Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
TermopastyTermopasty
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV

rezydent1 08 Dec 2020 11:42 28617 110
  • Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV
    1. Praktyka

    Akumulatory NiCd (NiOOH) zwane są przez fachowców z branży akumulatorami zasadowymi.
    W swojej siłowni użytkuję dwa typy akumulatorów zasadowych: KPL i KRH (informacje o typach i konstrukcji podane są w dalszej części tekstu), które współpracują z dwoma niezależnymi inwerterami jednofazowymi firmy MPP Solar, każdy o mocy 5 kW.

    Dlaczego wybrałem akumulatory zasadowe? Ich średni czas „życia” wynosi około 20 lat. Są tylko nieznacznie droższe od dobrych akumulatorów w technologii AGM, a biją je na głowę żywotnością i innymi zaletami, o których napiszę dalej. Co po 20 latach? Akumulatory zasadowe NiCd można zregenerować, czyli ponownie uformować i użytkować dalej ze średnią stratą ok. 15% do 20% pierwotnej (fabrycznej) pojemności znamionowej.
    Poniżej zestawienie kosztów, alternatywnych wariantów gromadzenia energii, w ciągu 20 lat eksploatacji:

    Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV


    W powyższym zestawieniu przyjąłem do porównania następujące akumulatory:

    1. kwasowy Pb – zestaw czterech (4 x 12 VDC) dobrej marki akumulatorów kwasowych Pb, pojemność 400 Ah o łącznej energii kumulowanej 20 kWh,
    2. kwasowy Pb w technologii AGM – zestaw czterech (4 x 12 VDC) dobrej marki akumulatorów w technologii AGM o łącznej energii kumulowanej 20 kWh, pojemność 400 Ah, polecany dla rozwiązań zasilania UPS,
    3. Li-Ion - gotowe dwa pakiety baterii (2 x 48 VDC) litowych LiFePO4 o łącznej energii kumulowanej 2 x 10 kWh, sprzedawane wraz z układem zabezpieczającym je przed nadmierną temperaturą i przeładowaniem,
    4. zasadowy typu KRH zestaw czterdziestu akumulatorów (40 x 1,2 VDC) o sumarycznej energii kumulowanej 20 kWh, pojemność 400 Ah.

    Przyjąłem, że wszystkie typy akumulatorów będą rozładowywane do około 15% pojemności znamionowej – ponieważ tak to u mnie funkcjonuje.


    1.1 Zestaw startowy

    Na początku zmontowałem zestaw testowy złożony z 12 paneli fotowoltaicznych ustawionych w orientacji południowy wschód i południowy zachód, o łącznej mocy znamionowej 3120 W, inwertera MPP Solar 5kW oraz baterii KPL o pojemności 125 Ah, co dało mi około 6 kWh energii kumulowanej w akumulatorach w pełni naładowanych (fot.1).

    Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV
    Fot. 1 Zestaw akumulatorów zasadowych KPL o sumarycznej energii kumulowanej 6 kWh


    Wybrałem wyżej wymieniony model inwertera ze względu na cenę i elastyczność parametrów. Zastosowany inwerter umożliwia ustawienie typu baterii m.in. jako własny (użytkownika), gdzie określamy:
    - napięcie ładowania (maksymalne),
    - napięcie flooded baterii,
    - poziom napięcia baterii, przy którym inwerter ma przełączyć się na pracę „sieciową”,
    - poziom napięcia, przy którym ma odciąć napięcie od baterii i się wyłączyć (aby nie uszkodzić baterii).
    Szerszy opis tego inwertera wymaga odrębnego artykułu.

    Następnie zrealizowałem pomysł doładowywania akumulatorów z sieci energetycznej w taryfie nocnej. Ponieważ posiadam licznik dwutaryfowy, postanowiłem zasilać dom z sieci energetycznej tylko w czasie taryfy nocnej, a gdy trwa taryfa dzienna - czerpać energię zgromadzoną w baterii akumulatorów oraz z paneli fotowoltaicznych. Przetestowałem różne napięcia ładowania w zależności od temperatury otoczenia, a także mocy uzyskiwanej z paneli fotowoltaicznych, różne moce pobierane przez układ testowy, którym zasilałem część domu mieszkalnego. Zestaw wystarczył w pełni do zasilania większości odbiorników w domu. Jednak chwilowe zapotrzebowanie na moc było na poziomie 4500 do 5000 W, co skutkowało zbyt dużym prądem pobieranym z baterii, a ponieważ nie chciałem narażać ich na zniszczenie, musiałem pomyśleć o innym typie baterii NiCd.


