم بايد دو عدد باتری 12 ولت را با هم سری کنيم تا بتوانيم ولتاژ سيستم را 24ولت در نظر بگيريم .
برگرفته از کتاب طراحی نیروگاه خورشیدی صفرتا صد
درباره ابرمهندسی
بنام یزدان اینجانب محمدی هستم 12سال در زمینه برق فعالیت دارم ونسبت به این علم علاقه زیاد دارم وتمایل دارم که تجربیاتم را در خدمت کسانی که به این رشته علاقه مند هستند بگذارم امیدوارم که این آموزشات مفید باشند.....
نوشته های بیشتر از ابرمهندسی
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.