Baterie, jako jeden z najważniejszych elementów przyczep fotowoltaicznych, mają kluczowe znaczenie dla stabilnej i niezawodnej pracy systemów monitoringu czy oświetlenia. Dlatego bardzo ważny jest wybór odpowiedniego typu baterii. W BIGLUX zazwyczaj oferujemy do wyboru dwa typy akumulatorów. Jeśli koszt nie gra roli, zdecydowanie zalecamy stosowanie akumulatorów LFP (litowych); jednakże ze względu na konkurencję rynkową i inne czynniki wielu klientów wybiera również akumulatory żelowe.
Dodatkowym powodem, dla którego obecnie preferujemy akumulatory żelowe w naszych przyczepach mobilnych, jest to, że działają one lepiej w warunkach nieoptymalnych i są mniej podatne na przypadkowe uszkodzenia lub uszkodzenia spowodowane niekorzystnymi warunkami środowiskowymi. Przeanalizujmy i poznajmy różne typy akumulatorów oraz ich zalety i wady.
Zrozumienie akumulatorów LFP
Bateria LFP to rodzaj baterii litowo-jonowej. Można go ładować i jest przydatny w różnych zastosowaniach. Znany jest również jako LiFePO4. LiFePO4 to skrót od „fosforanu litowo-żelazowego”. Nazwa ta sugeruje jego skład.
Substancją czynną jest interkalowany związek litu. Zawiera także fosfor, żelazo i tlen. Jako materiał katody wykorzystuje fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4). Jako anodę wykorzystuje grafitową elektrodę węglową na metalowym podłożu.
Kluczowa charakterystyka akumulatorów LFP
Napięcie i pojemność
Napięcie jest miarą energii elektrycznej zgromadzonej w akumulatorze. Wzrasta w miarę ładowania akumulatora i spada w trakcie rozładowywania. Akumulatory LiFePO4 charakteryzują się dużą szybkością ładowania. Mają także głębokość rozładowania wynoszącą 80%. Dlatego zwykle mają wysokie napięcie i dużą pojemność.
Gęstość energii
Odnosi się to do ilości energii zmagazynowanej w danej przestrzeni. Baterie LiFePO4 charakteryzują się dużą gęstością energii. W związku z tym będzie przechowywać więcej energii dla dowolnego rozmiaru i zapewnia wyższą moc wyjściową.
Życie cykliczne
Żywotność akumulatora to liczba cykli ładowania i rozładowania, które może wykonać, zanim utraci wydajność. Baterie LiFePO4 mają długą oczekiwaną żywotność wynoszącą 2000 - 10000 cykli.
Funkcje bezpieczeństwa
Akumulatory LiFePO4 nie zawierają ołowiu i kwasu. Są zatem mniej niebezpieczne i nie powodują zanieczyszczeń. Są przyjazne dla środowiska.
Zrozumienie baterii żelowych
Bateria żelowa to rodzaj akumulatora kwasowo-ołowiowego. Ma podobny skład do typowego akumulatora kwasowo-ołowiowego. Jedyną różnicą jest to, że wykorzystuje żel na bazie krzemionki. Żel wytwarza się przez zmieszanie elektrolitu z krzemionką i kwasem siarkowym. Nie wykorzystuje ciekłych elektrolitów. Wszystkie kwasy są zawieszone w stałej matrycy. Dzięki takiemu składowi nie rozlewa się. Jest również bezobsługowy i obsługuje głębsze rozładowania.
Kluczowa charakterystyka akumulatorów żelowych
Napięcie i pojemność
Wcześniej ustaliliśmy, że szybkość ładowania akumulatora wpływa na jego napięcie i pojemność. Akumulatory ŻELOWE ładują się powoli. Dlatego mają niskie wartości napięcia.
Gęstość energii
Baterie ŻELOWE mają niską gęstość energii. Oznacza to, że akumulatory żelowe będą wymagały cięższej konstrukcji ze względu na ich pojemność.
Życie cykliczne
W porównaniu z innymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, akumulatory żelowe mają dłuższą żywotność. Dzieje się tak dlatego, że są one uszczelnione. Nie wymagają także żadnej konserwacji, takiej jak uzupełnianie poziomu wody czy czyszczenie płyt.
Funkcje bezpieczeństwa
Akumulatory ŻELOWE zawierają ołów i kwas. Składniki te powodują zagrożenie dla środowiska. Uwalniają jednak mniej wodoru, zmniejszając w ten sposób szkody, jakie może powodować.
Baterie LFP VS Baterie ŻELOWE
Więc co jest lepsze? Baterie LiFePO4 czy żelowe? Przeanalizuję to dla Ciebie szczegółowo na podstawie różnych wskaźników:
Głębokość rozładowania
Kiedy zaczniesz rozładowywać akumulator powyżej określonego limitu, zaczyna on ulegać uszkodzeniom. Głębokość rozładowania mierzy procent początkowego ładunku, który można bezpiecznie rozładować bez powodowania szkód.
Baterie LFP:Nowoczesne akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się głębokością rozładowania wynoszącą 98%. Dzięki temu można rozładować prawie cały ładunek bez uszkodzenia urządzenia. Zapewnia to optymalne warunki wykorzystania większości dostępnej energii.
Baterie ŻELOWE:Podobnie jak inne akumulatory kwasowo-ołowiowe, głębokość rozładowania wynosi około 80% w przypadku nowych i 50% w przypadku starszych. To czyni je mniej konkurencyjnymi w porównaniu do akumulatorów litowo-jonowych.
Zwycięzca:Baterie litowo-jonowe charakteryzują się największą głębokością rozładowania i dłuższym czasem pracy.
Długość życia
Niezależnie od typu, w trakcie żywotności baterii następuje stopniowy spadek wydajności. Przychodzi taki moment, że bateria staje się bezużyteczna.
Baterie LFP:Technologia LFP znana jest ze swojej wyjątkowej trwałości, która zwykle ulega degradacji o mniej niż 1% rocznie i zapewnia około 10000 cykli ładowania.
Baterie żelowe:Baterie żelowe zapewniające użyteczną żywotność około 2000-3000 cykli ładowania/rozładowania.
Zwycięzca:Bateria litowo-jonowa ma znacznie dłuższą żywotność, zazwyczaj około pięć razy dłuższą niż bateria żelowa.
Rozmiar i waga
Rozmiar jest kluczową kwestią dla osób pracujących na ograniczonej przestrzeni. Akumulatory LFP ważą około 50% mniej niż akumulatory GEL przy tej samej pojemności energetycznej.
Baterie LFP:Baterie litowo-jonowe ważą mniej ze względu na brak ciekłego kwasu. Dodatkowo, ponieważ mają większą głębokość rozładowania, mniejszy akumulator litowo-jonowy może zapewnić taką samą moc, jak większy akumulator kwasowo-ołowiowy.
Baterie żelowe:Akumulatory ŻELOWE zawierają żelową ciecz kwasu siarkowego, która zwiększa wagę. Dodatkowo mała głębokość rozładowania oznacza, że do każdego zastosowania potrzebny jest (duży) akumulator o dużej pojemności.
Zwycięzca:Baterie litowe są lepszym wyborem pod względem wagi i rozmiaru.
Czas ładowania i wydajność
Baterie LFP:Ze względu na wyższą wydajność mniejsze baterie litowe mogą pełnić tę samą funkcję, co większe baterie GEL. Ładują się też szybciej.
Baterie ŻELOWE:Chociaż ładują się znacznie szybciej niż mokre akumulatory kwasowo-ołowiowe, akumulatory GEL nadal ładują się znacznie wolniej w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi.
Zwycięzca:Akumulatory LiFePO4 ładują się szybciej niż akumulatory GEL i ponad cztery razy szybciej niż zwykłe akumulatory kwasowo-ołowiowe.
Zakres temperatury roboczej
Baterie LFP:Akumulatory LFP mają ograniczony zakres temperatur pracy i należy ich ściśle przestrzegać, w przeciwnym razie nastąpi nieodwracalne uszkodzenie.
Zakres ładowania: 32 F do 114 F
Zakres rozładowania: -4 F do 130 F
Baterie ŻELOWE:Podczas gdy wszystkie akumulatory charakteryzują się optymalnymi temperaturami pracy, akumulatory GEL są nieco bardziej odporne na uszkodzenia w ekstremalnych temperaturach. Gdy temperatura spadnie poniżej -4 F i powyżej 110 F, wydajność spadnie o 20-30%.
Zwycięzca:Baterie żelowe są lepszym wyborem, jeśli chodzi o ekstremalne środowiska pracy. Szczególnie w przypadku zastosowań, które wymagają umieszczenia akumulatorów w nieklimatyzowanej obudowie w miesiącach letnich i zimowych, uważamy, że jest to obecnie najważniejszy czynnik w przypadku stosowania akumulatorów GEL.
Koszt początkowy
Koszt jest jednym z najważniejszych czynników przy podejmowaniu decyzji pomiędzy dwoma typami akumulatorów. Należy wziąć pod uwagę dwa czynniki kosztowe – koszt początkowy i koszt za kWh. Tutaj omówimy początkowy koszt każdej opcji.
Akumulatory LFP wymagają wyższych kosztów początkowych. Chociaż akumulatory litowo-jonowe przewyższają akumulatory GEL pod wszystkimi innymi parametrami, koszt początkowy jest znacznie wyższy.
Zwycięzca:Akumulatory GEL wygrywają, jeśli porównasz koszt początkowy. W dłuższej perspektywie LiFePo4 może mieć niższy koszt.
Wybór pomiędzy akumulatorami LFP i akumulatorami żelowymi może być trudnym zadaniem. Powyższe informacje powinny jednak ułatwić Ci podjęcie decyzji. Jeśli już zdecydowałeś jaki akumulator wybrać do swojej przyczepy fotowoltaicznej i chciałbyś dowiedzieć się więcej o produktach, skontaktuj się z nami.