10 ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΚΑΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΠΑΤΑΡΙΩΝ ΣΕ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ

Οι μπαταρίες μας επιτρέπουν να αποθηκεύουμε την ανανεώσιμη πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) για τις περιπτώσεις όπου ο ήλιος δεν έχει λάμψη και ο άνεμος δεν φυσά. Συχνά αποκαλείται ο «αδύναμος κρίκος» στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας ΑΠΕ, αλλά τα προβλήματα μπαταρίας σχεδόν πάντα είναι το αποτέλεσμα των κακών επιλογών εξοπλισμού, σφάλματα εγκατάστασης, και την έλλειψη προσοχής – ο ανθρώπινος παράγοντας!

Σφάλμα 1
Λάθος τύπος μπαταρίας

Οι μπαταρίες κατασκευάζονται με μια ποικιλία δομών και υλικών, ανάλογα με την εφαρμογή. Εάν επιλέξετε το λανθασμένο είδος θα έχετε κακή μακροζωία. 

Οι (ΑΠΕ)  εφαρμογές απαιτούν μπαταρίες που θα έχουν την δυνατότητα να εκφορτιστούν κάτω από το 50% της αποθηκευτικής τους ικανότητας, κατ ‘επανάληψη. Αυτό αποκαλείται «deep cycling». 

Σε ένα σπίτι εκτός δικτύου η εμπειρία έχει δείξει ότι απαιτούνται συνήθως από 50 έως 100 κύκλοι  ανά έτος σε 30% έως 80% βάθος εκφόρτισης. 

Πάντα να χρησιμοποιούνται υψηλής ποιότητας, βαθύ κύκλου μπαταρίες σε εφαρμογές ΑΠΕ. 

Οι μπαταρίες αυτοκινήτων ,φορτηγών έχουν σχεδιαστεί για να  δίνουν  υψηλή ισχύ σε μικρό χρονικό διάστημα, στιγμιαία, και θα επιζήσουν μόνο σε μερικούς βαθύς κύκλους

Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε συστήματα έκτακτης ανάγκης (backup systems) θα υφίστανται βαθύς κύκλους μόνο όταν υπάρχει διακοπή. 

Σε τακτά χρονικά διαστήματα, οι μπαταρίες αυτού του τύπου πρέπει να φορτίζονται πλήρως για την ανάμιξη του ηλεκτρολύτη. Αυτό αποτρέπει την στρωματοποίηση του διαλύματος.

 Επειδή λοιπόν σε αυτές τις εγκαταστάσεις ο αριθμός των κύκλων φόρτισης εκφόρτισης δεν είναι συχνός πρέπει να τοποθετούνται ειδικές μπαταρίες για αυτό το σκοπό .Μπορεί να μην είναι καλές για εκατοντάδες κύκλους , αλλά θα παραμείνουν σε κατάσταση λειτουργίας μετά από χρόνια με ελαφριά χρήση.

Μια άλλη διάκριση είναι μεταξύ των «σφραγισμένων» sealed batteries (χωρίς ανάγκη συντήρησης) και «flooded batteries» (με υγρό) μπαταρίες. 

Οι περισσότερες μπαταριές βαθύ κύκλου είναι υγρού τύπου. Απαιτούν περιστασιακό γέμισμα με απιονισμενο νερό, αλλά τείνουν να διαρκούν περισσότερο. 

Οι μπαταρίες έκτακτης ανάγκης- αναμονής είναι συνήθως σφραγισμένες και δεν  απαιτούν τακτική συντήρηση. 

Οι σφραγισμένες μπαταρίες μερικές φορές επιλέγονται επειδή εξαλείφουν την ανάγκη για ένα αεριζόμενο χώρο και για εύκολη πρόσβαση.