    1.2 Zestaw docelowy

    Po dwóch latach eksperymentów wyżej opisany zestaw startowy (przeniosłem) przeznaczyłem do zasilania budynku gospodarczego, a na potrzeby zasilania domu wykonałem całkowicie nową instalację fotowoltaiczną złożoną z kompletu paneli o sumarycznej mocy zainstalowanej 6500 W i inwertera (też MPP Solar 5 kW) oraz podłączonych do niego zestawu akumulatorów zasadowych KRH 360 Ah o łącznej energii kumulowanej 20 kWh (Fot.2).

    Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV
    Fot.2 Zestaw akumulatorów zasadowych KRH o sumarycznej energii kumulowanej 20 kWh


    W nowej instalacji bez problemu można uzyskać (przez cały rok) moc ciągłą średnio 1,5 kW, bez względu na stan zachmurzenia, a szczytową do 5,5 kW. W miesiącach zimowych ładowanie baterii z paneli daje czasami tylko 3 kWh dziennie, więc niewiele i posiłkuję się siecią elektroenergetyczną w drugiej taryfie. Przy założonym poziomie rozładowania, baterie akumulatorów doładowywane są z sieci energetycznej w trakcie taryfy nocnej, a zgromadzona energia wystarcza do następnego okresu nocnego. Natomiast latem na ogół uzyskuję z paneli jeszcze dodatkowy lekki nadmiar energii, którym ogrzewam wodę w zbiorniku buforowym wyposażonym w grzałkę elektryczną.
    Dojście do optymalnego rozwiązania zajęło mi ponad dwa lata (dzięki firmie Almides otrzymałem niezbędną dokumentację moich akumulatorów), gdyż wymagało to systematycznych obserwacji i pomiarów oraz cierpliwości (rzetelne ocenienie praktycznych skutków zmian parametrów systemu wymagało około półtora miesiąca).


    1.3 Podsumowanie

    Posiadając panele fotowoltaiczne warto się zastanowić nad własną (choćby małą) niezależnością energetyczną, a nie tylko „odsprzedawać” energię. Na podstawie własnych doświadczeń mogę polecić (z czystym sumieniem) do gromadzenia energii akumulatory zasadowe, które mimo początkowego nie najniższego kosztu zakupu, są w perspektywie wieloletniej najtrwalszym (i przez to najtańszym, a jednocześnie najkorzystniejszym dla środowiska - ekologicznym) rozwiązaniem. Ponadto są niekłopotliwe w eksploatacji oraz po względnie prostej (do wykonania, w większości przypadków, w miejscu zainstalowania) regeneracji mogą nam służyć przez kolejne dziesięciolecia.
    Aktualnie realizuję na zlecenie projekt o mocy 10 kW (trzy fazy) z baterią akumulatorów zasadowych 800 Ah o łącznej kumulowanej energii 42 kWh. Już zdobyte doświadczenie praktyczne jest tu bezcenne.


    2. Teoria


    2.1 Zasada działania i budowa akumulatorów NiCd (NiOOH)

    Pierwsze konstrukcje akumulatora NiCd z elektrolitem KOH (wodorotlenek potasu), zostały opracowane w 1899 roku przez szwedzkiego naukowca Waldemara Jungnera jako alternatywa do jedynego znanego wówczas akumulatora kwasowo-ołowiowego. Elektrodami w akumulatorach niklowych były płyty wykonane z taśmy niklowej w postaci ramek utrzymujących "kieszonki" z dziurkowanej blachy, wewnątrz których znajdowała się masa czynna. Głównymi składnikami masy czynnej elektrody dodatniej były Ni(OH)2, Ni i grafit; elektrody ujemnej – sproszkowany Cd. Płyty dodatnie połączone były ze stalową obudową akumulatora. Jako elektrolit stosowany jest ok. 21% roztwór KOH z LiOH.

    Współczesne konstrukcje tego akumulatora składają się z dodatnich i ujemnych płyt, separatorów, elektrolitu, odpowietrznika ogniwa i pojemnika ogniwa. Płytki dodatnie są wykonane z porowatej konstrukcji, na której osadzono wodorotlenek niklu. Płytki ujemne (na których osadza się wodorotlenek kadmu) są wykonane w podobny sposób. W obu przypadkach porowatą strukturę uzyskuje się przez spiekanie proszku niklu do sita z drutu niklowego, o drobnych oczkach. Spiekanie to proces polegający na stapianiu bardzo małych granulek proszku w wysokiej temperaturze. Po osadzeniu aktywnych materiałów dodatnich i ujemnych na płytce jest ona formowana i cięta na płytkę o odpowiedniej wielkości. Następnie do narożnika każdej płytki jest zgrzewana niklowana klapka, a płytki są montowane za pomocą odpowiednich elementów zgrzewanych do odpowiednich końcówek. Płyty są oddzielone od siebie ciągłym paskiem porowatego separatora w postaci tworzywa sztucznego, a między nimi znajduje się roztwór elektrolitu KOH z dodatkiem LiOH.


