باتری های پنل های خورشیدی

 

انتخاب باتری مناسب سیستم های خورشیدی

 

انرژی خورشیدی منبعی تجدیدپذیر و بی پایان است که می توان با استفاده از سیستم های خورشیدی آن را به انرژی برق تبدیل کرد. باتری سیستم های خورشیدی یکی از اجزای مورد استفاده در سیستم های سولار است. باتری در سیستم های برق خورشیدی مستقل از شبکه نقش اساسی را دارد. برخی سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه برق سراسری نیز به باتری مجهز می شوند. در این حالت خروجی اینورتر به باتری به عنوان ذخیره ساز بار محلی و بار حساس متصل می گردد.

انرژی تولیدی پنل ها معمولاً در باتری های “سرب-اسیدی” با سیکل یا چرخه عمیق ذخیره می گردد. این باتری ها شباهت زیادی به باتری های ۱۲ ولتی اتومبیل دارند. ولی به دلیل تفاوتی که در ساختمان داخلی شان وجود دارد، آن ها را می توان چند صد بار مورد شارژ و دشارژهای قابل ملاحظه ای قرار داد.

با وجودی که ولتاژ اکثر این باتری ها ۱۲ ولت است ولی آن ها را در نمونه های ۶ ولتی نیز تولید می کنند. برای دستیابی به توان های بالاتر، باتری های یاد شده را می توان مثل پنل های خورشیدی، به صورت سری یا موازی به هم اتصال داد. در این جا هم اتصال سری، موجب بالا رفتن ولتاژ و توان کلی مجموعه ی باتری ها شده و با ارتباط دهی موازی، ضمن ثابت ماندن ولتاژ ، شدت جریان دریافتی و به تبع ) آن، توان افزایش می یابد.

اجزای-سیستم-سولار-مستقل-از-شبکه-اشنایدر

 

در عمل، وقتی باتری های سرب اسیدی به آهستگی تخلیه شوند، انرژی بیشتری را تأمین می کنند و برای مثال اگر یک باتری ۱۰۰ آمپر ساعت، به جای یک فاصلۀ زمانی ۲۰ ساعته، طی ۵ ساعت تخلیه گردد، توان موجود با افتی در حدود ۲۰ تا ۲۵ ٪ همراه خواهد شد.

در ثانی، باتری های سرب اسیدی را نباید به طور کامل تخلیه نمود. در این راستا باید توجه داشت که برای جلوگیری از خراب شدن زودهنگام باتری، همواره باید لااقل ۲۰٪ از میزان شارژ (SOC) را حفظ نمود. البته افراد خبره و اهل فن پا را فراتر از این گذاشته و توصیه می کنند که در هنگام طراحی سیستم به طریقی عملی شود که میزان شارژ باتری، تحت هیچ شرایطی کمتر از ۵۰٪ ظرفیت اسمی آن نشود.

باتری ها را هم به صورت مشابه به سلول خورشیدی متصل می کنند. در این جا هم برای کسب ولتاژهای بالاتر می توان آن ها را به صورت سری به هم ارتباط داد. برای بالا بردن ظرفیت، باتری ها را باید به صورت موازی به یکدیگر متصل کرد.

 

موقعیت باتری-در-سیستم-سولار-مستقل-از شبکه

هنگام اتصال موازی باتری ها حتما به این نکته توجه داشته باشید که اگر از قطب مثبت باتری اول مجموعۀ باتری ها، یک کابل نهایی را خارج می کنید، کابل منفی را به قطب منفی آخرین باتری وصل کنید. با رعایت این نکته، انرژی دریافت شده از باتری ها و همچنین انرژی داده شده به آن ها در هنگام شارژ، به صورت یکنواخت و متعادلی بین آن ها تقسیم می شود.

