Расчет емкости аккумуляторной батареи - Идеи по Энергии - Каталог статей - Альтернативная Энергия Человечеству




Статистика


Онлайн всего: 4
Гостей: 4
Пользователей: 0


MATRI-X: в поисках непознанного






Бестопливный энергетических планов











Каталог статей

Главная » Статьи » Идеи по Энергии

Расчет емкости аккумуляторной батареи

При расчете системы автономного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи (АКБ).

Для предварительного расчета Вы можете руководствоваться следующими простыми правилами.

емкость, которую должна выдавать АКБ, рассчитывается исходя из количества электроэнергии в Вт*ч, потребляемого от АКБ в режиме разряда.

Допустим емкость 1 АКБ 100 АЧ, и вольтаж 12 В. Соответственно полная емкость составит 100 АЧ *12 В=1200 Вт*ч. Беда в том, что если разрядить такой АКБ на 100% он выйдет из строя. Поэтому нужно оставлять 30% емкости. Соответствено 100 АЧ * 12 В * 0.7=840 Вт*ч

Если батарей несколько - то количество энергии в них складывается.

в общем случае нужно руководствоваться следующими параметрами: допустимая глубина разряда не должна превышать 30-40% для герметичных необслуживаемых батарей, и не более 50% для стартерных батарей. При циклических режимах работы аккумулятора нужно применять гелевые аккумуляторы или специальные аккумуляторы с жидким электролитом. При буферном режиме работы (т.е. если основное время аккумуляторы находятся в заряженном состоянии и иногда, при пропадании электрической сети, отдают свою энергию) можно применять аккумуляторы AGM. Необходимо учитывать, что степень заряда аккумулятора не зависит жестко от его напряжения. При быстром разряде большими токами допускается более низкое конечное напряжение батарей (до 9,8В), а если аккумулятор разряжается малым током длительное время, то он может быть разряжен на 100% даже при напряжении на нем более 11,5В.

емкость АКБ понижается с понижением температуры Гелевые аккумуляторы меньше теряют емкость при понижении температуры, AGM и стартерные обычно имеют емкость в 2 раза ниже номинальной уже при 0°C и при дальнейшем понижении температуры их полезная емкость резко падает.

срок службы АБ понижается при увеличении температуры окружающей среды выше 25 °C.

Иногда, информация о том до какого напряжения проседает АКБ при разряде разными токами указывает производитель в пасспорте на аккумулятор.
 
Предположим, что нам нужно обеспечить работу прибора мощностью 2000 Вт в течении 5 часов - т.е. его потребление будет 10000Вт*ч. и  для этого  мы хотим использовать  аккумуляторы на рабочее напряжение 12В и емкостью 100 АЧ. 

Давайте рассчитаем  сколько таких АКБ нам потребуется.
 Количество запасенной энергии у заряженного аккумулятора будет равно: 
P=RxV=100Ачx12В=1200 Вт.ч

Такое количество энергии можно получить при полном разряде полностью заряженного аккумулятора. Но, аккумуляторы могут быть и не полностью заряженными. Кроме того, глубокий полный разряд после небольшого количества циклов заряд-разряд, быстро выведет аккумуляторы из строя. Например, обычный хороший аккумулятор при разряде на 30 % его емкости и последующей сразу после разряда зарядке способен выдержать 1000 таких циклов. Если при разряде отобрать 70% емкости, то количество циклов уменьшится примерно до 200. Поэтому, при расчетах нужно вводить коэффициент, который учитывает глубину разряда.

Извлекаемое количество энергии в АКБ равно 

P=RxVxk
P=100Ачx12Вx0.7

Соответственно, для определения емкости нужно количество потребляемой энергии разделить на напряжение аккумулятора умноженное на коэффициент емкости.

Тогда формула определения необходимой емкости будет иметь такой вид: 

E=Q / (V x k)

Где Е - необходимая общая емкость аккумуляторов в Ач;
Q- количество энергии, которую нужно получить от аккумуляторов в Вт.ч;
V-напряжение каждого из аккумуляторов;
k-коэффициент использования емкости, учитывающий, какую часть энергии всех используемых аккумуляторов можно реально использовать потребителям.


Разобравшись с теорией, можно определить необходимую емкость аккумуляторов по заданным параметрам.