    Reakcje, które towarzyszą ładowaniu i rozładowaniu akumulatora są następujące:

    Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV



    2.2 Eksploatacja

    Kiedy do akumulatora NiCd doprowadzany jest prąd ładowania, płyty ujemne tracą tlen i zaczynają tworzyć metaliczny kadm. Aktywny materiał płyt dodatnich (wodorotlenek niklu), ulega silniejszemu utlenieniu. Proces ten trwa, gdy przykładany jest prąd ładowania lub dopóki cały tlen nie zostanie usunięty z płyt ujemnych i pozostaje tylko kadm. Pod koniec cyklu ładowania ogniwa emitują gaz. Dzieje się tak również w przypadku przeładowania ogniw. Produkcja gazu spowodowana jest rozkładem wody w elektrolicie na wodór na płytach ujemnych i tlen na płytach dodatnich. Napięcie w trakcie ładowania jest pochodną prądu i etapu ładowania. Napięcie na zaciskach akumulatora, a także temperatura, decydują o tym, kiedy nastąpi gazowanie. Aby całkowicie naładować akumulator NiCd, musi nastąpić pewne gazowanie, jakkolwiek niewielkie. W ten sposób zostanie zużyta woda znajdująca się w elektrolicie.
    Podczas rozładowywania działanie chemiczne zostaje odwrócone. Płytki dodatnie powoli oddają tlen, który jest odzyskiwany przez płytki ujemne. Proces ten powoduje zamianę energii chemicznej na energię elektryczną. Podczas rozładowywania płyty pochłaniają pewną ilość elektrolitu. Podczas ładowania poziom elektrolitu wzrasta i przy pełnym naładowaniu elektrolit osiągnie najwyższy poziom. Dlatego wodę należy uzupełniać tylko wtedy, gdy akumulator jest w pełni naładowany, lub można stosować elektrolit KOH z dodatkiem LiOH po uprzednim sprawdzeniu jego gęstości, która jest stała podczas ładowania i rozładowania i średnio wynosi 1,24g/cm³


    2.3 Zalety

    Niewątpliwie największą zaletą akumulatora zasadowego jest jego ekstremalnie długa żywotność, określana ilością cykli pełnego rozładowania/ładowania. W zależności od producenta waha się ona od 8000 do 10000 cykli, co stawia go na pierwszym miejscu wśród wszystkich rodzajów obecnie dostępnych akumulatorów.

    Pozostałe zalety to:

    - szeroki zakres temperatur pracy, od -50°C do +60°C, nieosiągalny dla większości innych rodzajów akumulatorów (wahania temperatury nie mają wpływu na pojemność baterii),
    - możliwość cyklicznego rozładowania do 15% pojemności znamionowej bez uszczerbku pojemności,
    - możliwość ładowania prądem od 10% do 50% wartości pojemności ogniwa,
    - odporność na wstrząsy,
    - możliwość nie ładowania baterii przez parę lat bez uszczerbku pojemności baterii,
    - możliwość ładowania metodą stało-napięciową lub stało-prądową.


    2.4 Wady

    Do wad zaliczamy:

    - wyższą cenę od popularnych ogniw kwasowo-ołowiowych,
    - konieczność sprawnej wentylacji w siłowniach z bateriami NiCd (przy ładowaniu wydzielają się zarówno tlen jak i wodór, tworzące potencjalną mieszankę wybuchową),
    - niemożność sprawdzenia stanu naładowania baterii poprzez pomiar gęstości elektrolitu,
    średnią sprawność energetyczną na poziomie od 73% do 83% (około 75 Wh/kg).


    2.5 Opis wybranych typów i ich zastosowania

    Obecnie produkowane są różne typy akumulatorów NiCd, optymalizowane pod względem żądanych charakterystyk ładowania i obciążenia (poboru zgromadzonej energii). Najczęściej spotykane typy to KPL / KBL / KPM / KBM / KPH / KBH / VRPP /HVM/ HVL/ KRX / KRM /KRH/ KFL/ KFM/ KRH/ KFH/ KFX/ KSH/ FH/ FRX/FRM