در صورت عدم رعایت این اصل، یعنی به شرط اتصال کابل های خروجی نهایی به قطب های مثبت و منفی باتری اول، با اتصال کابل مزبور به کنترل کننده و اینورتر، در هنگام مصرف باتری اول زودتر و سریع تر از بقیه تخلیه می شود، ضمن اینکه در هنگام شارژ آن ها توسط سلول خورشیدی، باتری که بیشترین میزان شارژ را دریافت می کند، باز هم همان باتری اول است. با توجه به آنکه این نحوۀ غلط اتصال دهی، موجب بر هم خوردن تعادل و عدم هم زمانی در به پایان رسیدن انرژی باتری های مختلف می شود، عمر آن ها نیز کاهش می یابد.

به این ترتیب و به محض پر شدن باتری اول، میزان ولتاژ و بار آن به کنترل کننده اعلام شده و کنترل کننده، مسیر جریان برق خروجی از سلول به باتری ها را قطع می کند و از پدیدۀ شارژ اضافی که موجب خراب و کوتاه شدن عمر باتری ها می شود، ممانعت به عمل آید. این در حالی است که بقیه باتری ها هنوز نیاز به شارژ دارد و به ولتاژ مناسب خود نرسیده اند. در این صورت طبیعی است که سایر باتری ها هیچگاه به حداکثر شارژ خود دست نیافته و پیامد نهایی، کوتاه شدن عمر مفید آن ها خواهد بود.

به طور مثال در روزهای ابری و بارانی که تولید توان پنل خورشیدی کم و یا صفر است، به منظور شارژ باتری از شبکه برق قدرت استفاده می گردد. هم چنین در زمان قطع برق، در صورت وجود بارهای حساس، مدار مربوط به این بارها در محل مصرف کار می کنند.

در این شرایط هنگام قطع برق شبکه سراسری، با جدا شدن واحد خورشیدی از شبکه اصلی، تغذیه بارهای حساس که از پیش تعیین شده اند، صورت می گیرد. مدار این گونه بارها از یک پانل فرعی سیم کشی شده و از بقیه مدارهای الکتریکی جداست. با قطع برق در طول روز، آرایه فتوولتائیک با کمک باتری برق مورد نیاز را تأمین می کند و با قطع برق در طول شب باتری این وظیفه را بر عهده دارد.

 

سیستم-فتوولتائیک-متصل-به شبکه-برق-سراسری-مجهز-به-سیستم-ذخیره-انرژی
                  سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه برق سراسری مجهز به سیستم ذخیره انرژی

 

به دلیل استفاده مداوم و روزانه از باتری در سیستم های خورشیدی، مهم ترین پارامتر تعیین کننده در انتخاب این باتری ها طول عمر بالای آن هاست.

برای افزایش ولتاژ باتری ها، آنها را می توان به صورت سری به دنبال هم وصل کرد و برای افزایش توان و البته با حفظ ولتاژ یکی از آن ها، باتری ها را به صورت موازی به یکدیگر مرتبط نمود.

ظرفیت باتری بر حسب آمپر ساعت سنجیده می شود. در واقع آمپر ساعت یک باتری معرف این خصوصیت آن است که یک جریان خاص را در طی چه مدتی می توان از باتری تأمین نمود. برای مثال  و البته از جنبۀ نظری، یک باتری ۱۰۰ آمپر ساعت می تواند برای مدت ۱۰۰ ساعت، یک جریان یک آمپری را در اختیار ما قرار داده و یا یک جریان ۱۰۰ آمپری را در طی یک ساعت تأمین نماید.

در این خصوص به کلمۀ «نظری» اشاره کردیم. علت این است که واقعیت چیز دیگری بوده و در عمل، وقتی باتری های سرب اسیدی به آهستگی تخلیه شوند، انرژی بیشتری را تأمین می کنند و برای مثال اگر یک باتری ۱۰۰ آمپر ساعت، بجای یک فاصلۀ زمانی ۲۰ ساعته، طی ۵ ساعت تخلیه گردد، توان موجود با افتی در حدود ۲۰ تا ۲۵٪ همراه خواهد شد.

