Аккумуляторы большой емкости. Как выбрать

Ситуаций, когда отключение света чревато привычным комфортом, коммерческой и/или производственной деятельностью, а зачастую и жизнью человека, очень много. К примеру, в хирургическом отделении. Но чаще всего возникает вопрос – как организовать бесперебойное питание для частного дома. В частности, для систем освещения и отопления.

Решение есть – установка аккумуляторных модулей с инверторами (преобразуют постоянное напряжение 12 В в 220 В переменного). Такой вариант чаще всего бывает лучше, чем использование топливного генератора. Потому что позволяет практически мгновенно переключиться на резервное питание и обратно. А в случае с генератором еще необходимо покупать топливо и выполнять ряд требований безопасности (например, защита от выхлопных газов). Еще лучше приобрести аккумулятор большой емкости, если на участке установлены солнечные панели.

Пример: для работы не менее 20 часов от резервного источника питания котла (400 Вт) для отопления дома необходимо купить аккумуляторы общей емкостью 800 А*ч. Это может быть 8 аккумуляторов 100 А*ч или 4 аккумулятора по 200 А*ч. Понятно, что резервная система питания включает в себя еще такое оборудование, как стабилизатор, зарядное устройство, высоковольтные провода и т.д.

Конструкция и работа аккумулятора: базовые сведения

Аккумулятор является накопителем электрической энергии многократного действия. Рабочий цикл устройства – зарядка и разрядка.

Работа устройства основывается на возможности обратимости химических реакций. Несколько аккумуляторов, последовательно или параллельно соединенных между собой, называются аккумуляторной батареей (АКБ). Также на базе аккумуляторов строят источники бесперебойного питания (ИБП).

Задание аккумуляторов

Главная задача аккумуляторов – обеспечение резервным электропитанием потребителей в отсутствие основного (компьютеры, системы тревожной сигнализации и др.). В некоторых случаях эти устройства являются поставщиками основного питания. К примеру, в аккумуляторных шуруповертах, автомобилях.

Часто ИБП используют в качестве стабилизаторов напряжения.

Устройство должно «уметь» быстро заряжаться, долго сохранять запас электроэнергии без потерь, его рабочие характеристики должны как минимум зависеть от окружающей температуры и т.д.

Сферы применения аккумуляторов

Современные АКБ большой емкости используются в быту и индустрии.

К сфере «домашнего» применения накопителей электроэнергии относятся:

• системы охранно-пожарной сигнализации (ОПС);
• видеонаблюдения, системы контроля доступа (СКУД) небольших масштабов;
• компьютерные сети;
• электросамокаты и т. п.

Гораздо более широкая область применения промышленных аккумуляторов большой емкости:

• медицинские заведения;
• электротранспорт (погрузчики, электромобили);
• для военных нужд;
• пищевая, химическая промышленность и т.д.

Аккумуляторные модули используются даже на АЭС для резервирования питания систем безопасности.

Как выбрать аккумулятор

Выбор аккумулятора можно разделить на две части.

• подбор по рабочим характеристикам;
• подбор по типу.

В первом случае, как правило, известны характеристики устройства потребителя. К ним относятся ток и напряжение, а также предполагаемое время работы от автономного источника питания. Поэтому выбор АКБ сводится к вычислению емкости. Для 12-вольтового накопителя используют формулу:

(Емкость, А*год) =

(Суммарная мощность потребителей, Вт) х (Время работы, ч)/(напряжение, В) х (Коэффициент использования емкости аккумуляторов ~ 30%) х (запас 20%)

К примеру, какой емкости необходим аккумулятор для работы аварийного освещения (лампочки на 12 В общей мощностью 200 Вт) в течение 14 часов? Рассчитаем:

200 х 14 / 12 х 0.7 х 1.2 = 200 А*год

Отметим, что в линейке АКБ TRINIX есть качественные модели такой емкости разных типов. Например, свинцово-кислотная или гелевая.

При необходимости можно использовать и другие формулы для вычисления количества аккумуляторов в АКБ, их мощности и других параметров.

Типы и особенности аккумуляторов

Типы аккумуляторов зависят от технологии производства, а особенности заключаются в применении этих типов в определенной сфере. К примеру, свинцовые АКБ чаще всего находят применение в автомобилях.

Существуют следующие типы аккумуляторов:
1. Свинцовые, в которых как электролит выступает разбавленная серная кислота. Их особенность – не герметичны, характеризуются выделением водорода и испарением серной кислоты. Но у них низкое внутреннее сопротивление.

2. Созданные по технологии AGM – Absorptive Glass Mat. Здесь электролит заключен в микропористое стекловолокно, устройство герметично и срок его службы составляет не менее 12 лет. Бесспорное преимущество при выборе – самый низкий уровень цен по сравнению с накопителями конкурентных типов. Область применения – чаще всего в ИБП.

3. Гелевые аккумуляторы (по технологии GEL-Electrolite). В них электролит находится в гелеобразном состоянии. Достигается это с помощью двуокиси кремния. Устройства с высоким внутренним сопротивлением. Имеют следующие преимущества – герметичные, хорошо переносящие глубокий разряд. Срок службы составляет не менее 10 лет.

4. LiFePO4 – литий-железо-фосфатные аккумуляторы, в которых катод из фосфата железа и графитовый углеродный анод с металлической подложкой. Преимущества LFP-аккумуляторов – ускоренная зарядка, 95-98% КПД, в 1,5-2 раза легче свинцовых, от 2000 циклов зарядки-разрядки, работает со стабильными рабочими характеристиками в более широком диапазоне температуры внешней среды, отсутствие дорогостоящего кобальта в конструкции экологическая сохранность.

В данной статье мы привели упрощенный подход к расчету необходимой аккумуляторной батареи большой емкости – на 100 Ач, 150 Ач или 200 Ач. Вернее подобрать модель устройства поможет наш консультант.