firma

Trakční baterie (akumulátor) pro ostrovní fotovoltaické elektrárny

Kvalita akumulátorů a jejich kapacita rozhoduje o množství uskladněné energie, kterou vyprodukují solární panely a kterou budete mít k dispozici v období s nízkou intenzitou slunečního svitu a po soumraku

Jaké akumulátory (trakční baterie) budu potřebovat pro solární ostrovní systém


Kapitolu o akumulátorech jsem rozdělil na tyto části:

1.Základní technické informace o akumulátorech

2.Význam akumulátorů pro solární ostrovní systém

3.Obecně o kapacitě akumulátorů pro solární ostrovní systém

4.Životnost akumulátorů při použití v ostrovní fotovoltaické elektrárně

5.Řazení akumulátorů do vetších celků

6.Víkendový provoz a akumulátory

7.Výpočet kapacity akumulátorů pro fotovoltaický ostrovní systém

8.Akumulátory - Závěr


POZNÁMKA: Správný název pro akumulátor je samozřejmě zase akumulátor. Nicméně protože je velmi vžitý název trakční baterie, namísto trakční akumulátor, budu v dalším textu volně používat oba názvy.


Úvodem k akumulátorům

Na těchto stránkách uvedu pouze nejzákladnější informace o akumulátorech, protože téma "Akumulátory" jsem podrobně rozebral rozebral na webových stránkách www.menice-napeti.cz, na uvedených webových stránkách najdete detailní rozdíly v provedení a vlastnostech různých typů akumulátorů a samozřejmě také odpověď na vaši častou otázku: "Proč bych neměl používat ve fotovoltaickém systému autobaterie?". Uvedu tedy zde spíše obecné informace a úvahy ohledně vhodné kapacity akumulátoru pro různé způsoby využití solárního ostrovního systému.


Základní technické informace o akumulátorech


Protože v současné době jsou bezkonkurenčně nejpoužívanějším typem akumulátorů v ostrovních fotovoltaických systémech olověné akumulátory, zmíním zde prozatím pouze tento typ akumulátorů.

1.Startovací akumulátor (autobaterie) - Nevhodný pro ostrovní fotovoltaické systémy

2.Trakční akumulátor se zaplavenými elektrodami - Vhodný pro ostrovní fotovoltaické systémy

3.Trakční akumulátor v provedení VRLA (bezůdržbový akumulátor) - Vhodný pro ostrovní fotovoltaické systémy


Gelový akumulátor

2.Trakční akumulátor se zaplavenými elektrodami: Jedná se o "klasický" typ akumulátoru, který není hermeticky uzavřený, a ze kterého se při nabíjení uvolňuje vodík. Navíc se může během nabíjení "vyfouknout" spolu s plynem i něco z tekutého elektrolytu, takže tento trakční akumulátor (baterie) může být během provozu potřísněn elektrolytem. Akumulátor může být umístěný pouze v dobře větraných prostorách, umístění v obytných prostorách je naprosto nevhodné. Tento typ akumulátoru má obvykle možnost dobíjení vyšším proudem, než VRLA akumulátor.

3.Trakční akumulátor v provedení VRLA (Valve Regulated Lead Acid batteries): VRLA provedení znamená hermeticky uzavřený bezúdržbový akumulátor. Akumulátory tohoto typu se dělí na: gelové akumulátory (elektrolyt je ve formě hustého gelu) a AGM akumulátory (kapalný elektrolyt je nasáknut do skelné hmoty). VRLA akumulátory nemohou být obvykle nabíjeny tak velkými proudy jako "klasické trakce", ale jejich vlastnosti jsou obvykle lepší, než u běžných trakčních akumulátorů se zaplavenými elektrodami. Jedná se zejména o vyšší využitelnou kapacitu a menší samovybíjení.

Co se týče rozhodnutí, jaký typ trakčního akumulátoru zvolit. Osobně mám rozhodně raději VRLA akumulátory, protože jsou zcela bezúdržbové a také pro jejich lepší vlastnosti (pokud nevadí menší nabíjecí proud) a možnost použití prakticky kdekoli. Navíc nesnáším akumulátory "pocintané" od elektrolytu a ev. utírání loužiček zředěné kyseliny sírové kolem akumulátoru. Také ev. přemístění, nebo převoz VRLA akumulátoru je komfortnější a bezpečnější, protože i pokud VRLA (bezúdržbový akumulátor) obrátíte vzhůru nohama, nic se mu nestane a nic z něj nevyteče.