    Typ KPL (podobne KFL) – najpopularniejszy w zastosowaniach przemysłowych (górnictwo, pojazdy szynowe – tramwaje, wagony lokomotywy). Tego typu ogniwo jest polecane tam, gdzie wymagany jest względnie niewielki prąd pobierany z niego w bardzo długim czasie (np. 12 A przez 24 godziny), w praktyce maksymalnie 20% wartości pojemności przez 8 godzin. Te ogniwa nie nadają się do krótkotrwałego poboru prądu o wartości powyżej 100% wartości pojemności.
    Typ KPM (podobne KFM) – te ogniwa nadają się zarówno do długotrwałego poboru prądu, czyli 20% wartości pojemności przez 8 godzin, a także do krótkotrwałego poboru prądu do 200% wartości pojemności.
    Typ KPH , KRH (podobne KFH) – poza cechami, które posiadają poprzednicy, nadają się także do krótkotrwałego poboru prądu do 500% wartości pojemności.
    Typ VRPP (podobne HVM, HVL) – ogniwo zaprojektowane (ma specjalny zawór) z myślą o zastosowaniach wymagających tradycyjnej wysokiej niezawodności kieszonkowych ogniw niklowo-kadmowych bez konieczności uzupełniania wodą w czasie długiego okresu eksploatacji. Ogniwo VRPP działa na zasadzie rekombinacji tlenu, dzięki czemu zużywa znacznie mniej wody. Poziom rekombinacji tych komórek wynosi 85-95%. Gdy ogniwa VRPP są odpowiednio naładowane (między 1,40-1,42 V na ogniwo), nie trzeba ich uzupełniać wodą przez prawie 20 lat. Jeśli poziomy spadną w trakcie żywotności baterii, istnieje możliwość dodania wody do ogniw.
    Typ KFX – ma matrycę z włókna niklowego (jako płytkę), która umożliwia utrzymanie materiału aktywnego w 90% objętości elektrody. Trójwymiarowa struktura włókien zapewnia dobrą przewodność, co przekłada się na doskonałe parametry elektryczne. Ponadto technologia płyt niklowo-kadmowych wykorzystuje aktywny materiał wolny od grafitu i żelaza. Dzięki eliminacji grafitu elektrolit nie ulega karbonizacji, a eliminacja żelaza zmniejsza zużycie wody i przedłuża żywotność. Brak emisji gazów i możliwość szybkiego ładowania tych ogniw prądem do 80% wartości pojemności – to kluczowe zalety.


    3. Zakończenie

    Co myślicie o zastosowaniu akumulatorów zasadowych, czy macie jakieś doświadczenia z podobnymi instalacjami, a może macie jakieś pytania?
    Czy zainteresowałby Was osobny materiał o inwerterach, których używam?

    Poniżej dwa wykresy eksploatacyjne inwertera MPP Solar 5 kW, który wykorzystuję:

    Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV
    Rys. 1 Moc zużywana


    Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV
    Rys. 2 Prąd ładowania baterii

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    rezydent1
    Level 11  
    Offline 
    rezydent1 wrote 148 posts with rating 45, helped 0 times. Been with us since 2013 year.
  • TermopastyTermopasty
  • #2
    speedy9
    Helpful for users
    Bardzo ciekawy artykuł! Zakładając instalację PV wziąłem inwerter hybrydowy, ale bez wczytywania się w szczegóły. W planach nie było instalacji akumulatora od razu, a pomyślałem, że skoro inwerter więcej nie kosztuje, to fajnie jest mieć taką opcję. I w zasadzie na opcji się skończyło, bo okazuje się, że falownik współpracuje tylko z dedykowanymi akumulatorami marki LG, z którymi do tego musi mieć połączenie po RS485. Więc nie ma nadziei na "samoróbkę". Koszt akumulatora jest na tyle duży obecnie (jak w tabelce powyżej), że jest to nieopłacalne.
    Odrzucając, słuszny zresztą, argument o niezależności energetycznej, inwestycja w akumulatory dla przeciętnego prosumenta (on-grid) jest obecnie nieopłacalna i nigdy się nie zwróci.
  • #3
    Phaeton
    Level 17  
    Zakres temperaturowy pracy ogniw chyba zgubił przecinek.
  • #4
    rezydent1
    Level 11  
    speedy9 wrote:
    inwestycja w akumulatory dla przeciętnego prosumenta (on-grid) jest obecnie nieopłacalna i nigdy się nie zwróci.

