Jdi na obsah Jdi na menu
 


Návod jak zvolit správný druh akumulátoru

13. 2. 2017

Budeme brát v potaz 3 základní články (NiCd, Pb, a Li) a posléze rozebereme jejich silné a slabé stránky.


Pokud se vám nechce číst celý dlouhý článek, přeskočte dolů na ZÁVĚR
NiCd akumulátory s tekutým elektrolytem.
Výhody: 
    Dají se ve šrotu sehnat za výhodnou cenu. Článek 1,2V 200Ah za 500Kč.
    Jsou nezničitelné (téměř) neškodí jim hluboké vybití, těžké přebíjení, na elektrodách vždy zůstane nějaká aktivní hmota.
    Nevadí jim mráz.
Nevýhody: 
    Obsahují Kadmium. Vysoce toxický kov který je obsažen i v elektrolytu. Prosím, ať vás ani nenapadne vylévat použitý elektrolyt do odpadu. Čistička si s tím neporadí a vše jedovaté odteče do řeky.
    Účinnost je 60-70%. Pokud dotlačím do baterie 1kWh, zpět dostanu pouze 600-700Wh. 

Nevhodné pro provoz v interieru, při nabíjení vznikají žíravé a toxické výpary. Odsávání nutné.

Použití: všude tam, kde nemůžete zajistit teplotu, Tam, kde vás nezajímají ztráty, tam, kde se nedá počítal s údržbou. Typicky je používají armáda a železnice. Tedy organizace, kde je údržba baterií podružnou záležitostí. U FVE se dá uvažovat tam, kde je velké solární pole postavené z levných (levně nakoupených) solárních panelů.

Olověné akumulátory:
Typ GEL, AGM:

Výhody: vyzkoušená technologie, relativně levná
Nevýhody
    Malá životnost. Z kapacity baterie se může opakovaně odebírat pouze 30% uložené energie i tak má životnost cca 500 cyklů, takže po 2 letech jsou na hranici životnosti a jdete koupit nové.
    Nevhodné požadavky na nabíjení. Nabíjecí cyklus znamená, že vybijete energii a musíte jí okamžitě doplnit. Pokud to neuděláte, článek degraduje a předčasně stárne. U FVE je to docela problém. Pokud vybijete baterii a dalších 14 dní nevysvitne slunce, významně jí to zkrátí život. Navíc, pokud máte štěstí a slunce vysvitne, nemsmíte odebírat žádnou energii, dokud neproběhnou všechny nabíjecí cykly tak jak mají (Absorbce, Float) což trvá 10 hodin. Výsledkem je, že pokud vybijete olověnou baterii, další vybíjecí cyklus (spotřebu energie)  musíte odložit a nejprve dobít baterii.
    Nabíjecí proud je omezen na C10. C je kapacita v amperhodinách a 10 znamená 10% této kapacity. Takže 200Ah akumulátor můžete nabíjet 10% amperhodinové kapacity, tedy 20A. Pokud mám velké solární pole a výkonný solární regulátor, nevyužiji ho neboť musím nabíjecí proud omezit. Pro plné nabité potřebuji výše uvedených 10hodin plného nabíjecího proudu.
    Účinnost je 80%. Nízká na to že je 21.století.
Použití: Všude tam, kde potřebuji krátkodobou nárazovou dodávku energie z baterií. UPS, Záložní osvětlení. Pro FVE je použití u menších, nárazově užívaných instalací jako jsou chaty a  chalupy, kde přes víkend užíváme energii, kterou přes pracovní týden doplníme.

Olověné akumulátory:
Typ FLOOD - s tekutým elektrolytem:

Výhody - 
    Větší počet využitelných cyklů, zhruba 2000. Tím výhody končí.
Nevýhody: 
    Jsou velmi drahé
    Platí u nich všechny nectnosti AGM a GEL baterií.  
    Nabíjecí proud je omezen na C10, tedy na 10% kapacity v ampérhodinách. 
    Pro plné nabití potřebuji 10hodin nabíjení
    Po vybití je nutno nejdříve do plna dobít a teprve potom odebírat energii
    Při každém cyklu se může využít pouze část kapacity
    Účinnost je 80%. 

    Nevhodné pro provoz v interieru, při nabíjení vznikají žíravé a toxické výpary. Odsávání nutné.

 

Použití: Pro aplikace kde pravidelně odebíráme a doplňujeme energii. Nevhodné pro aplikace, kde nelze zaručit okamžité nabití po odčerpání energie.


Lithiové akumulátory - typ lithium-iontové (li ion)  a Lithium Ferro fosfátové LiFePO4
Výhody:
    Vyšší počet cyklů než klasické baterie. Při opatrném používání 8000 cyklů, což je zhruba 15 let
    Váha - jsou velmi lehké. To je předurčuje použití tam, kde jsme limitováni vahou, tedy u všeho co se hýbe.
    Mohou se nabíjet proudem až 1C. Tedy 100Ah baterie se může nabíjet proudem až 100A. Pokud v zimě, kdy je slunečního světla málo, na krátkou dobu zasvítí slunce, nabije se akumulátor za pouhou hodinu. Nabíjení olověné baterie stejným způsobem by jí spolehlivě zničilo.
    Mohou se ponechat ve vybitém stavu měsíce až roky a neškodí jim to.
    Nabíjíme a vybíjíme je jak potřebujeme. netřeba dobíjet doplna jako olovo.
    Účinnost až 97%
Nevýhody:
    Cena. Je to nová technologie, kterou si výrobci nechají zaplatit
    Překročení nabíjecího napětí je nevratně poškodí. Tato podmínka je ošetřena balancovacími zařízeními (BMS), která uvedenou podmínku zaručí.
Použití: Jediné vhodné akumulátory do domovní FVE, kde se každý den odebírá energie. Dlouhodobá životnost zajistí návratnost vložených prostředků

 

ZÁVĚR:

NiCD použít tam, kde seženete tyto baterie levně, nezáleží vám na účinnosti a může hrozit provoz v mrazu.

Olověné, typ AGM a GEL: na chaty a chalupy, případně jako nárazový občasný zdroj energie.

Olověné, typ zaplavené neboli Flood: pro stabilní cyklické užití kde máme jistotu, že akumulátor po vybití zase nabijeme. Pro domácí FVE použitelné pouze pokud tyto baterie seženete za cenu šrotu.

Li ion a LiFePO4 - pro standardní domácí ostrovní a poloostrovní elektrárny, mobilní zdroje energie (auta, e-bike, vše létací atd.). Tam, kde potřebuji rychle nabít, nechci kontrolovat hustotu a doplnění elektrolytu, tam, kde chci aby byla baterie dlouhodobou investicí na desetiletí. Nevhodné pro provoz bez zabezpečovacího zařízení hlídajícího úroveň napětí.