Zda použít gelový, nebo AGM akumulátor: V běžném provozu se nejedná o zásadní rozhodnutí, obě technologie jsou dnes na vysoké úrovni. Já preferuji raději AGM akumulátory, protože jsou schopné (oproti gelovým akumulátorům) podávat vysoký výkon i při nízkých okolních teplotách, jsou asi o 10% lehčí při stejné kapacitě a jsou schopné dát až o 30% vyšší okamžitý výkon, než gelové akumulátory.

Abych ale nekřivdil gelovým akumulátorům, tyto mají také své výhody a to asi o 10% delší životnost, než AGM akumulátory, protože jsou schopné lépe čelit hlubokému vybíjení a v případě odstávky ztrácejí o něco málo pomaleji svoji kapacitu než akumulátory typu AGM.


POZNÁMKA k "úspoře" peněz při nákupu autobaterie do ostrovního systému:

Už jsem uvedl na těchto webových stránkách (a myslím že i dvakrát), že startovací akumulátor je nevhodný pro ostrovní systém. Z hlediska ceny různých typů akumulátorů se má situace zhruba takto:

Uvedené ceny akumulátorů zhruba odpovídají skutečnosti, ale berte je jako velmi orientační, protože záleží na kvalitě akumulátoru, výrobci apod., a u následujícího příkladu není úplně podstatná konkrétní cena akumulátoru, ale spíše rozdíl v cenách jednotlivých typů akumulátorů. Tento rozdíl je zhruba takový, že klasický trakční akumulátor stojí zhruba 2x tolik a trakční VRLA akumulátor asi 3x tolik co startovací autobaterie o stejné kapacitě.

Startovací autobaterie:
cena 1700Kč
Kapacita: 100Ah
Průměrná využitelná kapacita v rámci fotovoltaického systému: 50%
Reálná životnost autobaterie: 2 roky (při použití v ostrovním systému, ne v autě!)

Trakční baterie (akumulátor) ve variantě se zaplavenými elektrodami:
cena 3400Kč
Kapacita: 100Ah
Průměrná využitelná kapacita v rámci fotovoltaického systému: 80%
Reálná životnost trakční baterie: 8 let

Trakční baterie (akumulátor) ve VRLA provedení:
cena 5100Kč
Kapacita: 100Ah
Průměrná využitelná kapacita v rámci fotovoltaického systému: 80%
Reálná životnost trakční baterie: 8 let

Z uvedeného přehledu je zcela zřejmé, že autobaterie je v rámci použití ve fotovoltaickém systému vrcholně neefektivní a vzhledem k životnosti i velmi drahá varianta pro ukladnění el. energie, kterou vyrobí solární panely.




Význam akumulátorů pro solární ostrovní systém


Trakční baterie pro fotovoltaické panely

Důležitost akumulátorů pro solární ostrovní systémy je často zákazníky se kterými hovořím opomíjena a středem zájmu jsou samotné solární panely a solární regulátor ev. měnič napětí. Trakční akumulátor je často vnímán jako "nutné zlo", se kterým se vyrovnáme tak, že "koupíme nějaký startovací akumulátor a je po problému". Výběrem nevhodného typu akumulátoru můžete ale degradovat celkový výkon systému o desítky procent a malou kapacitou se "okradete" o přebytky el.energie získané za slunečných dnů, které Vám budou citelně chybět při zatažené obloze.

Velikost spotřeby elektr. energie z ostrovního systému, je obvykle v protikladu s velikostí její dodávky ze solárních panelů. Představte si využití ostrovního systému v létě na chatě, nebo chalupě. Pokud je venku krásné slunečné počasí, je množství energie získané z fotovoltaických panelů velké, ale jaká bude Vaše spotřeba? Předpokládám, že pokud je hezky, budete většinu dne trávit venku a protože bude venku dlouho světlo, nebude ani potřeba využívat mnoho umělé zdroje světla a tendence dívat se třeba na televizi asi také nebude velká. Vaše spotřeba el.energie bude tedy relativně malá, ale výroba el.energie zase relativně velká.

