В последние годы все больше людей обращают внимание на возобновляемые источники энергии, в частности на солнечные панели, которые можно устанавливать на крыше. Именно поэтому солнечные батареи становятся чрезвычайно популярным способом генерации электроэнергии для домашних электростанций в частных домах и загородных коттеджах.
Однако чтобы эффективно использовать солнечную энергию, необходимо иметь правильную систему хранения, где ключевую роль играют аккумуляторы. Зная, какие АКБ применяются в таких установках для домашних электростанций, их преимущества и недостатки, можно выбрать наиболее подходящую модификацию с учетом всех факторов.

Принцип работы солнечных панелей
При выборе системы, которая работает на солнечной энергии, важно учитывать тип солнечной электростанции, где принимают во внимание такие моменты:
- Автономной солнечной электростанции требуется от аккумулятора максимальная емкость.
- Если это гибридная солнечная электростанция, то подзарядка осуществляется от электрической сети или солнечной панели, где контроллер отслеживает равномерность разрядки, а также обеспечивает защиту от перезаряда.
- В сетевой солнечной электростанции электрическая энергия не накапливается, поскольку все излишки сбрасываются в сеть автоматически.
Важно добавить, что современные солнечные панели могут генерировать ток не только в 12 Вт, но и в 24 Вт, 36 Вт и даже 48 Вт. Часто при работе современной солнечной станции используется не один, а несколько аккумуляторов, что позволяет успешно функционировать нескольким бытовым устройством и приборам освещения.
Главные характеристики аккумуляторов для солнечной батареи
Сегодня в продаже представлено большое количество АКБ, которые отличаются не только производителем, но и техническими и эксплуатационными характеристиками. При выборе подходящего варианта обязательно принимают во внимание следующее:
- Емкость. Объем энергии, которую аккумулятор может хранить. Она измеряется в ампер-часах (Ач) или киловатт-часах (кВт-ч). Чем больше емкость, тем больше энергии аккумулятор может запасать, что позволяет использовать более длительные периоды без солнечной энергии (работу за счет резервной энергии).
- Номинальное напряжение. Это напряжение, при котором АКБ может успешно работать. Обычно солнечные батареи используют накопители с номинальным напряжением в 12, 24 или 48 вольт.
- Тип АКБ. Наиболее распространенными типами аккумуляторов, используемых в солнечных батареях, являются гелевые, AGM, литий-ионные и свинцово-кислотные. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки в отношении емкости, стоимости, жизненного цикла, безопасности, а также температурного диапазона работы.
- Жизненный цикл. Определяет, сколько раз аккумулятор может быть полностью заряжен и разряжен перед тем, как его производительность снизится. Высокий цикл означает, что накопитель сможет прослужить дольше.
- Саморазрядка. Отражает способность батареи удерживать свой заряд в период, пока прибор не используется. Чем ниже саморазрядка, тем дольше аккумулятор сохраняет свою энергию без подзарядки.
- Скорость зарядки и разрядки. Некоторые накопители имеют более высокую скорость, что позволяет эффективней использовать солнечную энергию и удовлетворять пиковые потребности энергии.
- Стойкость к циклам. Это количество полных зарядов и разрядов, которые аккумулятор может выдержать в течение всего срока службы с сохранением изначальной емкости без потери производительности.

Немаловажным фактором для многих людей при выборе АКБ является стоимость, что определяется бюджетом и финансовыми возможностями конкретного покупателя.
Свинцово-кислотных батарей
Являются одними из самых распространенных типов аккумуляторов. Они используют химическую реакцию между свинцовым электродом, окруженным пористым материалом (обычно свинцовой сеткой), серной кислотой в качестве электролита и вторым электродом из свинцово-сурьмяного сплава.
Преимущества:
- относительно низкая стоимость, что делает их доступными для широкого круга потребителей;
- способность работать в широком диапазоне температур, что позволяет использовать их в различных климатических условиях;
- хорошая энергетическая плотность.
Недостатки:
- ограниченный срок службы, поскольку циклическая зарядка/разрядка приводит к постепенному разрушению активных материалов;
- тяжелый вес и увеличенные размеры.
AGM герметичные свинцово-кислотные