    Wszystko zależy ode tego ile energii zużywasz i w jakich godzinach. Uważam że dla kilkudziesięciu % przeciętnych prosumentów jest to alternatywa do przemyślenia.
    speedy9 wrote:
    bo okazuje się, że falownik współpracuje tylko z dedykowanymi akumulatorami marki LG, z którymi do tego musi mieć połączenie po RS485

    Dlatego zanim kupiłem inwerter długo się zastanawiałem zanim dokonałem wyboru. Jak na razie jestem zadowolony z nich. Są na tyle elastyczne że mogą mieć w zasadzie każdy akumulator, byle znane były parametry jego ładowania.
  • TermopastyTermopasty
  • #5
    czareqpl
    Level 30  
    rezydent1 wrote:
    - szeroki zakres temperatur pracy, od -500C do +600C, nieosiągalny dla większości innych rodzajów akumulatorów (wahania temperatury nie mają wpływu na pojemność baterii),


    Myślę, że dla wszystkich jest to bezkonkurencyjny wynik, łącznie z Planckiem.
  • #7
    jrk13
    Level 15  
    Artykuł rewelacyjny! "Must see" dla przyszłych posiadaczy fotowoltaiki. A jeżeli wejdą przepisy, że prosument musi odebrać oddaną energię w 3 miesiące, to i pewnie aktualnych.
    Napisz też falowniku.
  • #8
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
  • #9
    piteqpl
    Level 9  
    Coś mi znajomy wspominał, że kończy mu się umowa z Tauronem.W nowej, którą ma podpisać, jest ponoć zapis o opłacie za magazynowaną energie.
  • #10
    speedy9
    Helpful for users
    rezydent1 wrote:
    Wszystko zależy ode tego ile energii zużywasz i w jakich godzinach. Uważam że dla kilkudziesięciu % przeciętnych prosumentów jest to alternatywa do przemyślenia.

    Myślę, że przy instalacjach do 10kWp odpowiadających takiemu zużyciu prądu (a nie produkujących dużo "na górkę") to się nie zwróci. Trzeba by policzyć dokładnie, ale tak naprawdę to jest to tylko wartość tych 20% haraczy dla dystrybutora energii za magazynowanie jej w sieci.
  • #11
    rezydent1
    Level 11  
    jrk13 wrote:
    Napisz też falowniku.
    Myślę że w ciągu dwóch tygodni się wyrobię :), jest sporo materiału do przedstawienia.
    speedy9 wrote:
    Myślę, że przy instalacjach do 10kWp odpowiadających takiemu zużyciu prądu (a nie produkujących dużo "na górkę") to się nie zwróci. Trzeba by policzyć dokładnie, ale tak naprawdę to jest to tylko wartość tych 20% haraczy dla dystrybutora energii za magazynowanie jej w sieci.

    Z mojego doświadczenia minimum mocy zainstalowanej w PV to więcej niż 10kW, przy naszej szerokości geograficznej, plus odpowiednie ustawienie paneli - na co nie wszystkich stać często z prozaicznego powodu -> brak miejsca.
    piteqpl wrote:
    Coś mi znajomy wspominał, że kończy mu się umowa z Tauronem.W nowej, którą ma podpisać, jest ponoć zapis o opłacie za magazynowaną energie.

    Na moje odczucia to w niedalekiej przyszłości podniosą opłaty za zużytą energię o 30% plus opłaty za magazynowanie, ale mogę się mylić. Wnioskuję to po nastawieniu sprzedawców energii elektrycznej, bo te dopłaty które teraz dają za nowe instalacje muszą im się zwrócić jakoś...

    Dodano po 8 [minuty]:

    ArturAVS wrote:
    Ciekawe ciekawe, może eksperymentalnie zainwestuję w kilka (dużo nie potrzebuję ok. 150Ah/12V).

    jeżeli masz 12VDC to sprawność będzie niższa niż przy 48VDC - mam na myśli napięcie wejściowe inwertera, trzeba pamiętać też, że ładowanie zasadówek znacząco różni się od innych typów akumulatorów. Ale moim zdaniem warto ( 12 cel x 1,2VDC), pod warunkiem, że możesz ustawić w inwerterze maksymalne napięcie ładowania +18VDC, bo przy niższym nie naładujesz nawet do 80% pojemności. Będę przygotowywał następny artykuł o inwerterze, wtedy opiszę dokładnie jak to funkcjonuje u mnie - po co macie wyważać otwarte drzwi :)
  • #12
    speedy9
    Helpful for users
    Przekazuję odpowiedź od kolegi, który ma chwilowo zablokowane pisanie ;)
    Quote:
    Dokładnie. Przy cenie 1 kWh na poziomie 0,6 zł owe 20% ma wartość 0,12zł.
    Koszt akumulatorów (post #1) w wysokości 18 000 zł odpowiada 150 000 kWh "haraczu"
    Przy rocznej ilości energii (wtłaczanej przez prosumenta do sieci) równej 5000 kWh, kwota wydana na akumulatory zasadowe nigdy się nie zwróci, przy dwukrotnie wyższej zwróci się po 15 latach.
  • #13
    rezydent1
    Level 11  
    speedy9 wrote:
    Przekazuję odpowiedź od kolegi, który ma chwilowo zablokowane pisanie ;)
    Quote:
    Dokładnie. Przy cenie 1 kWh na poziomie 0,6 zł owe 20% ma wartość 0,12zł.
    Koszt akumulatorów (post #1) w wysokości 18 000 zł odpowiada 150 000 kWh "haraczu"
    Przy rocznej ilości energii (wtłaczanej przez prosumenta do sieci) równej 5000 kWh, kwota wydana na akumulatory zasadowe nigdy się nie zwróci, przy dwukrotnie wyższej zwróci się po 15 latach.