Для того чтобы определить, какую емкость можно отобрать от аккумуляторов, чтобы получить электрическую энергию в количестве 10000 Вт. ч, делим это количество энергии на рабочее напряжение каждого аккумулятора равное 12В. В результате получаем, что надо отобрать 833 А.ч от имеющейся емкости аккумуляторов. Если применить коэффициент емкости равный 0, 7 , учитывающий то обстоятельство , что недопустимо часто полностью разряжать кислотные аккумуляторы, то получаем значение необходимой установленной емкости аккумуляторов равное 1190 Ач.


E=10000Вт.ч/(12Вх07)=1190 Ач

Поскольку мы в нашем примере хотели использовать АКБ 100 Ач, то в этом случае необходимо будет 12 АКБ  такой емкости.

*******************************

Еще одно мнение:

Чтобы правильно подобрать необходимую мощность систем с ВЭУ, необходимо понять основные различия между выработанной энергией, потребляемой и аккумулируемой как резерв. 

Но прежде чем говорить об устройстве, принципах установки и функционирования ВЭУ, стоит обратить внимание на три основные величины, которые имеют решающее значение при выборе элементов системы:

1) выходная мощность (Р, кВт) определяется только мощностью преобразователя и не зависит от скорости ветра и освещенности ФМ, емкости АБ;

2) время непрерывной работы (t, час) при отсутствии ветра/солнца определяется только емкостью АБ (А*ч) и зависит от величины и характера нагрузки и режимов работы. Для примера, в 4-х полностью заряженных АБ емкостью 200А*ч запасается 7-8кВт*ч электроэнергии, что при постоянной нагрузке 1кВт обеспечивает непрерывную работу 7-8 часов;

3) выработка электроэнергии (W, кВт*час) определяется реальным ветропотенциалом, высотой мачты, рельефом местности, солнечной освещенностью и расположением ФМ и, обычно, указывается за усредненный промежуток времени, например, месяц, т.к. дневная или, тем более, часовая выработка будет носить выборочный, случайный характер. Т.к. одну и ту же задачу по мощности, выработке с различными вариантами резервирования можно решить различным набором элементов системы, то нужно определиться с понятиями (лучше в количественном выражении): 
1) мощность преобразователя (это первое, что определяется заказчиком исходя из его нагрузки); 
2) мощность генерирования.
Это величины главные, но по физической сути - мгновенные, т.е. без увязки со временем. 
Следующие по порядку определения (выбора): 
3) выработка (энергия генерирования);
4) энергия резервирования (временной запас в аккумуляторных батареях с учетом мощности нагрузки) 
являются более важными при расчете автономных систем.

Между величинами 1, 2, 3, 4 нет прямой связи, однако есть полученные опытным путем типовые системы или детально выбранный вместе с заказчиком оптимальный вариант для конкретного использования. 

Как показывает практика, многие потребители путают понятия «мощность оборудования», которое измеряется в ваттах или киловаттах, и «производство электроэнергии этим оборудованием», которое равняется количеству произведенной энергии в единицу времени – Вт час, кВт час. Реальную стоимость имеют именно киловатт-часы, за которые потребитель платит деньги. Кроме того, опыт эксплуатации ВЭУ показал, что заказчики, как правило, не учитывают график распределения нагрузок на протяжении суток, а просто суммируют мощность потребителей в доме (электрооборудование и бытовая техника). Отсюда делается ошибочный вывод, что мощности системы с ВЭУ в 1,5 кВт недостаточно, хотя после расчетов, а особенно эксплуатации, становится очевидным, что месячное энергопотребление вполне покрывается возможностями стандартной ветроэнергетической установки, предназначенной для электроснабжения индивидуального дома и хозяйства. Например, производимая в Украине система с ВЭУ-08 мощностью 1,5 кВт способна выдавать в условиях Киевской области (далеко не самый благоприятный в отношении ветропотенциала регион Украины) летом до 100 кВт час в месяц, а в зимне-весенний сезон - свыше 200 кВт час, что соответствует энергопотреблению среднестатистической украинской семьей (100-300 кВт час в месяц). В местностях, где наблюдается значительный ветропотенциал (например, в степи или на возвышенности), или при условии применения мачты большей высоты производство электроэнергии возрастает в 1,5-2 раза, причем шумовое влияние уменьшается.

 



Источник: http://avtonom.com.ua/stati/towari_akkumuljatornie_batarei/akkumuljatoridlyaibp/raschet-emkosti
Категория: Идеи по Энергии | Добавил: Rakar (22.11.2016)
Просмотров: 11 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0