Opačným příkladem je deštivý den, kdy se asi nebudete příliš pohybovat venku, budete si chtít číst, takže budete třeba svítit i přes den, nebo budete mít puštěnou přes den televizi a satelit, ale vzhledem k deštivému počasí se zataženou oblohou, budou solární panely dodávat třeba pouhých 15% z jejich maximálního výkonu. Jak vidíte protiklad zmíněný v úvodu tohoto odstavce má celkem logické opodstatnění. A trakční baterie (akumulátor) slouží právě k tomu, aby zmíněný protiklad uváděl do harmoničtějšího vztahu. Tedy ukládal energii, když jí přichází z panelů více, než je nutné pro okamžitou spotřebu a vydával energii tehdy, když je její dodávka z fotovoltaických nedostatečná.

Průměrné hodnoty slunečního svitu, které jsme použili pro příkladný výpočet výkonu fotovoltaických panelů, jsou jenom průměrné hodnoty, takže pokud je tři dny velmi jasno a tři dny nato zcela zataženo, bude průměrná hodnota produkce el.energie stále stejná, ale pokud budete mít trakční akumulátor s malou kapacitou a nepojmete všechnu možnou energii v prvních třech slunečných dnech, pak v průběhu následujících tří dnů se zataženou oblohou budete mít k dispozici minimum el. energie. Pokud by šlo na fotovoltaické systémy aplikovat poučku Felixe Holzmanna, tedy: "Já jsem snědl celé kuře, a vy jste neměl na oběd nic, takže to jsme měli dnes na oběd v průměru každý polovinu kuřete", bylo by vše jednoduché a stačily by trakční baterie (akumulátory) s kapacitou pro vykrytí pouze jednodenního večerního a nočního odběru elektr. energie. Ale bohužel, reálné aktuální hodnoty výroby elektrické energie z fotovoltaických systémů kolísají ve velkém rozsahu. Někde na těchto stránkách jsem to již uváděl, ale nebude na škodu znovu připomenout, že fotovoltaický panel je schopen poskytnout v ideálně slunečném dni a při ideální poloze panelu vůči slunci 100% svého maximálního výkonu, při oblačném počasí pak asi 30%, ale při zatažené obloze a velmi malé intenzitě slunečního svitu, může výkon klesnout na pouhých 10% maximálního výkonu!


Obecně o kapacitě akumulátorů pro solární ostrovní systém


Obvyklá volba kapacity akumulátorů je taková, aby kapacita akumulátorů (bez další dodávky energie z fotovoltaických panelů) pokryla celkovou vypočítanou spotřebu včetně ztrát po dobu 3 - 6 dnů. Pokud jsou solární panely využívány v rámci ostrovního systému pouze v období s nadprůměrnou intenzitou slunečního svitu, a tím s nadprůměrnou výrobou energie z fotovoltaických panelů, nebude nutné trakční baterie resp. jejich kapacitu dimenzovat na déle, než 4 dny, ale tyto 4 dny současně také považuji za velmi rozumnou hodnotu, od které bych se neodchyloval.

Pokud se ale bude jednat o celoročně (nebo pouze v zimě) využívaný systém, pak bude skutečně nutné "pochytat" do trakčních akumulátorů ve slunných obdobích "vše co se dá" (alespoň co se týče elektrické energie) a současně je nutné počítat s delšími "výlukami" v dodávkách energie a tady bude rozumné dimenzovat trakční baterie na 6 dnů provozu při plánované spotřebě, bez dodávky el.energie.

Velikost kapacity trakčních akumulátorů má velký vliv také na nejvyšší možný proud, který mohou akumulátory dodat spotřebičům, jinak řečeno: Pokud budete chtít z akumulátorů (třeba přes měnič napětí) napájet spotřebič s velkými nároky na příkon (třeba i krátkodobými), může se Vám stát, že nedostatečně dimenzované trakční baterie nebudou schopné poskytnout potřebný výkon pro extrémně "žíznivé" spotřebiče.

A ještě jednu věc zmíním, která souvisí s celkovou kapacitou trakčních akumulátorů, pokud je budou nabíjet solární panely respektive solární regulátor, nebo MPPT měnič: Čím menší kapacitu akumulátorů zvolíte (v rámci "úspor" za ostrovní systém), tím je větší pravděpodobnost, že bude docházet k vybíjení akumulátorů na nižší napětí a k čím nižšímu napětí se při vybíjení budete dostávat, tím kratší bude životnost akumulátorů.

