2019 november 11 - hétfő

2.4.5.4. Akkumulátorok

	
	

A következő oldalakon bemutatásra kerülő áramforrások legtöbbje nem üzemel állandóan, ezért az energiát akkumulátorokban kell tárolnunk, így az a nap bármely szakaszában hozzáférhető. Ezen az oldalon azt számoljuk ki, hogy mennyi és milyen akkumulátorokra lesz szükséged a fogyasztóid táplálásához.

Mielőtt az akkumulátorok témakörét elkezdenénk tárgyalni, javaslom, hogy menjél vissza a “Inverterek” oldalra és ott a 3.táblázatba írd be az invertered bemeneti feszültségét és a hatásfokát!

	
	

Az akkumulátorok méretezésekor el kell döntenünk, hogy mennyi időn keresztül kell az akkumulátornak táplálnia a fogyasztókat feltöltés nélkül. Ezt az áthidalási időt napokban mérjük. Erre azért van szükség, mert ha borús, esős napok követik egymást, akkor a napi napfénymennyiség jelentősen lecsökken, így a napelemek nem tudják utántölteni az akkumulátorokat. Ha pedig mondjuk szélgenerátort használunk, akkor a szélcsendes napokra is fel kell készülnünk.

A következő táblázatba írd be, hogy hány napig kell az akkumulátoroknak utántöltés nélkül folyamatosan üzemelniük.

Áthidalási idő: nap

1.táblázat. Az áthidalási idő megadása

athid
kisut

A hőmérséklet függvényében az akkumulátor kisülési ideje is változik: minél hidegebb van, annál hamarabb sül ki.

A következő táblázatban azokat a szokásos szorzószámokat láthatod, amiket a különböző hőmérsékleteken szoktak használni a szakemberek. Válaszd ki, hogy a Te esetedben milyen szorzószámot kell használnunk.

V
Hőmérséklet
Szorzó
26,7 °C
1,00
21,2 °C
1,04
15,6 °C
1,11
10,0 °C
1,19
4,4 °C
1,30
-1,1 °C
1,40
-6,7 °C
1,59

2.táblázat. A hőmérséklettől függő kisülési tényező

kisüt

Kapható külön a napelemekhez kifejlesztett un. "Solar" akkumulátor is, mégis a legolcsóbb megoldás a hagyományos savas vagy lúgos ólomakkumulátorok használata. A következő táblázatban megadtam néhány ólomakkumulátor teljesítményét és árát.

Amperóra
Max. Áram
Feszültség
Ár
45 Ah
440 A
12 V
8000 Ft
55 Ah
480 A
12 V
9500 Ft
62 Ah
580 A
12 V
10500 Ft
74 Ah
640 A
12 V
13000 Ft
88 Ah
800 A
12 V
15000 Ft

3.táblázat Néhány akkumulátor teljesítménye és ára

A 3.táblázatból láthatjuk, hogy az ár nagyjából arányosan változik az akkumulátor teljesítményével. A könnyebb kezelhetőség és a kisebb helyigény miatt inkább kevesebb számú de nagyobb teljesítményű akkumulátorok használata az ajánlott.

akku

A vezetékek méretezése

Az akkumulátorok és az inverter általában ugyanabban a helyiségben találhatók, így azok összekapcsolásához nem szükséges túl hosszú vezeték. Az akkumulátorok feltöltéséhez használt egyéb áramforrások, pl. a napelemek vagy a szélgenerátor azonban már jóval távolabb kerülnek elhelyezésre. Ezért nagyon fontos, hogy a vezetékekben a nagy áramok okozta feszültségesést a minimálisra csökkentsük.

Ezt a vezetékek átmérőjének helyes megválasztásával tehetjük meg.

A vezeték átmérőjének a kiválasztásánál a vezeték ellenállása a mérvadó, melyet a következő képlettel számolhatjuk ki:

R = s * ( l / A )

ahol:

  • R – a vezeték ellenállása (W)
  • s – az anyagi minőségre jellemző, un. fajlagos ellenállás. Ez rézvezetéknél 1,78E-8 Wm
  • l – a vezeték hossza (m)
  • A – a vezeték keresztmetszete (m2)

Fejezzük ki ebből a keresztmetszetet:

A = s * ( l / R )= s * ( l / (U/I) )

ahol:

  • U – a vezetéken megengedett maximális feszültségesés
  • I – a vezetékben folyó maximális áram

Ha a maximális áram mondjuk 10 A, a maximálisan megengedett feszültségesés 0,15 V, a vezeték hossza pedig 15 m, akkor a szükséges minimális keresztmetszet:

A = 1,78E-8*15/(0,15/10) = 0,0000178 m2 = 0,178 cm2

A vezeték keresztmetszete kör alakú, ezért könnyen meghatározhatjuk a vezeték átmérőjét is:

A = ( Pi / 4 ) * D^2

ebből az átmérőt kifejezhetjük:

D = gyok 2.4.5.4. Akkumulátorok( 4 * A / Pi )

A fenti példánál maradva a vezeték minimálisan szükséges átmérője:

D = gyok 2.4.5.4. Akkumulátorok( 4 * 0,178 / 3,14 ) = 0,47 cm = 4,7 mm

 

A következő táblázatba írd be az akkumulátorok és az azokat töltő áramforrás közötti távolságot és azt, hogy hány volt feszültségesést engedsz meg. Eredményként a rézvezeték minimálisan szükséges átmérőjét kapod meg.

Távolság
Megengedett feszültségesés
Átmérő
m
V
mm

4. táblázat. A vezeték keresztmetszetének meghatározása

	
	

Amennyiben csökkenteni szeretnéd a vezetékek költségeit, növelned kell a megengedett feszültségesést vagy több vékonyabb vezetéket köthetsz párhuzamosan, mivel azok fajlagosan olcsóbbak, mint a nagy átmérőjű vezetékek.

A következő oldalon a napenergia hasznosításának lehetőségét tárgyaljuk meg.

Kapcsolódó kísérletek:

Hozzászólok!

A weblap további használatával Ön beleegyezik a sütik használatába. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás