Проточные аккумуляторы (накопители энергии) для дома

Содержание

Накопители электроэнергии для дома на случай отключения электричества

Проточные аккумуляторы (накопители энергии) для дома

Отключение электроснабжения — это довольно частое явление в новостройках, старых домах и особенно в частом секторе. Выходят из строя подстанции, происходит обрыв линий, не выдерживают предохранительные устройства. Современные накопители электрической энергии позволяют комфортно и без ущерба для бытовых приборов пережить эти неприятности.

Принцип работы

Источники бесперебойного питания для частного дома

Принцип работы состоит в том, что при наличии внешней электросети инвертор пропускает напряжение к потребителям, одновременно встроенное в нем зарядное устройство подзаряжает аккумуляторную батарею. При исчезновении электросети инвертор мгновенно переключается на работу от аккумуляторов и преобразует их постоянное напряжение в переменное.

По своему назначению накопители электричества подразделяются на 2 категории:

  • источник бесперебойного питания (ИБП) для обеспечения работы домашних электроприборов;
  • бесперебойник для дома на случай отключения электричества.

Изделия различаются по составу, размерам, мощности, стоимости и продолжительности разряда. Они могут располагаться как в здании, так и за его пределами в отдельных строениях.

Как выбрать аккумулятор для дома

ИБП для дачи мощностью 0,8 кВт

Если выключение света становится постоянным явлением, следует задуматься о приобретении накопителя электроэнергии для дома.

Батарея для компьютера проблемы не решит, так как имеет ограниченный ресурс. Необходимы устройства, которые могут обеспечить нормальную жизнедеятельность людей на протяжении нескольких часов, а лучше — суток.

Такая техническая рука помощи пригодится при масштабных авариях на линии.

Критерии выбора следующие

  • сложность монтажа и ввода в строй;
  • стоимость доставки и специального обслуживания;
  • устойчивость к перепадам температуры и влажности;
  • КПД, у современных устройств он достигает 98%;
  • ресурс эксплуатации — 5000-10000 м/ч;Источник бесперебойного питания SVEN RT-500
  • перегрузочная способность (выдерживание нагрузки при запуске генератора) — 200-300 %;
  • время автоматического включения — хороший накопитель энергии для дома при отключении электричества начинает процесс преобразования уже через 10 мс;
  • способность работы на малых нагрузках;
  • автономность — бак, рассчитанный на сутки работы двигателя;
  • качество тока — качественные накопители электроэнергии выдают ток с отклонением от значений промышленного не более 2%;
  • количество циклов заряд-разряд — не менее 500;
  • мощность — из расчета потребителей с запасом 30%, но не менее 6 кв;
  • производимый шум — инверторы работают бесшумно.

Современные накопители электрической энергии большой мощности могут обеспечивать дом энергией на протяжении 1-2 суток. При восстановлении электроснабжения их отключать не надо, все происходит в автоматическом режиме.

Большая домашняя батарейка

Большая домашняя батарейка

Большая домашняя батарейка российского производства Экомоторс является недорогим и эффективным аналогом накопителю Tesla PowerWall.

Изделие используется для резервного питания частных домов, дач, офисов и прочих объектов, которые в любой момент могут отключить от электричества. Также его можно устанавливать в жилых фургонах, бытовках и передвижных столовых.

Устройство накапливает энергию по низким тарифам в ночное время. Имеет компактные размеры, крепится на стене в вертикальном или горизонтальном положении.

Технические характеристики:

  • емкость — 7,8 кВт/ч;
  • напряжение батареи — 24 В;
  • мощность — 7,2 кВт;
  • размеры — 1000×500×250 мм;
  • вес — 100 кг;
  • количество циклов — 7000.

Контроль работы и состояния устройства осуществляется с помощью планшета Android с возможностью вывода информации на ПК или сотовый телефон.

Накопители электроэнергии для дома

Накопительные системы для частного дома способны обеспечить питанием на протяжении 24-48 ч. Этот показатель зависит от полноты зарядки, количества потребителей и емкости АКБ.

Используются такие типы батарей:

  • Свинцово-кислотные. Недорогие, хорошо держат заряд и быстро выходят на полную мощность.
  • Литий-ионные. Отличаются небольшим весом, низким саморазрядом и высокой емкостью.

Выбор определяется собственными потребностями и финансовыми возможностями.

Устройство накопителей

Накопители электроэнергии для дома и дачи представляют собой систему, состоящую из двух функциональных узлов, выполняющих определенную задачу:

  • Аккумуляторный блок. Предназначен для накопления энергии от промышленной сети, топливного или ветрового генератора, солнечной панели или водяной турбины.
  • Автономный инвертор. В режиме ожидания осуществляет подзарядку АКБ до заданного значения. При пропадании питания переключается в режим преобразователя постоянного напряжения в переменное (220 В или 380 В), подавая его во внутреннюю сеть жилья.

По месту расположения устройства подразделяются на встраиваемые, отдельно стоящие, напольные и настенные.

Типовое решение и модернизация

Инвертор МАП SIN Энергия 48-220 18 кВт HYBRID

В зависимости от потребностей и частоты отключения тока приобретается один или несколько элементов, которые соединяются последовательно или параллельно.

Для установки конструкции внутри помещения лучше брать модели AGM и гелевые. Они герметичны, хорошо переносят полный разряд и не требуют обслуживания.

Изделия с жидким электролитом выделяют пары кислоты, опасные для здоровья. Их можно устанавливать только вне жилых помещений. Такие модели при частых разрядах быстро изнашиваются.

Компания «Экомоторс» постоянно работает над усовершенствованием своей продукции. При этом она выпускается как серийно, так и под заказ.

Клиент может приобрести товар с такими модернизациями и характеристиками:

  • мощность;
  • емкость;
  • сила тока;
  • напряжение;
  • продолжительность работы;
  • количество фаз.

Исходя из внесенных изменений определяется конечная цена.

Применение накопителей электроэнергии

Источники бесперебойного питания для газовых котлов

Бытовые и промышленные накопители могут использоваться для повышения мощности, бесперебойного питания в аварийных ситуациях и автономного электроснабжения неподключенных к сети объектов.

Таковыми могут быть:

  • дом;
  • дача;
  • кафе;
  • мастерская;
  • прорабская;
  • котельная;
  • водонапорная станция;
  • склад;
  • гараж.

Инверторные устройства не зависят от условий окружающей среды, но могут подзаряжаться от внешних источников, в том числе в процессе работы.

Аккумуляторы для солнечных батарей – цена на модели, схема подключения устройства

Проточные аккумуляторы (накопители энергии) для дома

Аккумулятор – обязательная часть электростанции, занимающейся преобразованием солнечной энергии в электрическую. Основной функцией аккумулятора является накопление энергии и ее последующая отдача. Дело в том, что солнечная батарея может функционировать только при поступлении солнечного света, то есть в светлое время суток.

Другими словами, энергия не будет вырабатываться в пасмурную погоду и в темное время суток. Именно в это время аккумулятор будет отдавать энергию. Срок автономной работы солнечной батареи определяется энергетической емкостью аккумулятора.

Помимо емкости, еще одним существенным параметром данного элемента солнечной электростанции является наибольшее количество циклов полного заряда и полного разряда аккумулятора, а также возможная продолжительность его эксплуатации.

С учетом некоторых особенностей работы солнечной электростанции к ее аккумуляторам предъявляются следующие требования:

  1. Большой зарядный срок, то есть время, за которое аккумулятор заряжается полностью.
  2. Значение саморазряда, чем оно меньше, тем лучше. Саморазряд представляет собой потери энергии, допускаемые самим аккумулятором.
  3. Способность выдерживать большое количество циклов полного заряда и разряда.
  4. Диапазон температур, при которых аккумулятор может функционировать без проблем. Чем выше данный показатель, тем лучше.
  5. Обслуживание аккумулятора. Чем меньше мероприятий необходимо проводить при обслуживании данного элемента солнечной электростанции, тем лучше.

На сегодняшний день выпускаются специальные аккумуляторы, предназначенные именно для солнечных батарей. Подобные аккумуляторы соответствуют всем приведенным выше требованиям.

В отличие от прочих аккумуляторов они отличаются низким показателем саморазряда, а также низкой чувствительностью к зарядкам и разрядкам, соответственно эффективность их работы, а также продолжительность службы высокая.

Схема подключения солнечной батареи к аккумулятору:

Стартерные аккумуляторы

Выбирать эту разновидность стоит только в том случае, если место, где будет установлен аккумулятор, будет иметь хорошую вентиляцию.

Подобная разновидность аккумуляторов, предназначенных для работы в составе солнечной электрической станции, отличается довольно высоким показателем саморазряда.

Их используют в тех случаях, когда солнечная батарея вынуждена функционировать в тяжелых условиях.

Аккумуляторы с намазными пластинами

Подобные устройства можно назвать наилучшим вариантом в таких случаях, когда осуществлять постоянное обслуживание системы невозможно. Помимо этого гелевые аккумуляторы незаменимы в случае установки в плохо вентилируемом помещении.

Однако подобные накопители электрической энергии нельзя назвать бюджетным вариантом. К тому же продолжительность эксплуатации подобных аккумуляторов относительно невелика.

Положительными качествами подобных элементов можно назвать малые потери электрической энергии, что значительно продлит работу станции в ночные часы и пасмурную погоду.

AGM-аккумуляторы

Строение AGM-батареи

Основой работы данных накопителей электрической энергии являются абсорбирующие стекломаты. Между стекломатами располагается электролит в связанном состоянии. Использовать по назначению аккумулятор можно в абсолютно любом положении. Стоимость подобных аккумуляторов относительно невелика, а уровень заряда достаточно высокий.

Срок продолжительности эксплуатации данного аккумулятора составляет около пяти лет. Помимо этого отличительными особенностями аккумулятора AGM-типа, являются: возможность перемещения в полностью заряженном состоянии, способность выдерживать до восьми сотен циклов полного заряда и разряда, относительно небольшие размеры, быстрая зарядка (около семи с половиной часов).

Данный аккумулятор работает в диапазоне температур от пятнадцати до двадцати пяти градусов. Однако подобные аккумуляторы плохо переносят неполный заряд.

Гелевые аккумуляторы

Электролит в данном аккумуляторе имеет консистенцию желе. Конструкция подобных аккумуляторов отличается высокой устойчивостью к заряду и разряду. Они не нуждаются в многочисленных мероприятиях по их обслуживанию. Стоимость подобного элемента относительно невысокая. Потери энергии также не существенны.

Заливные (OPzS) аккумуляторы

Электролит в данных аккумуляторах находится в жидком состоянии. Они не нуждаются в постоянном обслуживании. В большинстве случаев необходимо контролировать уровень электролита примерно раз в год.

Подобные устройства, предназначенные для аккумулирования электрической энергии, разработаны для разрядки небольшими токами, а также могут выдерживать большое количество циклов полной зарядки и разрядки.

Однако стоимость подобных устройств довольно высокая, так что их целесообразно использовать в мощных электростанциях, занимающихся преобразованием солнечной энергии в электрическую.

Критерии, влияющие на выбор

При выборе аккумулятора для электрических станций, занимающихся преобразованием солнечной энергии необходимо принимать во внимание следующие критерии:

  1. Значение емкости аккумулятора, которое является одним из наиболее важных параметров устройства. Дело в том, что аккумулятор должен держать энергию около четырех суток. Данный параметр определяется из требуемого энергопотребления.
  2. Продолжительность зарядки и последующей разрядки. Производители устанавливают номинальные значения емкости и скорости зарядки и разрядки аккумулятора, однако далеко не всегда эти значения соответствуют реальным.
  3. Габаритные размеры и вес аккумулятора. При этом стоит отметить, что аккумуляторы одного типа могут иметь разный вес. Значение емкости, как правило, выше у того устройства, которое весит больше.
  4. Условия эксплуатации. Под условиями подразумевается температура, при которой устройство может работать без нарушений, периодичность проведения мероприятий по обслуживанию аккумуляторов и необходимость вентиляции помещения.
  5. Срок эксплуатации и количеством циклов полной зарядки и разрядки. При этом стоит помнить, что чем меньше глубина разрядки при работе аккумулятора, тем больше циклов разрядки и зарядки он способен выдержать.

Выбирая аккумулятор для солнечных батарей и рассчитывая параметры данного устройства, обязательно нужно помнить, что при аккумулировании и в процессе преобразования, устройства теряют часть электрической энергии. Как правило, эффективность современных моделей для солнечных электрических станций составляет восемьдесят пять процентов.

Расчёт и выбор аккумулятора

Для начала необходимо рассчитать мощность ожидаемой выработки энергии. Расчеты производятся на основе мощности излучения солнца, составленных с учетом погоды в разное время года.

Помимо этого при получении результата необходимо в обязательном порядке учесть углы наклона панели солнечной батареи, причем неважно – горизонтально или вертикально она сориентирована.

Угол наклона крайне важен, поэтому его нужно выбирать правильно.

Если планируется эксплуатировать систему в течение всего года, то лучше всего сориентировать панель под угол на пятнадцать градусов больше, чем значение географической широты расположения объекта, где находится система.

Помимо всего этого необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации на панели солнечной батареи будет скапливаться пыль, наледь и снег. Для московского региона угол наклона панели составляет семьдесят процентов с ориентацией на южную сторону.

Если планируется использовать фотоэлектрическую батарею, то её можно установить на фасаде дома или на крыше, при этом угол наклона должен быть сориентированным в восточном или западном направлении.

После выбора угла наклона панели солнечной батареи нужно провести расчет возможной производительности солнечной электростанции, требуемого числа солнечных модулей, необходимых для функционирования системы в определенном режиме.

Все расчеты осуществляются на примере самого худшего месяца, чаще всего этим месяцем является январь, и самого лучшего для солнечной электростанции – июль, а также для большей части года, периода с последнего месяца зимы, февраля, по последний месяц осени, ноябрь.

Именно в этот период солнце наиболее активно. Стандартный показатель инсоляции рассчитывается для площади в один квадратный метр, при этом номинальное значение мощности определяется при температуре в двадцать пять градусов стандартного потока света в один киловатт на один квадратный метр.

Принимая максимальное значение инсоляции (мощность излучения солнца, падающего на поверхность), расчет показывает, что значение вырабатываемой батареей электрической энергии относится к значению показателя инсоляции одного квадратного метра, точно также, как и вырабатываемая энергия к значению мощности солнечного излучения на поверхности земли при ясной погоде, которая приходится на один квадратный метр, то есть тысячи ватт.

Умножая значение месячной инсоляции на значение вырабатываемой мощности солнечной батареи, поделенное на максимальное значение инсоляции, можно более точно узнать возможную месячную выработку энергии солнечной батарей.

Расчет выработки солнечной панели проводится при помощи перемножения значения месячной инсоляции, выработки электрической энергии и соотношения КПД солнечной батареи и номинального значения мощности батареи.

В свою очередь, значение номинальной мощности устройства рассчитывается при помощи перемножения максимального значения мощности инсоляции и выработки электрической энергии, получаемой от солнечной электростанции, поделенных на произведение месячной инсоляции и КПД.

Обзор моделей

Выпуском аккумуляторов для солнечных электрических станций занимаются такие компании, как:

  1. Немецкая фирма Bosh, занимающаяся выпуском техники бытового и промышленного назначения.
  2. Немецкая фирма Sonnenschein, занимающаяся разработкой и выпуском техники.
  3. Английская компания YUASA (Великобритания).
  4. Американская фирма C&D Technoloqies.
  5. Китайский производитель техники Delta.
  6. Китайская компания Haza (Китай).
  7. Тайваньская фирма APS.

Все представленные выше компании, успевшие с самой лучшей стороны зарекомендовать себя на рынке, занимаются выпуском аккумуляторов для солнечных батарей. Продукция каждой из компаний отличается своими особенностями. Например, аккумуляторы, выпускаемые фирмой Haza изготовлены с использованием технологий AGM и HZY.

Для автономных систем лучше всего подходят аккумуляторы, изготовленные с использованием технологии Gel “глубокого разряда” или аккумуляторы технологии OPzV. Таким характеристикам соответствуют аккумуляторы, выпущенные фирмой Delta.

Обзор цен на разные виды

Стоимость аккумуляторов для солнечных батарей во многом зависит от показателя емкости устройства.

Разберем стоимость аккумуляторов для батарей на примере гелевых аккумуляторов, выпускаемых компанией Delta:

GX12-12

Является самой дешевой моделью, который имеет емкость двенадцать ампер часов.

Стоимость 1900 рублей.

HRL12-100

Имеет емкость сто ампер часов.

Стоимость 13200 рублей.

HRL12-890W (HRL12-200)

Является одной из самых дорогих моделей аккумуляторов для солнечных батарей, емкость которого равняется двумстам ампер часам.

Стоимость 29430 рублей.

Аккумулятор для дома

Проточные аккумуляторы (накопители энергии) для дома

Электричество – источник питания окружающих человека приборов и устройств, делающих жизнь в современном жилье полноценной и комфортной.

Централизованное снабжение электрическим током, как и любая коммуникация, может быть подвержено авариям. Отключение света нарушает налаженный ритм жизни в доме.

Резервное электроснабжение позволяет избежать досадных ситуаций, когда перестают работать компьютер, телевизор, и отключается свет.

Устройство бесперебойного электроснабжения для дома

Источником аварийного бесперебойного питания электроэнергией служат аккумуляторы для дома. Особенно актуально резервное электроснабжение для загородных домов и дач, которые находятся вдали от централизованной электросети. Немаловажное значение имеет установка аккумуляторов в тех жилищах, которые часто остаются без света.

Домашние аккумуляторные батареи, обеспечивающие бесперебойное питание внутренней электросети, по своему принципу работы схожи с автомобильными АКБ. В отличие от них, домашнее электрооборудование рассчитано на режим глубокой разрядки. Это увеличивает время пользования электрическим током до очередной зарядки батареи.

Резервное питание электроэнергией может представлять собой несколько батарей, соединённых, как параллельно, так и последовательно. Их размещают в отдельных помещениях энергоёмких зданий.

Для квартиры, где нужна небольшая мощность тока, устанавливают ИБП (резервное электроснабжение). В корпус прибора встроен аккумулятор. Устройство располагает опциями контроля и управления энергетическими потоками. Вся информация о разряде АКБ отражается на жидкокристаллическом дисплее.

Виды домашних аккумуляторов

Для обеспечения аварийного питания внутренней электросети дома используют четыре вида аккумуляторных источников электроэнергетики:

  1. Кислотно-свинцовые АКБ.
  2. Гелевые батареи.
  3. AGM аккумуляторы.
  4. Никель-кадмиевые АКБ.

Кислотно-свинцовые АКБ

Принцип работы и особенности источников бесперебойного питани

Самые распространённые аккумуляторы для ИБП по своему устройству ничем не отличаются от автомобильных батарей. В банках АКБ расположены свинцовые пластины, залитые электролитом (водным раствором серной кислоты).

Внимание! Хранить большие кислотно-свинцовые АКБ следует в отдельных помещениях с хорошей вентиляцией. Дело в том, что в процессе разрядки батареи выделяют газ, вредный для здоровья человека.

К недостаткам таких устройств нужно отнести то, что они требуют постоянного обслуживания (контроль уровня электролита и восполнение его падения дистиллированной водой).

Гелевые батареи

В электролит добавляют элементы кремния, в результате он приобретает форму геля (застывший пористый раствор из серной кислоты и силикагеля). Густая структура геля не даёт разрушаться электродам, что значительно увеличивает срок службы АКБ. Преимуществом такой батареи является то, что эксплуатировать аккумулятор можно в любом положении, не боясь вытекания электролита.

Гелевые аккумуляторы отличаются большим временным промежутком хранения заряда. Они хорошо служат для освещения, маломощных бытовых приборов (компьютеров, телевизоров и прочего). В то же время ИБП с такими АКБ не могут обеспечить большой ток для питания мощного оборудования (электродвигатели различного назначения).

Важно! Нельзя допускать перегрев гелевой батареи – она может взорваться. Нужно обеспечить контроль температуры корпуса АКБ.

Батареи этого вида долговечны. Они выдерживают от 600 до 800 циклов заряда – разряда. Специалисты рекомендуют их использовать в резервировании питания для светильников, ПК, ТВ и маломощных кухонных приборов: миксеров, комбайнов и кофемолок.

AGM аккумуляторы

Аббревиатура AGM сложилась из начальных букв Absorbent Glass Mat, что означает влагопоглощающие стеклянные маты. В последнее время батареи AGM завоёвывают передовые позиции на рынке аккумуляторов. Суть их конструкции состоит в том, что раствором серной кислоты пропитывают капиллярные синтетические маты, которые помещают между свинцовыми пластинами.

Пластины изготовляют из свинца высокой химической чистоты с добавками кальция и сурьмы. Присадки предотвращают разрушение электродов, что значительно увеличивает срок службы аккумуляторов.

Некоторые AGM устройства имеют спиральное расположение матов. Такое решение позволяет значительно увеличить контактную площадь для протекания химических реакций, что повышает КПД батарей.

AGM аккумуляторы занимают большой объём в производимой продукции таких брендов, как Bosh, Delta, Fiamm и др.

Никель-кадмиевые АКБ

Аккумуляторы настоящего типа уступают другим видам батарей в величине ёмкости. Это пальчиковые батарейки и крупные бочонки. Их соединяют никелевой полосой в блоки точечной сваркой. Ими заполняют корпуса ИБП, предназначенные для бесперебойного питания портативной техники и стационарных компьютеров.

Блок никель-кадмиевых батарей

Заряжают никель-кадмиевые аккумуляторные блоки в корпусе ИБП, который подключают к бытовой электросети. Также восполняют потенциал в отдельных специальных зарядных устройствах.

Источники зарядки домашних аккумуляторов

Резервный домашний источник тока частного дома нуждается в регулярной зарядке. При отключении электричества аккумуляторы автоматически переходят в режим разряда. По истечении определённого времени оборудование будет нуждаться в зарядке.

Питание для зарядки АКБ обеспечивают несколькими способами:

  • электрическая сеть;
  • генераторы;
  • солнечные батареи;
  • ветровые генераторы.

Электрическая сеть

При наличии автономной системы энергоснабжения используют аккумуляторы для частных домов при отключении электричества. Источник бесперебойного питания мгновенно реагирует на отказ сетевого электропитания, в работу включаются АКБ.

После восстановления работы электросети ИБП переходит в режим зарядки батарей. Электронная промышленность производит различные модели зарядных устройств. На входе встроенный инвертор переменный ток делает постоянным, а на выходе ток становится снова переменным. Это происходит потому, что АКБ должна получать постоянный зарядный ток.

Генераторы

Для домов, стоящих вдалеке от централизованного энергоснабжения, используют генераторы, которые снабжают электрическим током внутренние электросети. Все виды генераторов (газовые, на жидком топливе) производят громкий шум. Поэтому их используют одновременно, как поставщика электроэнергии напрямую, так и для питания зарядных устройств ИБП.

Генератор включают на время зарядки аккумуляторных батарей. Затем заряженные АКБ переходят в режим разрядки, генератор прекращает свою работу.

Солнечные батареи

В последнее время появились новые платформы солнечных батарей с большим КПД. В районах, где большое количество солнечных дней в году, солнечные батареи эффективно справляются с электроснабжением и резервным питанием для домов вместо генераторов.

Преимущество фотомодулей состоит в том, что их можно приобретать отдельными фрагментами. Постепенно приобретая новые модули, наращивают мощность потребляемого тока. Объединение в одну систему электроэнергетики фотопанелей с аккумуляторами даёт выгоду в том, что электропитание в солнечные дни обеспечивает солнечная батарея, в пасмурную погоду и ночные часы включаются в работу АКБ.

Ветровые генераторы

Ветровые установки обладают малой энергоёмкостью. Как правило, для обеспечения электроэнергией частного домостроения ставят несколько установок, вплоть до нескольких десятков. Позволить такие устройства может только финансово обеспеченный хозяин коттеджа. Как и в случае солнечных батарей, ветровые генераторы работают в одной системе с домашними АКБ.

Устройство ИБП

Зарядка для аккумуляторов 18650

Источники бесперебойного питания в просторечии называют бесперебойниками. Принципиальное строение агрегата состоит из аккумуляторных батарей и электронной начинки. Электроника включает в себя инверторы, выпрямители, фильтры и микросхемы, гасящие различные возмущения в электросети. В дорогих моделях имеется байпас.

Характеристики АКБ определяют возможности прибора. В основном применяются свинцово-кислотные батареи. Средние показатели параметров равняются 12 В напряжения, ёмкостью от 7 до 9 А/ч. Все аккумуляторы абсолютно герметичны и являются необслуживаемым оборудованием. В небольших моделях устанавливается одна батарея, в мощных приборах их количество может любым.

Виды ИБП

ИБП бывают трёх видов:

  1. Резервные.
  2. Линейно-интерактивные.
  3. Онлайн модели.

Резервные

Энергоснабжение проходит от сети через ИБП к потребителям. Как только электрический поток прекращается, прибор переключается в режим разряда аккумулятора.

В момент возобновления сетевого питания бесперебойник передаёт энергию во внутреннюю сеть дома, часть импульса направляет на подзарядку АКБ.

Время переключения режимов энергоснабжения   составляет несколько миллисекунд, что исключает потерю данных во время работы компьютера.

Внутреннее устройство ИБП

Дополнительная информация. Использование таких установок вполне приемлемо для домашней техники. Для энергоёмкого силового оборудования (насосы, отопительные котлы и пр.) резервные модели не годятся. ИБП не гарантирует сохранения стабильности синусоидальной формы напряжения.

Линейно-интерактивные

Принцип работы и устройство интерактивного источника схожи с резервной моделью. Отличие заключается в том, что линейно-интерактивные ИБП оснащены коммутирующими устройствами. Приборы не нуждаются в переключении режимов питания при отклонении нормативного показателя входного напряжения до 20%. При этом показатель выходного напряжения практически остаётся неизменным.

Линейно-интерактивный ИБП

Онлайн модели

Онлайн оборудование считается самым надёжным и высококлассным ИБП. В него заложен принцип двойного преобразования. Уровень защиты практически составляет 100%. Работа устройства заключается в следующем:

  • входящий ток проходит через выпрямитель, становясь постоянным;
  • инвертор возвращает энергию обратно в переменный ток с идеально ровным напряжением;
  • внутренняя резервная линия – байпас, страхует бесперебойное питание в случае выхода из строя основной линии ИБП.

Время переключения режимов стремится к нулю. Такой источник называют «онлайн», то есть перерыва в его работе не существует.

К недостаткам онлайн ИБП следует отнести их высокую стоимость, а также снижение КПД электросилы из-за двойного преобразования характеристик тока. Потери потенциала по отношению к абсолютной величине КПД довольно незначительны.

Сам по себе аккумулятор без такого прибора, как ИБП, не может стать автономным гарантом бесперебойного энергоснабжения дома. Для того чтобы выбрать подходящую модель ИБП, необходимо произвести точный расчёт силы тока, его напряжения и мощности, обеспечивающих работу всех потребителей в доме.

Проточные аккумуляторы: принцип работы, отличия, тесты, схема

Проточные аккумуляторы (накопители энергии) для дома

Проточные аккумуляторы считаются аккумуляторами будущего. Они практически универсальны и могут как обеспечивать энергией жилые помещения, так и применяться на производстве и в технике.

Именно на них в последние годы современные ученые делают особенную “ставку” за счет универсального принципа действия.

Есть все основания полагать, что скоро в своих торговых точках мы увидим аккумуляторы нового поколения. Но обо всем по порядку.

Принцип работы проточных (потоковых) батарей

Наиболее известными сегодня ванадиевые проточными аккумуляторами являются  Редокс (redox — производное от английского reduction-oxidation, что в переводе означает восстановление-окисление).

Принцип работы таких батарей основывается на взаимодействии двух «заряженных» жидкостей-электродов — они выполняют роли плюсового и минусового зарядов. За счет давления, создаваемого насосами, они пропускаются через специальную ячейку.

В ней, в результате химического взаимодействия, и производится электрический ток.

Электролиты располагаются в баках, каждый в своем, в ячейке из разделяет мембрана. Она не мешает электродам обмениваться ионной энергией, но и не допускает перемешивание топливной жидкости.

Продукты реакции выводятся из ячейки при помощи жидкости, которая затем опять поступает в емкость по замкнутому контуру. Играя роль плюсовых и минусовых полюсов, эти электролиты и получили свое название «жидкие электроды».

Отсюда и название АКБ — проточные или потоковые.

! Потоковые аккумуляторы изобретены в противовес остальным видам накопителей — это своеобразная и довольно удачная попытка решить проблемы прочих видов аккумуляторов.

Преимущества потоковых аккумуляторов

Потоковые батареи хороши тем, что вещества, которые хранят энергию, изолированы от устройства, в котором происходит выработка тока. Поэтому неважно, сколько именно в аккумуляторе имеется проводящих веществ. В любом случае узел-генератор тока будет только один. Важно, что это очень серьезно снижает и вес, и стоимость таких аккумуляторов.

Важно понимать, что перезаряд подобного производителя-накопителя может происходить не только подачей к нему тока, но и элементарной заменой электропроводящего вещества на такой же новый. И тогда перезарядка происходит всего за пару-тройку минут.

На заметку: такие проточные аккумуляторы способны хранить огромное количество энергии. Чтобы это обеспечить, нужно просто увеличить емкость баков с хранящимися в них электролитом, до необходимой величины.

Характеристики проточных аккумуляторов

Несмотря на то что эти устройства для нас еще относительная новинка, бояться использовать их не стоит. Ведь они обладают прекрасными техническими и качественными характеристиками:

  • надежность;
  • выносливость;
  • долговечность;
  • безопасность.

За счет конструкционных свойств и используемых материалов, они намного экономичнее литий-ионных в пересчете на киловатт-часы аккумулированной энергии.

К тому же, такие батареи не имеют никаких опасных или экологически агрессивных свойств. Изолированные друг от друга активные вещества и один на всех модуль генерации полностью исключают возможности замыкания или перегревов.

Поскольку именно они зачастую приводят к самовоспламенению литий-ионных батарей.

Проточные аккумуляторы, в отличие от других накопительных устройств, способны выдерживать до 10 тысяч циклов заряда-разряда. В то время как ионно-литиевые не выдерживают и 1 тысячи.

Отличия современных потоковых батарей от nanoFlowcell

Швейцарская компания nanoFlowcell использует более простую и современную конструкцию проточных АКБ. Главное отличие — отсутствие мембраны. Такая технология позволяет использовать лишь один поток, а дорогостоящая и требующая постоянного обслуживания мембрана не используется. 

В момент разрядки полисульфаты лития поглощают его ионы, а в момент зарядки ионы возвращаются обратно в жидкость. При этом органический растворитель, через который проходят оба вещества, позволяет не допустить коррозию. Отказ от мембраны и переход на химическую реакцию позволяет современным разработчикам свободно экспериментировать с жидкостями.

В коротком рекламном ролике компания в наглядной форме продемонстрировала все преимущества своей технологии:

Инновационный носитель заряда bi-ION для потоковых аккумуляторов

Специалисты швейцарской компаниии nanoFlowcell Holdings разработали систему инновационного носителя заряда bi-ION, которая внедрена в проточный аккумулятор.

За счет своей высокой концентрации эта жидкость способна обеспечить плотность энергии в размере 600 Ватт час на литр. По сравнению с литий-ионными батареями, bi-ION от nanoFlowcell Holdings дает энергию до пяти раз больше.

Разработка ориентирована на электромобили с питанием от проточных аккумуляторов.

Преимущества и применение носителя заряда bi-ION для поточных аккумуляторов

Батарея nanoFlowcell в 400 раз превосходит емкость свинцовой аккумуляторной батареи и в 5 раз превосходит уровень емкости литий-ионных батарей. Также на подобную установку дается гарантия на 10 000 циклов зарядки.

  1. Экономичность и универсальность. Разработка применяется для обеспечения электроэнергией е-мобилей. Bi-ION является полностью экологическим продуктом. Он не воспламеняется, не обладает взрывчатыми свойствами. Bi-ion значительно дешевле в производстве, чем переработка топлива или производство литий-ионных батарей.
  2. Доступность. Bi-ION не извлекается в каких-то отдельных странах с богатым месторождением, как это происходит с нефтью или иными полезными ископаемыми. Раствор может быть изготовлен в лабораторных условиях практически в любой стране мира (при наличии соответствующего производственного оборудования).
  3. Удобная зарядка, простое введение в пользование. Распространение и продажа bi-ION не требует построения выделенной сети заправочных станций. Существующие топливные станции также могут быть использованы и для данного типа зарядки. Для этого необходимо будет произвести всего лишь несколько незначительных модификаций насосов и форсунок в автозаправочных аппаратах.

Испытания электромобиля QUANTiNO 2 совместно с bi-ION от nanoFlowcell Holdings

Проведены совместные испытания работы аккумуляторов на основе bi-ION компаний по производству элетромобилей QUANTiNO 2 и nanoFlowcell Holdings. Батареи продемонстрировали высокую динамику и стабильность работы системы привода даже без суперконденсаторов. За счет этой технологии компании добились увеличения скорости и огромного снижения как веса, так и стоимости нового электромобиля.

Это означает, что относительно скоро мы увидим, как его уже называют, “квантовый электрокар nanoFlowcell” на дорогах. Также ожидается, что такие автомобили будут стоить меньше, чем современные машины с двигателями внутреннего сгорания. Последние тесты этого ё-мобиля уже направлены на подтверждение готовности к серийному производству.

В ходе испытаний, прошедших на автодроме в швейцарском Цюрихе, Quantino преодолел немыслимое расстояние для всех представленных на рынке электромобилей в 1 000 км всего за 8 часов и 21 минуту, при средней скорости в 120 км/ч. А после теста главного инженера NanoFlowcell Нунцио Ла Веккья, проехавшего 1 036 км со средней скоростью в 74 км/ч, имитируя городской цикл движения с незначительными остановками, остаток емкости батареи составила 78%.

В комплектацию двухдверного концепткара nanoFlowcell Quantino входят 4 электрических двигателя с мощностью по 108 л.с. каждый и крутящим моментом в 200 Нм. Автомобиль набирает скорость в 100 км/ч всего за 5 секунд. Машина способна развивать скорость в 100 км/ч за 5 секунд, а процесс зарядки автомобиля на квантовой энергии занимает всего 4 секунды.

Мощный и экологически чистый квантовый двигатель и простой процесс заправки безопасными энергоносителями – основные конкурентные преимущества концепткара nanoFlowcell Quantino.

Электромобиль в действии, а также его внешний вид можно оценить при помощи данного видео 

Проточный аккумулятор своими руками

Неискоренимо желание наших соотечественников сэкономить денег на том, что можно сделать самостоятельно и даром.

Но, к сожалению, для энтузиастов и даже умельцев придется сообщить печальную новость — проточный аккумулятор своими руками сконструировать очень трудно. Во всяком случае пока.

Все мы привыкли в пошаговым инструкциям, которые ведут нас от нуля и до результата. Но не в этот раз, господа.

Что же этому препятствует:

  • технология производства в общий доступ еще не выложена, поскольку она новая и частью секретная,
  • чтобы создать такой проточный аккумулятор, потребуются лаборатория и оборудования для создания необходимых химических соединений и соблюдение их пропорций (ведь принцип, как помним, построен именно на химической реакции);
  • нужны сами химические элементы, которые на прилавке авторынка не купишь,
  • нужны научные знания в области химии.

Разумеется, самодельный накопитель без соблюдения технологии может оказаться и вредным.

В Сети можно встретить статьи с заголовками, обещающими научить конструировать своими руками, к примеру, ванадиевые проточные аккумуляторы или батареи, работающие на некой ионной жидкости.

В подавляющем большинстве случаев — это или выдумки, или переливание из пустого в порожнее без какой либо конкретики.

По последним данным, в производстве ученые пытаются применяться даже травы, что позволит создать еще более экологичные и дешевые устройства.

Отечественные инженеры рассматривают возможность внедрить в потоковый аккумулятор в качестве электропроводящего вещества растение ревень.

По их расчету, такая батарея будет абсолютно безопасна для здоровья и не навредит окружающей среде. Именно поэтому можно считать такие батареи большим шагом в будущее.

Подведем итоги

Поточные аккумуляторы — не только шаг в будущее. Это скорее будущее шагнуло в нашу повседневность. Благодаря инновационным разработкам уже скоро мы сможем увидеть на наших заправках небольшие альтернативные устройства, которые позволят поставить автомобиль на для подзарядку и тем дадут возможность перейти на машины более быстрые, мощные и экономичные, чем нынешние.