Pokud bude kapacita trakčních akumulátorů zvolena vhodně, nemusíte se bát snížení životnosti, protože kvalitní cyklické akumulátory mají dnes dlouhou dobu životnosti, resp. tak vysoký počet cyklů nabití a vybití, že při vhodně nastaveném solárním regulátoru (MPPT měniči) můžete dosáhnout životnosti i 10 let. Nicméně pokud bude nevhodně zvolená kapacita akumulátorů, z důvodu snahy o úsporu v investici do akumulátoru, nemusí se to vyplatit, protože malá kapacita akumulátorů znamená více cyklů nabití a vybití a tím také kratší životnost akumulátorů.


Využitelná kapacita akumulátorů

S ohledem na následující výpočty, je nutné zmínit jednu velmi důležitou vlastnost akumulátorů a tou je využitelná kapacita: Trekční akumulátor má určitou jmenovitou kapacitu, která je uvedena na štítku, tato hodnota ale neznamená, že ji můžeme naplno využít. Pokud bychom tak učinili a trakční akumulátor "vysáli úplně do mrtě", odměnil by se nám tím, že by po několika málo takových vybitích odešel do "věčných lovišť". Nejnižším "běžným" vybíjecím napětím olověných akumulátorů je napětí 10,5V. V rozmezí od maximálního "povoleného" napětí na akumulátoru, do minimálního "povoleného" napětí na trakčním akumulátoru se pohybuje využitelná kapacita akumulátoru.

Trekční akumulátor byste mohli samozřejmě vybíjet i na hodnotu např. 10V, ale tím byste zkracovali životnost akumulátoru. na tomto místě si dovolím ještě jednu poznámku: Pokud budete mít kvalitní trakční baterie a dostanete se do situace, kdy bude trakční akumulátor vybitý na 10,5V a solární regulátor odpojí výstup "LOAD" pro spotřebiče. Nemusíte hned zoufat, pokud nutně potřebujete ještě chvíli napájet spotřebiče. Skutečnost je taková, že kvalitní trakční baterie snese občas vybití i na 9,5V, co je ale důležité: Co nejdříve opět nabít takto vybitou trakční baterii do "plného nabití" a neponechat jej v žádném případě několik dnů takto vybitý. Trakční akumulátor by se již nemusel nikdy vzpamatovat.

Využitelná kapacita nových trakčních akumulátorů je asi 90%, s celkovým počtem nabíjecích a vybíjecích cyklů, respektive i s ohledem na "stárnutí" akumulátoru pak využitelná kapacita klesá. Budu zde počítat se "střízlivým" údajem o využitelné kapacitě trakčního akumulátoru ve výši 80% z celkové kapacity. Současně ještě připomenu, že využitelná kapacita startovací autobaterie, je při použití v rámci solárního systému tak asi jenom 50%!


Životnost akumulátorů při použití v ostrovní fotovoltaické elektrárně


Při použití kvalitních trakčních akumulátorů v rámci fotovoltaického ostrovního systému, počítejte s životností při vhodně navržené celkové kapacitě akumulátorů a solidním solárním regulátoru okolo 8 let. Tato doba ale může být i výrazně kratší, nebo i delší, v závislosti na tom, jak bude s akumulátory zacházeno. Hluboké vybíjení rozhodně akumulátorům svědčit nebude, stejně jako ponechávání vybitých akumulátorů svému osudu. Pamatujte si prosím, že "nejlepší akumulátor, je nabitý akumulátor". Proces vybíjení a nabíjení je pro akumulátor dá se říci samozřejmý, ale delší pobyt ve vybitém stavu rozhodně NE!

Před časem jsem četl na jedné webové stránce stesky nějakého uživatele fotovoltaického systému, který si stěžoval, že mu dva značkové gelové akumulátory vydržely ve fotovoltaickém systému asi 2 roky. "Stěžování si" vypadalo asi následovně: "Jaké jsou ty akumulátory šmejdy" a "jak se nechal napálit" a "jak zbytečně vyhodil peníze oknem" a "jak se nyní chystá přejít na jiný typ akumulátoru, než olověný" a jak ... atd. Na základě některých indicií, které kromě stěžování si z dotyčného stěžovatele "vypadly", bych mu sdělil asi toto:
"Kdyby ses staral o to jak a čím je akumulátor dobíjen a nepoužíval pro nabíjení akumulátorů za cca 8 tisíc solární regulátor za cca 8 stovek, když na podobném regulátoru není ani možné nastavit přesný typ akumulátoru pro korektní nabíjení a současně nevybíjel akumulátor do poslední kapky "abys náhodou o něco nepřišel", nemusel jsi přijít za 2 roky o drahé akumulátory, ale mohly ti sloužit hezkých pár let i dále."
Formu, kterou jsem Vám sdělil, některé důležité věci ohledně životnosti akumulátorů, berte prosím s rezervou, ne tak už samotný obsah sdělení.