در ثانی، باتری های سرب اسیدی را نباید به طور کامل تخلیه نمود. در این راستا باید توجه داشت که رای پرهیز از خراب شدن زودهنگام باتری، همواره باید لااقل ۲۰٪ از میزان شارژ (SOC) را حفظ نمود. البته افراد خبره و اهل فن پا را فراتر از این گذاشته و توصیه می کنند که در هنگام طراحی سیستم به طریقی عملی شود که میزان شارژ باتری، تحت هیچ شرایطی کمتر از ۵۰٪ ظرفیت اسمی آن نشود.

 

طول عمر باتری ها بر حسب تعداد سیکل شارژ و دشارژ و میزان سطح دشارژ باتری ذکر می شود.

در سیستم های سولار در طول روز باتری های خورشیدی از طریق پنل خورشیدی شارژ می شوند و در شب به وسیله مصرف کننده ها دشارژ می شوند. بنابراین یک سیکل شارژ و دشارژ باتری، در یک شبانه روز صورت می گیرد.از نکاتی که طراح باید در طراحی سیستم سولار به آن دقت کند آن است که سطح دشارژ باتری به میزانی در نظر گرفته شود که موجب کاهش زیاد طول عمر باتری نشود.

 


بیشتر بخوانید:

اینورتر خورشیدی چه کاربردی دارد ؟

سیم کشی سیستم برق خورشیدی

ساختار سلول و پنل خورشیدی


 

  • منظور از Deep Cycle در باتری ها چیست؟

یکی از پارامترهایی که در مورد باتری مطرح می شود Deep Cycle است. منظور از این عبارت قابلیت دشارژ باتری تا ظرفیت نامی آن است. در سیستم های خورشیدی امکان دشارژ باتری تا عمق ۸۰ درصد، در روزهای ابری وجود دارد؛ بنابراین باتری باید بار را در این حالت تأمین کند.

 

باتری-در-سیستم-سولار

 

  • باتری مناسب سیستم های خورشیدی

از میان باتری های سرب اسید خشک دو نوع باتری مناسب سیستم های سولار هستند:

  • باتری سرب اسید خشک AGM

این باتری ها از نظر ظاهری شبیه باتری های UPS هستند و شناخت آن ها از طریق کاتالوگ و مدل آن ها صورت می گیرد. در کاتالوگ باتری های AGM نمودار طول عمر باتری قرار داده می شود.

  • باتری سرب اسید خشک GEL

این باتری ها در محیط گرم طول عمر بالاتری نسبت به باتری های AGM دارند. یعنی در واقع دارای تحمل دمایی بالاتری نسبت به باتری های AGM هستند.

باتری های GEL در شرایط یکسان تعداد سیکل شارژ و دشارژ بالاتری نسبت به باتری های AGM دارند.

باتری های ژله ای (یا ژلاتینی) که دارای طول عمر مفید قابل قبولی بوده و در حین شارژ، از خود، گاز هیدروژن متصاعد نمی کنند. این باتری ها هم به هیچ نگهداری یا مراقبت خاصی نیاز نداشته و به گونه ای طراحی شده اند که در حرکت هم قابل استفاده بوده و حتی باتری را می توان بر روی وجوه جانبی اش خوابانیده و در هر وضعیتی از آن سود جست.

 

  • تعریف پارامترهای  DOD و SOC در باتری

DOD: عمق دشارژ باتری (سطحی از انرژی دشارژ شده باتری)

SOC: حالت شارژ باتری، یا در واقع این پارامتر میزان نسبی انرژی موجود در باتری را به نسبت ظرفیت باتری نشان می دهد.

%SOC = 100% – DOD

 

پارامتر-DOD-و-SOC-در-باتری

 

در نمودار زیر مقایسه عملکرد باتری AGM و GEL را مشاهده می کنید:

نمودار-مقایسه-عملکرد-باتری های-AGM-GEL

 

 مهمترین مزیت باتری ژله ای آن است که مطلقاً به هیچ نگهداری و مراقبت خاصی نیاز ندارند و بطور کامل آب بندی و یکپارچه بوده در حین کار، هیچ گاز هیدروژنی را از خود متصاعد نمی کنند.