AGM (Absorbent Glass Mat) – герметичные свинцово-кислотные батареи, которые являются одним из вариантов АКБ. Отличаются использованием специального абсорбирующего стекловолокна, которое удерживает электролит и предотвращает его случайную утечку.
Преимущества:
- герметичность, что предотвращает выход электролита и позволяет использовать батарею в различных пространственных положениях без риска утечки;
- безопасность и удобство в использовании;
- высокая стойкость к глубокому разряду:
- способность выдерживать множество циклов зарядки-разрядки без существенного снижения емкости.
Недостатки:
- более низкая емкость в сравнении с другими моделями, что может ограничить их использование в приложениях с высоким энергопотреблением;
- чувствительность к перегрузке, что может приводить к выходу такой АКБ из строя;
- высокая стоимость в сравнении с обычными свинцово-кислотными батареями.
Гелевые свинцово-кислотные

GEL – особый тип свинцово-кислотных аккумуляторов, в которых электролит представляет собой гелеподобную субстанцию. Она обладает консистенцией, похожей на пасту или желе, что позволяет удерживать электролит на месте, исключая риск случайной протечки.
Преимущества:
- относительная безопасность использования, поскольку такой электролит не рассыхается и не протекает даже при повреждении аккумулятора;
- высокая надежность и длительный срок службы, способность выдерживать многочисленные циклы разряда/заряда (до 1100 циклов);
- способность сохранять свои свойства при низких температурах, что позволяет им хорошо функционировать в холодных условиях;
- низкая скорость саморазрядки, что означает, что они могут длительное время хранить энергию без существенных потерь.
Недостатки:
- низкая скорость саморазрядки, так что они могут длительное время хранить энергию без существенных потерь.
Карбоновые свинцово-углеродные

Являются одной из разновидностей свинцово-кислотных (Pb-acid) аккумуляторов, где положительный электрод состоит из композита углерода и карбида кремния. Имеют прочный и герметичный корпус, внутри которого залит электролит в форме геля. Конденсатором здесь выступает углерод, который ускоряет процесс зарядки.
Преимущества:
- имеют повышенную энергетическую плотность в сравнении с традиционными свинцово-кислотными АКБ;
- способны выдерживать большое количество циклов зарядки/разрядки, что делает их более надежными и долговечными;
- возможность быстрой зарядки.
Недостатки:
- низкая плотность энергии;
- высокая саморазрядка;
- ограничения в работе при низких и высоких температурах.
Тяговые панцирные OPzS и OPzV аккумуляторы
Тяговые панцирные аккумуляторы OPzS (винто-пластинчатые сухонаполненные) и OPzV (гелевые) являются двумя наиболее распространенными типами свинцово-кислотных аккумуляторов, которые широко применяются в различных областях, включая резервное электропитание, телекоммуникации, солнечную энергетику, подстанции и промышленные установки. OPzS – обслуживаемые АКБ с жидким электролитом, а OPzV – герметичные, необслуживаемые (гелевые), которые являются более удобными и безопасными.
Преимущества:
- длительный период работы без необходимости в частой замене, благодаря чему их можно использовать в течение 20–25 лет;
- способность выдерживать глубокие разряды без значительной потери производительности или повреждения аккумулятора;
- надежное электропитание в широком диапазоне рабочих условий, включая экстремальные температуры и переменные нагрузки;
- конфигурация и масштабирование в соответствии с требованиями системы, что позволяет адаптироваться к различным потребностям и изменениям в будущем.
Недостатки:
- больший вес и увеличенные габариты сравнению с некоторыми другими типами аккумуляторов, что может быть ограничением в некоторых применениях.
- более дорогие в плане первоначальных финансовых затрат.
- чувствительность к перегрузке или неправильной эксплуатации, что может привести к сокращению срока службы или повреждению аккумулятора.
Подводя итоги, можно отметить, что существуют разные аккумуляторы, которые можно использовать в комплекте с солнечными батареями. При выборе следует руководствоваться модификацией энергетической установки и ее параметрами, техническими и эксплуатационными характеристиками.