    Pod warunkiem, że za 2 lata cena nie będzie wynosiła 1,2PLN za 1kWh. Na marginesie dodam, że spokojnie można je użytkować minimum 20lat, potem regeneracja i następne 10lat. Więc się zwróci, co prawda pod koniec okresu użytkowania. Należy wziąć pod uwagę także inny aspekt, który ciężko oszacować w PLN, mam na myśli pewną niezależność od dostawcy energii elektrycznej. Szczególnie przydatne to jest na wioskach, gdzie często są przerwy w dostawie energii elektrycznej. Następny aspekt nie brany pod uwagę, to w miarę stabilne 230VAC a nie pływające od 243VAC do 250VAC jak u mnie czasami bywało i bywa. Tak wysokie napięcie nie jest zbyt korzystne dla sprzętu domowego i nie tylko.
  • #14
    kkknc
    Level 43  
    rezydent1 wrote:

    Niewątpliwie największą zaletą akumulatora zasadowego jest jego ekstremalnie długa żywotność, określana ilością cykli pełnego rozładowania/ładowania. W zależności od producenta waha się ona od 8000 do 10000 cykli, co stawia go na pierwszym miejscu wśród wszystkich rodzajów obecnie dostępnych akumulatorów.

    Coś nie bardzo. Są bardzo żywotne ogniwa LTO. Drogie nie powiem że nie. A i superkondenstory które też są tak naprawdę ogniwem mają sporą trwałość.
  • #15
    rezydent1
    Level 11  
    kkknc wrote:
    rezydent1 wrote:

    Niewątpliwie największą zaletą akumulatora zasadowego jest jego ekstremalnie długa żywotność, określana ilością cykli pełnego rozładowania/ładowania. W zależności od producenta waha się ona od 8000 do 10000 cykli, co stawia go na pierwszym miejscu wśród wszystkich rodzajów obecnie dostępnych akumulatorów.

    Coś nie bardzo. Są bardzo żywotne ogniwa LTO. Drogie nie powiem że nie. A i superkondenstory które też są tak naprawdę ogniwem mają sporą trwałość.

    Fakt mają więcej cykli, ale po około 2000 cykli mają już tylko 80% pojemności znamionowej, nie można ich rozładowywać (takie zalecenia) poniżej 20% pojemności znamionowej, przy zasadowych, możesz spokojnie rozładować do 0,85V/celę i nic im nie zaszkodzi, czyli prawie do 5% pojemności znamionowej. Ogniwa LTO ,zalecają producenci rozładowywanie prądem nie większym niż 0,2C i wtedy można osiągnąć długa żywotność od 7000 do 10000 cykli. Przy prądach 0,1C nawet 20000 cykli.
    Być może za parę lat wejdą do produkcji akumulatory XYZ , wtedy one zajmą pierwsze miejsce. Postęp trwa. :D
  • #16
    trojan 12
    Level 26  
    A kolego nie jest czasem tak że zasadowe akumulatory można rozładować do zera / największa zaleta.
    Nie można ich przeładować(zniszczenie akumulatora)/największa wada.
  • #18
    rezydent1
    Level 11  
    trojan 12 wrote:
    A kolego nie jest czasem tak że zasadowe akumulatory można rozładować do zera / największa zaleta.
    Nie można ich przeładować(zniszczenie akumulatora)/największa wada.

    Dokładnie tak jest, jak napisałeś. Ale aby je przeładować to już trzeba się postarać i to bardzo. Jednak ze względu na specyfikę cyklów ładowania i rozładowywani ja rozładowuje do około 15% może i czasami do 10%.
  • #19
    Phaeton
    Level 17  
    Akumulatory litowe w zespołach najczęściej wymagają balancerów. Ciekawi mnie jak tu się zachowują zasadowe, czy na przykład może pracować razem nowy akumulator i taki już dość zużyty. A badałeś samorozładowanie?
  • #20
    rezydent1
    Level 11  
    Phaeton wrote:
    Akumulatory litowe w zespołach najczęściej wymagają balancerów. Ciekawi mnie jak tu się zachowują zasadowe, czy na przykład może pracować razem nowy akumulator i taki już dość zużyty. A badałeś samorozładowanie?

    Nie sprawdzałem tego, ponieważ nie miałem starych i nowych. Jak wiadomo (nawet w nowym zestawie)każde ogniwo będzie zawsze miało różny stan sprawności. Nie są tutaj wymagane balansery.
    Co do rozładowania, to z praktyki powiem tak. Pierwszy zestaw otrzymałem w pełni naładowany, miał 56V (40 ogniw), stał przez 3 miesiące w hali o średniej temperaturze +5C i przed uruchomieniem, a było to w grudniu przy 0C ogniwa miały 55,6V (pomiar był dokonywany tym samym miernikiem - potencjalnie mały błąd pomiarowy). Następnie w trakcie przebudowy (okres wiosenno letni, baterie były używane i nie ładowane na 100% pojemności tylko w trakcie użytkowania), odstawiłem je, zmierzyłem napięcie było 54,2V i po 4 miesiącach przed podłączeniem była 53V.
    Wielu producentów podaje samorozładowanie przez rok na poziomie 5-15% dość duży rozrzut, ponieważ są różne technologie wykonania. Wszystko zależy od warunków przechowywania. Ostatnie badania Chińczyków pokazują, że jeżeli nad elektrolitem jest argon, samorozładowanie zmniejsza się o ponad połowę, oznaczałoby to (zgodnie z innymi badaniami), że tlen zawarty w powietrzu przyspiesza proces samorozładowania.
  • #21
    harryp
    Level 12  
    Witam
    Bardzo ciekawy artykuł i jak najbardziej na czasie ,
    obecnie jestem dokładnie na etapie planowania zestawu paneli fotowoltaicznych z takim rozwiązaniem pozyskania energii poprzez akumulatory .
    Jestem ciekawy opisu zastosowanego inwertera oraz mam pytanie gdzie można zakupić akumulatory zasadowe .
    pozdrawiam Wiesław
  • #22
    rezydent1
    Level 11  
    harryp wrote:
    Jestem ciekawy opisu zastosowanego inwertera

    Zabieram się za opracowywanie materiału, więc chwilę to zajmie. Akumulatory ja zakupiłem w firmie Almies, ale możesz także zakupić i w Hoppecke lub bezpośrednio np. z Indii - tam jest największa produkcja. Parokrotnie już kupowałem stamtąd różne produkty i jestem zadowolony ze współpracy z hindusami - to moja opinia.
  • #23
    Linoge
    Level 27  
    @rezydent1
    Jak wygląda ochrona PPOŻ przy takiej baterii aku ? Co się stanie z posadzką w momencie rozszczelnienia akumulatora ?
  • #24
    rezydent1
    Level 11  
    Linoge wrote:
    @rezydent1
    Jak wygląda ochrona PPOŻ przy takiej baterii aku ? Co się stanie z posadzką w momencie rozszczelnienia akumulatora ?

    Po pierwsze należy zapewnić odpowiednią wentylację, poniżej wzór na obliczenie ilości wymiany powietrza w stosunku do pojemności baterii, całkowity zakaz używania otwartego ognia w tym pomieszczeniu. Jak widać u mnie stoją na betonowej posadce. W przypadku pęknięcia obudowy elektrolit, wylewając się nie będzie powodował korozji betonu. (środowisko alkaliczne).
    W celu jego neutralizacji najlepiej nadmiar zebrać a pozostałość zneutralizować rozcieńczonym kwasem cytrynowym lub kwasem azotowym (5%), co spowoduje powstanie albo cytrynianu potasu lub azotanu potasu - w skrócie nawozu.
    tutaj wzór Akumulatory zasadowe optymalną alternatywą gromadzenia energii w systemach PV .
  • #25
    Linoge
    Level 27  
    To mówisz o wymaganiach środowiskowych.
    Chciałem zapytać co masz w domu by w razie czego podjąć akcje gaśniczą ? Jakiej klasy ognioodporności są drzwi do pomieszczenia z aku ? Jakie oznaczenia na nich widnieją coś w stylu Uwaga substancje żrące? Wentylacja sama się wyłącza w momencie wykrycia pożaru ? W jakich pojemnikach przechowujesz kwas cytrynowy lub azotowy ? Bo rozumiem iż środki ochrony indywidualnej są zapewnione. Najbliższa jednostka straży jest powiadomiona o takim nagromadzeniu substancji szkodliwych w Twoim domu/działce i możliwych zaistniałych scenariuszach ?
  • #26
    rezydent1
    Level 11  
    Linoge wrote:
    To mówisz o wymaganiach środowiskowych.
    Chciałem zapytać co masz w domu by w razie czego podjąć akcje gaśniczą ? Jakiej klasy ognioodporności są drzwi do pomieszczenia z aku ? Jakie oznaczenia na nich widnieją coś w stylu Uwaga substancje żrące? Wentylacja sama się wyłącza w momencie wykrycia pożaru ? W jakich pojemnikach przechowujesz kwas cytrynowy lub azotowy ? Bo rozumiem iż środki ochrony indywidualnej są zapewnione. Najbliższa jednostka straży jest powiadomiona o takim nagromadzeniu substancji szkodliwych w Twoim domu/działce i możliwych zaistniałych scenariuszach ?

