Для альтернативної енергосистеми необхідно з’ясувати, який із методів збереження енергії підходить для приватного (побутового) використання, розібратися у його принципі та підібрати відповідний.
Як неважко переконатися, вивчивши численні ресурси, присвячені системам альтернативної енергетики, для накопичення електричної енергії в побутових системах найбільш популярні електрохімічні акумулятори. Це зумовлено багатьма факторами: безпекою використання, простотою пристрою та обслуговування, а також питомою дешевизною.
Для довідки: електрохімічним акумулятором називають оборотний електрохімічний елемент, який служить для накопичення електричної енергії шляхом застосування зовнішньої напруги (процес заряду) у формі хімічної енергії та зворотній віддачі електричної енергії при розряді. Елемент є оборотним, якщо за зміни напряму струму повністю відновлюється його вихідний стан. Щоб здійснити оборотний елемент, мають бути виконані такі умови: процес, що створює струм, повинен проходити без утворення газів, електроди не повинні розчинятися, електроліт повинен складатися з однієї рідини.
Принцип роботи
Як і будь-який електрохімічний елемент, акумулятор являє собою два електроди занурені в розчин електроліту і розділені, щоб уникнути короткого замикання, мембраною. Електроди являють собою пластини, виготовлені з активного матеріалу або пластини з провідного матеріалу, на які нанесений активний матеріал. Електроліт може не лише забезпечувати транспорт заряду та речовини, а й безпосередньо брати участь у електрохімічних реакціях.
Іншими словами, в акумуляторах реалізується принцип перетворення та запасання електричної енергії у формі хімічних зв’язків. Це можна уявити так: у розрядженому акумуляторі пластини обох електродів покриті речовиною у стійкому стані (при зіткненні один з одним реакція не протікатиме). У процесі заряду речовини електродів, під впливом електричного струму, переходять у нестійкий стан – на одному електроді з надлишковим окисним, а на іншому – відновлювальним потенціалом. Тепер, при зіткненні, електродні речовини бурхливо взаємодіятимуть. У розімкнутому акумуляторі цього не відбувається, оскільки, з одного боку, речовини розділені розчином електроліту (переносить частки, але не електрони), а з другого – розривом ланцюга електричних дротів (переносить електрони, але не частки). При замиканні дротів, через навантаження, речовини на електродах приходять в «повний» контакт. Оскільки система прагне до стійкого стану, у якому речовини перебувають у стабільній формі, то відбувається розряд акумулятора, з протіканням струму ланцюга дротів.
Принципова схема електрохімічного елемента наведена нижче.
Технічні характеристики
Щоб вибрати відповідний для автономної системи акумулятор потрібно знати його технічні характеристики. Найбільш важливими технічними характеристиками електрохімічних акумуляторів є:
- Питома енергія – кількість накопиченої енергії на кілограм, виявляється у Вт*год/кг;
- Щільність енергії теж, але на об’єм акумулятора, Вт*год/л;
- Питома потужність – максимально миттєве навантаження, що віддається з кілограма батареї, Вт/кг;
- Ефективність заряд-розряд – відношення кількості енергії, що віддається, до пропущеної в процесі заряду (ККД батареї), в %;
- Питома вартість, що вимірюється в Вт*год/$;
- Саморозряд – втрата енергії акумулятором без навантаження, % на місяць;
- Циклування – кількість повних циклів заряд-розряд, що призводять до значної втрати акумулятором ємності (зазвичай, втрата близько 20% початкової ємності), кількість циклів;
- Номінальна напруга, у вольтах;
- Діапазон робочих температур.
При порівнянні електрохімічних акумуляторів слід враховувати, що кожен тип характеризується різним поєднанням даних параметрів. Це не дозволяє однозначно назвати «найкращий» тип акумуляторів. Можна говорити лише про краще застосування конкретного типу акумуляторів в конкретних умовах.
Для того, щоб підібрати акумулятор для вашої системи енергозабезпечення, вам достатньо зателефонувати нам і ми зробимо необхідні розрахунки абсолютно безкоштовно.
Переглянути повнийкаталог акумуляторів >>