Řazení akumulátorů do vetších celků


Pro získání větší kapacity, je možné spojovat akumulátory do série, paralelně, ev. i sérioparalelně. Akumulátory spojené do série poskytují vyšší napětí. Akumulátory spojené paralelně poskytnou větší proud. V solárních ostrovních systémech se akumulátory obvykle řadí paralelně, tedy pro získání většího proudu. Sérioparalelním řazením je možné zvýšit napětí systému, v kombinaci s možností vyššího odběru proudu.

Vhledem k tomu, že je vhodné celkový počet akumulátorů v systému omezit na minimální počet a stejně tak počet spojených akumulátorů, neuvažujte prosím o tom, že použijete např. větší množství 12V akumulátorů a tyto zapojíte do sérioparalelního zapojení tak, aby výsledné napětí bylo 24V, je to nevhodné řešení, a v praxi opodstatněné pouze tehdy, pokud není jiná možnost, nebo pokud jsou pro to nějaké závažné důvody.

V prvé řadě si ujasněte zda chcete využívat napětí 12V, nebo 24V, což si samozřejmě budete muset ujasnit již v souvislosti s výběrem fotovoltaických panelů. Pokud chcete využívat systémové napětí 12V pak využívejte akumulátory 12V a pokud chcete využívat 24V, pak využívejte akumulátory s napětím 24V.

Pro zvýšení kapacity akumulátorů se akumulátory řadí do paralelního zapojení ("+" na "+" a "-" na "-"). Zcela zásadní je použití stejných akumulátorů !!!!!!! Znamená to použít: STEJNÉ NOVÉ AKUMULÁTORY, STEJNÉ KAPACITY, STEJNÉHO TYPU, STEJNÉHO VÝROBCE A STEJNÉ VÝROBNÍ SÉRIE. Jedná se o velmi důležitou informaci a doporučuji si ji dobře zapamatovat.

Použité akumulátory by prostě měly být zcela identická dvojčata (nebo třeba paterčata). Akumulátory s různými vlastnostmi se navzájem ovlivňují (vzájemně se nabíjí a vybíjí apod.) a Vy pak můžete nejen přijít o značnou část kapacity, ale i zásadním způsobem zkrátit kapacitu akumulátorů. Naprostá hloupost je pak použít akumulátory s různou kapacitou, protože v tomto případě jde nejen o využitelnou kapacitu akumulátorů a jejich životnost, ale možná i o "životnost" majitele těchto akumulátorů. Akumulátor s vyšší kapacitou bude při paralelním zapojení v podstatě trvale dobíjet akumulátor s nižší kapacitou, tento bude trvale přebíjen a jednoho dne až mu dojde trpělivost, se může rozhodnout explodovat.

Shodou okolností jsem zrovna včera vyslechl, jak vypadá akumulátorovna po výbuchu 180Ah akumulátoru, který byl vystavený "šokové terapii" velkým proudem na jeho oživení: Na zemi hromady obkladaček opadaných ze zdí, vyražené plechové dveře a zdemolované vybavení. Uvnitř naštěstí nikdo nebyl.


Víkendový provoz a akumulátory


Následné výpočty minimální kapacity akumulátorů se týkají především trvalého provozu ostrovního systému v uvedených obdobích. Pokud využíváte solární panely takovým způsobem, že tyto ve všední den pouze dobíjí akumulátory a o víkendu (přijedete na chalupu), čerpáte naakumulovanou energii z větší části z akumulátorů, pak můžete počítat s možnou menší kapacitou akumulátorů, než při trvalém provozu.

Považuji za rozumné, (a jsou pro to jak logické důvody, tak hraje roli i zkušenost) aby kapacita akumulátorů (bez další dodávky energie z fotovoltaických panelů) pokryla celkovou vypočítanou spotřebu včetně ztrát po dobu minimálně 3 dnů, a to i při "ideálně" víkendovém provozu.