در صورتی که پروژه خورشیدی موردنظر با یک باتری ۵۰ آمپر ساعت یا کمتر همخوانی داشته باشد، باتری های ژله ای، جایگزین های بسیار مناسبی برای باتری های سنگین و صنعتی هستند.

می توان از باتری های سرب اسید تر Deep Cycle هم در سیستم خورشیدی استفاده کرد اما استفاده از این باتری ها به علت نیاز دائم به تعمیر و نگهداری و آزاد کردن گازهای سمی در هنگام شارژ کامل توصیه نمی شود.

پارامترهای مشخصه باتری به منظور استفاده در سیستم خورشیدی در جدول زیر آمده است:

 

جدول-مشخصات-فنی-باتری

 

 

  • ترکیب و پیکربندی باتری ها

برای ذخیره سازی و نگهداری انرژی الکتریکی دریافتی از خورشید می توان از یک یا تعداد بیشتری باتری استفاده نمود. در این جا هم مشابه پنل های خورشیدی، برای بالا بردن ظرفیت نهایی، باتری های موجود را می توان به صورت موازی به هم متصل نمود و برای اخذ ولتاژهای بالاتر، آن ها را به شکل سری به یکدیگر ارتباط داد.

وجه تمایز باتری ها و پنل ها در این است که در مقولۀ پنل ها، برای به دست آوردن آرایۀ لازم می توان از ترکیب های مختلفی از پنل ها سود جست در حالی که برای تأمین مجموعه یا بانک باتری موردنیاز باید از اندازه ها و خصوصیات واحدی سود جست. عدم رعایت این نکته باعث ایجاد وضعیتی می گردد که به تبع آن، تعدادی از باتری ها هیچ وقت رنگ شارژ کامل را به خود ندیده و بارهای دیگر ممکن است تحت تخلیه ی بیش از حد و غیر مجاز واقع شوند. در مجموع، بهره گیری از ظرفیت ها و انواع گوناگون باتری ها در کنار یکدیگر موجب کاهش عمر مفید کلی مجموعه ی آنها می گردد.

 

بانک-باتری-در-سیستم-خورشیدی

 

  • عمر مفید باتری ها

به هر حال در یک برهه از زمان، از طول عمر مفید سیستم برق خورشیدی، به ناچار باید آنها را تعویض کنید. طبیعی است که کاربر مشتاق است که از بیشترین طول عمر مفید باتری ها سود جوید و به این لحاظ باید از خصوصیات و نقاط قوت و ضعف آن ها آگاه باشد.

اصولاً سنجش عمر مفید باتری از دو طریق قابل بررسی است که هر کدام، به ویژگی های متفاوتی از آن مربوط می شوند:

  • عمر چرخه ای که بر حسب تعداد سیکل های صورت پذیرفته تا یک عمق تخلیۀ خاص از باتری سنجیده می شود.

 

  • ماندگاری با طول عمر کلی که معرف تعداد سال هایی است که در صورت شارژ منظم و به موقع و به شرط عدم استفاده، باتری حالت بهره وری خود را حفظ می نماید.

 

  • عمر چرخه ای باتری ها

در واقع هر بار که از بارهای الکتریکی ذخیره شده در یک باتری استفاده کرده و آن را تخلیه و مجدد پر می کنید، باتری را با یک سیکل یا چرخۀ آن مواجه می سازید. در این صورت و با گذشت تعدادی چرخه، ویژگی شیمیایی باتری با وضعیتی روبرو می شود که ادامۀ روال عادی و اولیه، غیر ممکن شده و این همان زمانی است که باتری نیاز به تعویض پیدا می کند.

به این ترتیب عمر چرخه ای، نشان دهندۀ تعداد سیکل ها یا چرخه های مفید و مؤثری است که قبل از تعویض باتری، مثمر ثمر واقع می شوند. این عمر به DOD یا عمق تخلیه بستگی داشته و در اکثر موارد، شرکت های سازنده، عمر چرخه ای را به صورت جدول یا نموداری که عمر باتری را بر حسب عمق تخلیه مشخص می سازد، در اختیار مصرف کننده قرار می دهند.