    Po pierwsze to nie jest w domu, po drugie akumulatory same z siebie się nie zapalają (to nie litówki). Drzwi są stalowe bez izolacji, brak w tym pomieszczeniu rzeczy, elementów wyposażenia łatwopalnych i etc. Pomieszczenie jest zamknięte a na drzwiach jest informacja, możliwość zagrożenia wybuchem, substancje żrące. Pojemnik z PE 5l , a w nim kwas cytrynowy 5%, azotowego nie posiadam. Do tego gaśnica z CO2 i proszkowa. Tak najbliższa jednostka jest powiadomiona.
    I najważniejsze, ustawiłem tak system, że ładuje moje baterie tylko do 80% pojemności, nie ma możliwości u mnie aby system doładował mi je, do 100% pojemności bo te ostatnie 20% wymagają procesu w którym wydzielają się duże ilości m.in wodoru
  • #27
    Linoge
    Level 27  
    Samo z siebie zapewne nie, choć licho nie śpi. Natomiast jeśli są wystawione na narażenia wywołane przez wyładowania atmosferyczne potocznie zwane piorunami to analiza już nie jest taka prosta. Świetną antenę dla piorunów stanowi właśnie instalacja PV. Kwestię ochronników dla instalacji wyniesionych poza budynek z uziemieniem pozostawiam elektrodowym wyjadaczom ;).
    Gratuluje determinacji w dążeniu do celu.
  • #28
    rezydent1
    Level 11  
    Linoge wrote:
    Natomiast jeśli są wystawione na narażenia wywołane przez wyładowania atmosferyczne potocznie zwane piorunami to analiza już nie jest taka prosta. Świetną antenę dla piorunów stanowi właśnie instalacja PV

    Wiesz tak akurat nieszczęśliwie się złożyło, że 86m od mojej instalacji PV ( zabezpieczonej) postawili wierzę 49,8m BTS, więc zgodnie z teorią, ona pierwsze przyjmie na siebie wyładowanie. A tak na marginesie to często zdarzą się że w nocy mam przez parę godzin po 30-20W z paneli (przeznaczyłem laptopa strego i na bieżąco zapisuje wszystkie parametry inwertera co 10sek :) ), ot taka ciekawostka związana z BTS-ami.
  • #29
    strucel
    Level 31  
    speedy9 wrote:
    I w zasadzie na opcji się skończyło, bo okazuje się, że falownik współpracuje tylko z dedykowanymi akumulatorami marki LG, z którymi do tego musi mieć połączenie po RS485. Więc nie ma nadziei na "samoróbkę". Koszt akumulatora jest na tyle duży obecnie (jak w tabelce powyżej), że jest to nieopłacalne.

    Jak masz na myśli huawei to właśnie wchodzą na rynek baterie huawei luna2000
    na ogniwach LiFePO4, obsługa ich w falownikach serii M0 ma zostać dodana w pierwszym kwartale 2021roku. Przy okazji ma być wyeliminowane bezsensowne ograniczenie max napięcia stringu do około 500V które jest przy bateriach LG.
    Baterii LG nawet za parę tys bym nie kupił zważywszy na problemy jakie są w oplach e-ampera które też na ogniwach LG bazują.
  • #30
    speedy9
    Helpful for users
    strucel wrote:
    Jak masz na myśli huawei to właśnie wchodzą na rynek baterie huawei luna2000

    Tak, mam falownik SUN2000-4KTL-M0. Pozostaje kwestia ceny takiego akumualtora. LG kosztują około 20k PLN. 5k to bym może jeszcze dał za akumulator, ale nie więcej. W sumie mi wystarczy akumulator około 5kWh.

    Linoge wrote:
    Jak wygląda ochrona PPOŻ przy takiej baterii aku

    Czytając odpowiedzi na to pytanie tak sobie myślę, że takich akumulatorów chyba bym w domu nie zastosował. LiFePO4 wyglądają na znacznie lepszą opcję.