Výpočet kapacity akumulátorů pro fotovoltaický ostrovní systém


Kalkulačka - fotovoltaické panely

Nejlepší bude nyní přikročit k samotnému výpočtu potřebné kapacity akumulátorů, takže si k ruce vezmu údaje, které jsme dosud získali při výpočtech "našeho" příkladného výpočtu ostrovního systému:

V kapitole (pod odkazem) Jaké spotřebiče jsme vypočítali celkovou denní spotřebu elektrické energie všech spotřebičů, pro jejichž napájení budeme využívat solární panely.

Vypočítaná denní spotřeba byla 945Wh

V kapitole (pod odkazem) Jaké jsou ztráty bylo stanoveno, že polovina energie ze systému bude procházet přes měnič napětí (střídač) a že ztráty v tomto střídači jsou 10%. Druhá polovina energie bude spotřebovaná bez průchodu měničem napětí (takže beze ztrát v měniči). Z toho vyplývá, že průměrné ztráty se zohledněním ztrát v měniči napětí budou: (10% + 0%)/2 = 5%.

Nejprve tedy vypočítáme celkovou denní spotřebu včetně ztrát v měniči napětí. Připomínám, že elektrická energie se v rámci tohoto výpočtu získává pouze z akumulátorů a do ztrát se tedy v tomto případě samozřejmě již nezapočítávají ztráty v solárním regulátoru. Stejne tak se nepočítá se ztrátami při nabíjení akumulátorů, protože se zde nejedná o nabíjení akumulátoru, ale pouze o odběr el. energie z dopředu již plně nabitého akumulátoru. V tomto případě je vhodné odmyslet si solární panely i solární regulátor a uvažovat pouze o soustavě: Plně nabitý akumulátor + měnič napětí + spotřebiče.

Celková denní spotřeba elektrické energie (při odběru energie pouze z akumulátorů) se ztrátami v měniči napětí: 945/0,95 = 995Wh.

V našem příkladu výpočtu vhodného výkonu fotovoltaických panelů pro "naše" spotřebiče s denním odběrem 945Wh v kapitole (pod odkazem): Jaké fotovoltaické panely, byly výkony panelů spočítány pro různé období použití a současně s ohledem na typ použitého "regulátoru" tzn. buď "klasický" solární regulátor, nebo MPPT měnič.

V této kapitole jsem uvedl, že při provozu v období s nadprůměrnou intenzitou slunečního svitu (březen-říjen) bude vhodné, aby měly akumulátory kapacitu, která postačí na napájení všech spotřebičů po dobu 4 dnů. A současně, že při celoročním, nebo zimním provozu bude vhodné, aby měly akumulátory kapacitu, která postačí na napájení všech spotřebičů po dobu 6 dnů.

Takže nyní spočítáme kapacitu akumulátorů při využití fotovoltaického systému v období od března do října (nebo kdykoli v rámci tohoto rozsahu):

Potřebné množství energie = počet dnů x denní spotřeba = 4 x 995 = 3980Wh (na 4dny).

Abychom z Watthodin, které "sežerou" spotřebiče "dostali" Ampérhodiny, ve kterých je udávaná kapacita akumulátorů, podělíme elektrickou energii napětím systému, které jsme počítali, že bude 12V. Takže: 3980/12 = 332Ah. Průbežný výsledek je tedy takový, že použité akumulátory by měly mít kapacitu 332Ah při napětí akumulátorů 12V. Jedná se ale pouze o průběžný výsledek, protože jak jsem uvedl v odstavci: "Využitelná kapacita akumulátorů", je možné z celkové kapacity akumulátoru ve skutečnosti využít pouze její část. Ve zmíněném odstavci jsem uvedl, že budu počítat s maximální využitelnou kapacitou 80%. V tomto případě je 80% vlastně jakoby "účinnost" akumulátoru, takže: 332 /0,8 = 415Ah.

Při provozu "našeho" fotovoltaického systému v období březen-říjen bude tedy vhodné použít akumulátory s kapacitou minimálně 415Ah

Při celoročním, nebo zimním provozu, musí být kapacita akumulátorů vyšší a jak jsem uvedl výše v textu, bude vhodné, aby měly akumulátory kapacitu, která postačí na napájení všech spotřebičů po dobu 6 dnů. Výpočty budou obdobné jako v předchozím příkladu, takže zkráceně:

Potřebné množství energie = počet dnů x denní spotřeba = 6 x 995 = 5970Wh (na 6dnů).