Все необходимые устройства — уже готовы. Добро пожаловать в будущее, друзья! А какими вы видите наше грядущее с этими разработками и возможностями?

Накопитель энергии от Экомоторс (5-7 кВт)

Проточные аккумуляторы (накопители энергии) для дома

12285 13 января 2017

  • 1 Типовое решение
  • 2 Предназначение
  • 3 Модернизация

Свою версию накопителя энергии предложила российская компания «Экомоторс»,

которая специализируется на производстве аккумуляторной техники. Ассортимент организации представлен велосипедами, автобусами, гольфкарами, грузовиками, и другом оборудовании, работающем на электричестве.

Типовое решение

Перейдя на сайт компании Экомоторс в раздел солнечные батареи и ветрогенераторы, располагается карточка товара с накопителем. Накопитель носит громкое название «аналог Tesla».

Цена в каталоге на накопитель энергии от Экомоторс на 7кВт

Конечно, российским инженерам-разработчикам не хватает специалистов по промышленному дизайну, но выдумать название для оборудования обычно не составляет труда.

Накопитель от компании Экомоторс на 7 кВтч позиционируются в качестве аналога TESLA

Как отнесется компания Tesla в рамках авторского права и к сравнительному анализу их продукта с накопителем компании «Экомоторс» покажет время, мы сможем рассказать о самой начинке продукта.

Предназначение

Технология Экомоторс направлена на накопление электричества от альтернативных источников энергии, экономию средств от использования двухставочных тарифов. Накопитель можно использовать в доме, офисе и на производстве.

Экомоторс представила свой продукт в двух модификациях: ёмкость 5,1 кВч и 7,7 кВч. Если этого мало, можно объединять накопители в единую систему. Работать технология может 10-15 лет в зависимости от интенсивности использования.

На планшете отображаются данные

Tesla представила продукт выполненный в стиле техно-дизайна, корпус выполнен в уличном исполнении IP65, благодаря чему аккумулятор может дополнять интерьер комнат. Накопитель энергии Экомоторс получился большим, внешне напоминает обычный шкаф. Шкаф имеет определенно фиксируемые размеры. Его размеры составляют 1000х480х250 мм, а вес — 110 кг.

Как по дизайну, так и по размеру отечественный аналог уступает американскому продукту.

Внешне накопитель Экомоторс выглядит добротно сделанным продуктом. Металлический каркас обшит листом крашеного металла. Кнопки и провода аккуратно выведены из корпуса и заизолированы.

В шкафу предусмотрена вентиляция и отвод тепла

Точно не выяснено в цену шкафа входят ли аккумуляторы, однако, производитель заявляет количество циклов при глубине разряда 80% составляет — 5000, а при 50%  — 7000. В шкафу применяются литий железо-фосфатные батареи компании Лиотех (300А).

Сборка батарей Лиотех, Роснано

Завод уже 3 года банкротится, но до сих пор продает батареи со склада. В выпуске первых партий батарей применялись устаревшие технологии, но в сентябре 2016 года, завод перешел на выпуск современных литий-железо-фосфат (LiFePO4) батарей. Возможно, все у них наладиться.

Лицевые панели можно менять, компания-производитель предлагает несколько цветовых оформлений своим потребителям. Более детальных технических характеристик найти не удалось.

С помощью планшета можно удаленно контролировать показания приборов и уровень заряда

Управлять работой накопителя можно с помощью планшета, работающего на базе ОС Android. Гаджет можно закрепить на корпусе «шкафа». Через USB или Bluetooth информацию о состоянии аккумулятора можно получать на другие устройства, работающие на той же операционной системе.

Для работы понадобится инвертор другого Российского производителя Микроарт

Для преобразования энергии в напряжение домашней электросети требуется инвертор. Экомоторс не занимается производством такой технологии, в комплект со «шкафом» он не входит.

Инвертор нужно покупать дополнительно и в комплект накопителя Экомоторс он не входит.

Есть вариант покупки полной системы, в которую компания вкладывает надёжный инвертор от другой российской компании — Микроарт. В целом, устройство накопителя энергии базируется на отечественных деталях.

С одной стороны хорошо, что производство осуществляют отечественные производители, с другой стороны, придется комплектовать и подбирать по параметрам накопитель и инвертор, а также неясно кто будет нести гарантийные обязательства.

Минимальная стоимость накопителя составляет 330 тысяч рублей, максимальная — 419 тысяч рублей. Итоговая стоимость зависит от выбранной ёмкости и количества инверторов.

Устанавливается накопитель только в вертикальном положении. Для его установки потребуется несколько сильных «программистов».

Модернизация

Компания «Экомоторс» может производить накопители под заказчика и поставленные задачи. Если вам потребуется более энергоемкие модели необходимо прислать ТЗ в их конструкторский отдел.

В записке необходимо указать суммарную нагрузку, нагрузку на фазы, фазность системы, вид оборудования (лучше модели и тех.данные), среднее потребление и длительность автономной работы.

Наличие сертификатов ISO, EAK и ГОСТ не уточнялось, но оно и необязательно для слаботочного оборудования.

Если вам есть что добавить или хотите поспорить о предназначении продукта, пишите комментарии. Автор выражает свое видение о продукте в рамках доступных знаний. Ощущения могут измениться в зависимости от предоставленной информации.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.