Фотоелектричні вказівки Вибір ємності акумулятора
Другим параметром, який слід визначити в контексті розміру акумуляторної батареї, є її ємність.
Ємність - це показник, який використовується для оцінки кількості енергії, що зберігається в акумуляторі. Зазвичай це виражається в ах. Ця одиниця виміру не є цілком одиницею енергії, але її досить помножити на напругу, щоб отримати число, однорідне по енергії.
Параметри розрахунку
Перш за все, необхідно визначити наступні 2 важливі поняття.
=> Зарезервувати автономію Визначено поняття автономності резерву, яке відповідає бажаній кількості днів, протягом яких акумуляторна батарея здатна забезпечувати без будь-якого резервного копіювання від фотоелектричного поля всі електричні потреби. У цій роботі ми відзначимо Нью-Джерсі, кількість днів автономії резерву. Вибір Нью-Джерсі залежить від кліматичних умов ділянки, а особливо від кількості днів поспіль без сонця. Цей параметр визначається дизайнером установки.
=> Максимальна глибина скидання Слід уникати повторного розряджання занадто глибоких батарей. Дійсно, занадто глибокий розряд має тенденцію утворювати сульфат свинцю, який агломерується на рівні електродів. Це явище розвивається під час циклів заряду/розряду і посилюється в міру глибокого розряду. Згодом з’являється ізолюючий шар сульфату свинцю, який запобігає хімічним реакціям. Тоді акумулятор стає непридатним або, принаймні, помітно різко падає його ємність.
Відзначимо PD максимальну глибину розряду батареї.
Параметр PD повинен бути визначений дизайнером установки. На практиці вибирається максимальна глибина скидання 70%.
Формула розрахунку номінальної ємності
При встановленні розміру ємності акумуляторної батареї застосовується таке правило розміру:
=> Правило розміру ємності акумулятора
Ємність акумуляторної батареї повинна забезпечувати всі потреби в електриці (EBesoin):
- протягом періоду автономності заповідника (Нью-Джерсі),
- без будь-якої сонячної енергії,
- ніколи не перевищуючи максимальну глибину розряду (PD),
- і в умовах температури на місці (KT).
Таким чином, це правило математично оформлено наступним співвідношенням:
Приклад застосування
Повернемося до попереднього прикладу. Електричне обладнання, що споживає електроенергію, є таким:
- Телевізор потужністю 80 Вт.
- Освітлення загальною потужністю 90 Вт.
- 150 Вт холодильник.
- Мікрохвильова піч потужністю 600 Вт.
- Пилосос потужністю 500 Вт.
=> Визначення добової споживаної енергії
Формула для розрахунку ємності акумулятора включає добову енергію, виражену в Ах. Тому енергія є продуктом потужності та тривалості використання, тому необхідно знати тривалість використання кожного обладнання.
У контексті нашого прикладу ми розглянемо такі тривалості:
| Телевізор (80 Вт) | 5 годин | 400 Вт/год | 16,7 Ач/добу |
| Освітлення (90 Вт) | 6 годин | 540 Вт/год | 22,5 А/год |
| Холодильник (150 Вт) | 8 годин | 1200 Вт/год | 50 Аг/день |
| Мікрохвильова піч (600 Вт) | 1 год | 600 Вт/год | 25 Аг/день |
| Пилосос (500 Вт) | 1 год | 500 Вт/год | 20,8 Ач/добу |
| ВСЬОГО | 3240 Вт/год | 135 А/день | |
| * Напруга акумулятора: 24 В | |||
=> Визначення бажаної автономності резерву Нью-Джерсі
Ми хочемо автономії 5 днів. Це означає, що акумулятор може подавати, незалежно від фотоелектричного поля, електричне обладнання, визначене в попередній таблиці, протягом 5 днів поспіль.
=> Визначення максимальної глибини скидання PD
Глибокі розряди шкодять життю свинцево-кислотних акумуляторів. Відповідно до рекомендацій попередньої таблиці ми вибираємо максимальну глибину скидання 70%, тобто PD = 70%.
=> Визначення температурного коефіцієнта
У цьому прикладі ми враховуємо, що акумулятор працюватиме при 0 ° C (наприклад, взимку), доцільно застосовувати коригуючий коефіцієнт KT (C) = 0,90, згідно з наступною таблицею (дані виробника):
| Робоча температура акумулятора | -20 ° C | -10 ° C | 0 ° C | 10 ° C | 20 ° C | 30 ° C | 40 ° C | 50 ° C |
| Корекційний коефіцієнт (застосовується до C120) | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1 | 1.04 | 1.1 | 1.13 |
=> Розрахунок номінальної ємності акумуляторної батареї (при 24 В)
Давайте просто застосуємо попередню формулу:
Таким чином, ємність акумулятора C120 повинна бути не менше 1071 А · год. Тоді ми можемо вивести значення номінальної ємності C10 за співвідношенням: C10 ≈ 71% × C120, тобто C10 ≈ 760 А · год (при 24 В).