Výpočet kapacity akumulátoru (bez zohlednění využitelné kapacity): 5970/12 = 498Ah

Výpočet kapacity akumulátorů se zohledněním využitelné kapacity (80%): 498/0,8 = 622Ah

Při provozu "našeho" fotovoltaického systému při celoročním využití (ev. využití v zimním období) bude tedy vhodné použít akumulátory s kapacitou minimálně 622Ah.



Shrnutí dosavadního příkladu výpočtu výkonu fotovoltaických panelů a akumulátorů pro spotřebiče s celkovým denním příkonem 945Wh


Shrnutí výsledků

V kapitole (pod odkazem) Jaké spotřebiče jsme vypočítali celkovou denní spotřebu elektrické energie všech spotřebičů, pro jejichž napájení budeme využívat solární panely.

Vypočítaná denní spotřeba byla 945Wh

-----------------------------------------------------------

V kapitole (pod odkazem) Jaké jsou ztráty, jsme vypočítali vnitřní ztráty jednotlivých prvků solárního fotovoltaického systému (při popsaném způsobu napájení spotřebičů), tyto jsme "sečetli" a následně vypočítali potřebnou denní nutnou průměrnou dodávku elektrické energie z fotovoltaických panelů do systému, aby byly "nakrmeny" všechny spotřebiče s plánovaným denním odběrem "945Wh" a se zohledněním ztrát v systému.

Celková denní potřebná energie z panelů se započítáním vnitřních ztrát v systému:

1345Wh denní potřebné elektrické energie z panelů při použití "běžného" solárního regulátoru

1134Wh denní potřebné elektrické energie z panelů při využití MPPT měniče

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

V kapitole (pod odkazem) Jaké fotovoltaické panely jsme vypočítali výkon jaký by měly mít solární panely, aby bylo možné je využít pro napájení spotřebičů s denním odběrem 945Wh z našeho příkladu a to i se započítáním ztrát a při využití jak "klasického" solárního regulátoru, tak i MPPT měniče.

Vypočítané výkony panelů pro spotřebiče s denní průměrnou spotřebou 945Wh i se započítáním ztrát:

517Wp (při provozu panelů od března do října) při využití "běžného" solárního regulátoru.

436Wp (při provozu panelů od března do října) při využití MPPT měniče.

328Wp (při provozu panelů od července do srpna) při využití "běžného" solárního regulátoru.

277Wp (při provozu panelů od července do srpna) při využití MPPT měniče.

828Wp (při celoročním, nebo pouze zimním provozu) při využití "běžného" solárního regulátoru a s využitím elektrocentrály pro doplnění 20% energie do systému v zimním období.

698Wp (při celoročním, nebo pouze zimním provozu) při využití MPPT měniče a s využitím elektrocentrály pro doplnění 20% energie do systému v zimním období.


---------------------------------------------------------------------------------------------------------

V této kapitole jsme se dostali ke vhodné minimální kapacitě akumulátorů pro "náš" ostrovní fotovoltaický systém:

415Ah při provozu "našeho" fotovoltaického systému v období březen-říjen

622Ah při provozu "našeho" fotovoltaického systému v období celého roku (ev. pří využití pouze v zimním období)


Akumulátory - Závěr


Vzhledem k tomu, že to nejdůležitější ohledně akumulátorů (v souvislosti s fotovoltaickým ostrovním systémem) bylo snad na této stránce již zmíněno a co nebylo, to najdete na webových stránkách www.menice-napeti.cz, domnívám se, že bude vhodné přejít na další kapitolu Jaký měnič napětí


Výpočtem vhodné kapacity akumulátorů pro "náš" příkladný ostrovní fotovoltaický systém s denní spotřebou 945Wh jsme se v podstatě dostali také k závěru celého návrhu, protože nyní již máme k dispozici hodnoty vhodného výkonu fotovoltaických panelů i kapacity akumulátorů


Ještě si ale dovolím upozornit, že v kapitole (pod odkazem) Elektrocentrála, najdete i informace potřebné výši energetické "dotace" z elektrocentrály pro "náš" modelový fotovoltaický systém v zimním období, a také informace o nabíjení akumulátorů z elektrocentrály.