در جدول زیر، برخی از اعداد و ارقامی که در ارتباط با عمر چرخه ای ممکن است با آنها مواجه شوید، داده شده اند.

 

 عمر چرخه ای باتری

عمر چرخه ای باتری

۱۶۰۰ چرخه

DOD  ۲۰%

۱۲۰۰ چرخه

DOD 40%

۱۰۰۰ چرخه

DOD 50%

۳۵۰ چرخه

DOD 80%

 

به طوری که در این جدول مشاهده می کنید، با کاهش عمق تخلیه، طول عمر مفید باتری افزایش می یابد. به این دلیل در موقع طراحی سیستم های برق خورشیدی بهتر است از یک مجموعه یا به اصطلاح بانک باتری با ظرفیت بیشتری سود جست تا باتری های مزبور در موارد نادری با عمق تخلیه های بالاتر، مواجه شوند. توصیه ای که افراد خبرۀ این کار می کنند این است که در موقع انتخاب ظرفیت باتری یا باتری ها بهتر است به طریقی عمل کرد که ظرفیت موجود طوری باشد که در سخت ترین شرایط، باتری ها هیچگاه با تخلیه ای فراتر از ۵۰٪ ظرفیت خود روبرو نگردند.

دومین مزیت گزینش باتری های با ظرفیت های بالاتر قابلیتی است که به ازای آن، سیستم قادر به ارائه توان های افزون تری است. برای مثال اگر در یک شرایط خاص با وضعیتی مواجه گردید که برای چند روز ناچار به مصرف برق بیشتری از آنچه که در طرح اصلی پیش بینی کرده بودید شوید، در این صورت با در نظر گرفتن اندکی ظرفیت بالاتر باتری ها، به هیچ وجه با مسئله ای بنام قطع برق روبه رو نخواهید شد.

 


بیشتر بخوانید:

طراحی سیستم برق خورشیدی

معرفی انواع سیستم های برق خورشیدی

عوامل موثر در راندمان سیستم خورشیدی

حفاظت و ایمنی در سیستم خورشیدی


 

  • تأخیر یا عقب افتادگی

در هنگام انتخاب ظرفیت باتری یا باتری های سیستم باید پارامتر دیگری به نام تأخیر یا عقب افتادگی را نیز مدنظر داشت. عقب افتادگی یا تأخیر فاصله زمانی است که کاربر انتظار دارد سیستم موردنظر بدون دریافت هیچ انرژی الکتریکی از طرف آرایه، همچنان به کار خود ادامه دهد.

به جز قطب های شمال و جنوب که، هر دو ناحیۀ یاد شده، از جهت دریافت انرژی خورشیدی تابستانی خود، موقعیت های بسیار متفاوت دارند، در مجموع نمی توان جایی را پیدا کرد که یک روز کامل آنها، مطلقاً فاقد نور خورشید باشد. حتی در اواسط زمستان و سردترین روزهای سال هم به هر حال سلول خورشیدی نصب شده، مقداری از انرژی دریافتی از خورشید را به انرژی الکتریکی مبدل ساخته و آن را راهی باتری ها می کند.

در هر صورت گاهی اوقات با شرایطی روبه رو می شوید که سلول خورشیدی موجود قادر به تأمین همه ی انرژی مصرفی و موردنیاز نیست. در این صورت اولین چیزی که باید به آن فکر کرد این است که طرح ساخته شده برای تأمین انرژی مورد نیاز، باید قادر به جبران چند روز تأخیر باشد. تجربه نشان داده که در اکثر کاربردها، در نظر گرفتن رقمی بین ۳ تا ۵ روز عقب افتادگی، پیش بینی و پشتوانه منطقی و مناسبی است.

 

  • نحوۀ محاسبۀ طول عمر یک مجموعۀ باتری سیستم های خورشیدی

محاسبۀ مدت زمانی که یک یا چند باتری نصب شده در یک سیستم برق خورشیدی قادر به انجام وظیفه و تأمین انرژی مورد نیاز هستند، از دقت چندانی برخوردار نیستند. شاید علت آن باشد که پیشگویی تعداد دفعات تخلیۀ باتری ها غیر ممکن است زیرا هرگونه حدسی در این باره، به شرایط نگهداری آن ها و همچنین نحوۀ استفاده از کل سیستم در طول سال بستگی پیدا می کند.

با این همه و با یک تقریب منطقی می توان دوام و طول عمر مفید باتری یا باتری های استفاده شده در یک سیستم را تخمین زد. این پیش بینی، کاربر را در راه تشخیص نوع و اندازۀ باتری های موردنیاز یاری می بخشد.

در اولین گام، فهرستی از انرژی های مصرفی موردنیاز روزانۀ سیستم خود تهیه کنید.

در قدم بعدی، مسئلۀ عقب افتادگی را مدنظر قرار دهید. به طور مثال، هدف این است که برای مدت ۵ روز، انرژی موردنیاز، تأمین گردد. با ضرب کردن ۶۹۵ وات ساعت در ۵ روز، به این نتیجه می رسیم که سیستم باید به گونه ای طراحی گردد که قادر به ذخیره سازی ۳۴۷۵ وات ساعت انرژی باشد.

در عمل، به جای اینکه باتری ها را با وات ساعت ارزیابی کنند، توانائی آن ها را با آمپر ساعت می سنجند. برای تبدیل وات ساعت به آمپر ساعت کافی است تعداد وات ساعت ها را به ولتاژ باتری تقسیم نمود.

اگر طرح موردنظر بر مبنای باتری یا باتری های ۱۲ ولتی پایه گذاری شده، برای به دست آوردن آمپر ساعت، کافی است عدد ۳۴۷۵ را به ۱۲ ولت تقسیم کنیم تا به رقم ۲۹۰ آمپر ساعت دست یابیم و در مثال دیگر اگر قرار است از اتصال سری دو باتری ۱۲ ولتی به هم استفاده کنیم و سیستم را بر مبنای ۲۴ ولت طراحی کنیم، با تقسیم رقم ۳۴۷۵ به ۲۴، به عدد ۱۴۵ آمپر ساعت خواهیم رسید.

 

نمونه-یک-بانک-باتری-در -سیستم-سولار

 

فراموش نکنید که برای پرهیز از خراب شدن باتری ها، آنها را نباید کاملاً تخلیه کنیم. لذا در این مرحله باید نظری هم به عمر چرخه ای افکنده و ببینیم چه تعداد چرخه های شارژ و دشارژ مدنظر است.

اگر بخواهیم کارنامۀ روزانۀ سیستم در فصول بهار، تابستان و پاییز را بررسی کنیم، باید گفت که هدف این است که سلول خورشیدی بتواند در طول روز، باتری یا باتری ها را کاملاً پر کند چون بعيد به نظر می رسد که در خلال این دورۀ زمانی، باتری ها، بیش از ۱۰ تا ۲۰٪ تخلیه گردند.

اگرچه در خلال ماه های زمستان، شرایط به گونه ای است که با خالی شدن باتری ها، به یک وقفه چند روزه برای پر شدن کامل آن ها نیاز خواهیم داشت.

بنابراین در بهترین حالت و در ۳ یا ۴ ماه از سال، باید به وضعیتی فکر کرد که باتری ها تا حدود ۸۰%  تخلیه شده و شارژ کامل و مجدد آن ها به توسط آرایه خورشیدی، به یک دوره ی ۵ روزه نیاز خواهد داشت.

به طوری که جلوتر هم اشاره شد، در صورتی که باتری ها با چنین وضعیتی مواجه گردند، قبل از اینکه  به طول عمر مفید خود رسیده و به اصطلاح بازنشسته شوند، توانایی ۳۵۰ بار شارژ و دشارژ را خواهند داشت.

به این ترتیب اگر تعداد دفعات شارژ و دشارژ یعنی ۳۵۰ چرخه را در ۵ روز ضرب کنیم، به رقم ۱۷۵۰  روز یا ۵۸ ماه دست خواهیم یافت

اگر این شرایط را محتمل فرض کنیم و با توجه به آنکه چهار ماه اشاره شده، تقریباً ماه های آبان، آذر، دی و بهمن را شامل می گردد، به این نتیجه می رسیم که باتری ها، حدود ۱۴/۵ سال برای مان کار خواهند کرد.

البته یادتان باشد که باتری ها یک عمر مفید انباری یا به اصطلاح “تاریخ مصرف” هم دارند به گونه ای که در بهترین و ایده آل ترین شرایط، حداکثر عمر مفید آن ها چیزی در حدود ده سال است و به این ترتیب پیش از آنکه بخواهیم از عمر ۱۴/۵ سالۀ آنها بهره برداری کنیم، با به پایان رسیدن دوره ده ساله، در عمل از رده خارج می گردند.

در این صورت و با در نظر داشتن ۱۴۵ آمپر ساعت، به ازای سیستم ۲۴ ولتی و با رعایت ۸۰٪ تخلیۀ باتری، می توان به این نتیجه رسید که ظرفیت باتری موردنیاز در سیستم ۲۴ ولتی معادل:

۱۸۱/۲۵=۰٫۸÷ ۱۴۵

آمپر ساعت خواهد بود.

 

  • مجموعه یا بانک باتری سیستم های خورشیدی

با توجه به آنکه تصمیممان این است که سیستم موردنظر را با ولتاژ ۲۴ ولت تغذیه نماییم، باید دو باتری ۱۲ ولتی را با هم سری کنیم. در این صورت برای تأمین خواسته موردنظر ناچاریم دو باتری ۱۸۱/۲۵ آمپر ساعتی را به صورت متوالی به یکدیگر متصل نماییم.

در عمل بعید است که در بازار بتوانید یک باتری دقیقا ۲۵/ ۱۸۱ آمپر ساعتی را پیدا کنید، به این خاطر سعی می کنیم نزدیک ترین باتری را که حداقل ظرفیت آن ۲۵/ ۱۸۱ آمپر ساعت است، تهیه نماییم. یکی از نکاتی که در هنگام بررسی باتری ها باید مورد توجه قرار داد، وزن آن هاست. بد نیست مطلع باشد که یک باتری ۱۲ ولتی با آن ظرفیت، چیزی در حدود ۵۰ کیلوگرم وزن دارد.

 

باتری ها-در-سیستم-سولار

 

در این صورت بدیهی است که جابه جا کردن یک چنین باتری سنگینی، کار خیلی ساده ای نخواهد بود. راه بهتر، تهیه کردن چند باتری کوچکتر و اتصال مناسب آن ها در جهت اخذ ظرفیت موردنظر است. همان طوری که جلوتر هم اشاره شد، چون باتری استانداردی با ظرفیت ۲۵/ ۱۸۱ آمپر ساعت وجود ندارد، تصمیم بر آن می شود که چهار باتری ۱۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولتی را خریداری کرده و با اتصال مناسب آن ها به یکدیگر، به یک مجموعه ی ۲۰۰ آمپر ساعت ۲۴ ولت دست یابیم.

البته باتری های ۱۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولت هم خیلی سبک نبوده و هر کدام از آن ها حدود ۳۶ کیلوگرم وزن دارند. به این لحاظ اگر احساس می کنید که جابه جایی باتری های ۳۶ کیلو گرمی هم برای تان دردسر ساز است، تعداد آن ها را بیشتر کرده و در عوض از باتری های کم ظرفیت تر و به تبع آن، نمونه های سبک تری بهره بگیرید.

در تدارک این مجموعۀ باتری، از چهار باتری ۱۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولت استفاده کرده و مطابق شکل زیر، هر جفت از آن ها را با هم سری کرده و سپس قطب های هر زوج سری شده را به صورت موازی به یکدیگر اتصال دهید.

 

 

 

نحوۀ اتصال چهار باتری 100 آمپر ساعت 12 ولتی به یکدیگر

 

نحوۀ اتصال چهار باتری ۱۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولتی به یکدیگر

 

 

در هنگام طراحی سیستم مورد نظر، اگر هدف ایجاد یک سیستم ۱۲ ولتی باشد، برای دسترسی ظرفیت های بالاتر کافی است به تعداد لازم از باتری های ۱۲ ولتی را به صورت موازی به یکدیگر متصل ساخت و نیازی به سری کردن اولیه ی آنها وجود ندارد. چیدمانی از اتصال ۴ باتری ۱۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولت در شكل زیر مشاهده می گردد.

 

 

اتصال موازی 4 باتری 100 آمپر ساعت 12 ولت برای کسب یک مجموعۀ 400 آمپر 12 ولتی

 

اتصال موازی ۴ باتری ۱۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولت برای کسب یک مجموعۀ ۴۰۰ آمپر ساعت ۱۲ ولتی

 

 

 

  • رعایت نکات ایمنی در باتری ها

در هنگام انتخاب باتری های سیستم های خورشیدی باید به مسائل ایمنی آن ها هم توجه نمود. به استثنای باتری های ژله ای، همه ی باتری های سرب اسیدی، مقداری گاز هیدروژن از خود متصاعد می کنند که آن را باید به طریقی تهویه نمود. همان طوری که اشاره شد، باتری ها بسیار سنگین بوده و به این لحاظ در هنگام بلند کردن و جابه جائی آنها باید نهایت دقت را معمول داشت و بالاخره به خاطر ماهیت اسیدی شدیدی که این گونه باتری ها از آن بهره می برند، در هنگام کار با آنها باید از لباس کارها و پوشش های مناسبی سود جسته و حتماً یک کیت تمیز کنندۀ شیمیایی مناسب را از قبل در دسترس قرار داد.

 

  • بالانس یا متعادل سازی باتری ها

یک وظیفۀ بسیار مهم دیگر کنترل کننده ها، نظارت و مدیریت بر بار ذخیره شده در باتری بوده و به طریقی عمل می کنند که کاربر را از پر شدن کامل و مناسب باتری ها مطمئن می سازند. با گذشت زمان و گذشت عمر باتری ها، میزان بار ذخیره شده در باتری های مختلف، تغییر می کند. به این ترتیب برخی از باتری ها از آهنگ شارژ و دشارژ متفاوتی نسبت به سایر باتری ها برخوردار می گردند. در این صورت اگر باتری ها به حال خود رها شوند و به این خصوصیت آن ها توجه نشود، با گذشت زمان، عمر کلیشان کاهش می یابد.

کنترل کننده های خورشیدی هوشمند و پیشرفته، بر این گونه تغییرات نظارت داشته و با تعديل بار الکتریکی داده شده به باتری ها، این نقص را مرتفع می سازند. در اکثر کنترل کننده ها، فعال سازی قسمت تعدیل کننده باتری ها که جزء بازرسی های دوره ای و معمول آن ها تلقی می شود، به صورت دستی صورت می پذیرد.

 

  • ولتاژ مجموعه باتری ها

اینورترهای مختلف به ولتاژهای ورودی گوناگونی نیاز دارند. نمونه های کوچکتر (حداکثر تا ۳ کیلووات)، معمولاً از ورودی ۱۲ ولت سود می برند در حالی که مدل های بزرگتر و قوی تر، به ولتاژهای ورودی بالاتری نیاز دارند.

 


سایر نیروگاه های تجدیدپذیر : 

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

2 نظرات

  1. علی

    پاسخ دادن

    سلام. ما یه پنل خورشیدی داریم تازه خریدیم ولی باتری ان کامل شارژ نمی شود دلیلش چیه؟

    ۲ مهر ۱۳۹۹
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سلام. این که باتری شما شارژ نمیشه میتونه به یکی یا چند دلیل زیر باشه
      ۱.شدت نور نامناسب
      ۲. جهت و زاویه پنل نادرست
      ۳.کثفیی پنل
      ۴. بی کیفیت بودن پنل
      ۵. انتخاب نادرست توان پنل .

      ۲ مهر ۱۳۹۹

نظرات