Sealed absorbed glass mat (AGM) τύπου μπαταρίες έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές deep cycling, και είναι η καλύτερη επιλογή για αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα που περιλαμβάνουν εφεδρική μπαταρία. Συνήθως κοστίζουν έως και διπλάσια από μπαταρίες υγρού τύπου, και απαιτούν πιο προσεκτική επαναφόρτιση, αλλά είναι η καλύτερη επιλογή.

Παρακάτω γίνεται περιγραφή των 4 βασικών τύπων μπαταριών

 1) RV / Marine / Golf cart: Οι RV ή Marine τύπου βαθιάς εκφόρτισης  μπαταρίες είναι βασικά για σκάφη , τροχόσπιτα και είναι κατάλληλα για πολύ μικρά συστήματα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν, αλλά δεν έχουν πραγματικά τη δυνατότητα για συνεχή λειτουργία  με πολλές φορτίσεις / αποφορτίσεις για πολλά χρόνια. Οι  μπαταρίες τύπου αυτοκινήτου δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται καθόλου, επειδή δεν μπορούν να αποφορτιστούν πολύ, χωρίς εσωτερικές βλάβες. Μια πολύ δημοφιλής μπαταρία για μικρά συστήματα είναι η μπαταρία Golf cart. Είναι κάπως πιο ακριβές από ό, τι βαθιά μπαταρίες κύκλο αναψυχής, αλλά είναι ίσως η λιγότερο δαπανηρή επιλογή για ένα μικρό σύστημα σε έναν προϋπολογισμό.

Flooded, Gel και AGM μπαταρίες κλειστού τύπου.
Τα επόμενα 3 είδη είναι βιομηχανικές μπαταρίες για σκληρή χρήση. Είναι επίσης Deep Cycle  βαθιάς εκφόρτισης και είναι συνήθως τύπου Lead Acid (μολύβδου οξέος) με πολύ πιο χοντρές πλάκες εσωτερικά που μπορεί να αντέξει πολύ  βαθιές εκφορτίσεις. Είναι όλες σχεδιασμένες για εναλλακτικά ενεργειακά συστήματα.

2) Flooded: Αυτές είναι μπαταρίες μολύβδου οξέος, που έχουν αφαιρούμενα καπάκια για να προσθέσετε νερό. Πολλοί κατασκευαστές προτείνουν αυτούς τους τύπους για χρήση ηλιακής ενέργειας. Είναι σε λογικές τιμές και μπορούν να λειτουργήσουν  καλά για πολλά χρόνια. Όλες οι μπαταρίες αυτού του τύπου απελευθερώνουν αέριο όταν φορτίζονται και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται σε κλειστούς χώρους. Εάν είναι εγκατεστημένες σε κλειστό χώρο, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένα σύστημα εξαερισμού για τη διαφυγή των αέριων που μπορεί να είναι εκρηκτικά.

3) Gel: Οι σφραγισμένες μπαταρίες τύπου gel δεν έχουν διεξόδους και δεν θα απελευθερώσουν αέριο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, όπως οι flooded μπαταρίες. Δεν απαιτείται επομένως εξαερισμός και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κλειστούς χώρους. Αυτό είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα, διότι επιτρέπει στις μπαταρίες να διατηρήσουν μια πιο σταθερή θερμοκρασία και να αποδώσουν καλύτερα.

4) AGM: Οι μπαταρίες Absorbed Glass Mat είναι οι καλύτερες για χρήση ηλιακής ενέργειας. Δεν έχουν διαρροές αερίου κατά τη φόρτιση, και έχουν εξαιρετική απόδοση. Έχουν όλα τα πλεονεκτήματα των σφραγισμένων μπαταριών τύπου gel και είναι υψηλότερης ποιότητας, διατηρούν την  τάση καλύτερα, αυτοεκφόρτιζονται  βραδύτερα, και διαρκούν περισσότερο. Είναι πιο ακριβές αλλά συνήθως παίρνεις ότι πληρώνεις . 

Σφάλμα 2
Μη σωστό μέγεθος μπαταρίας

Για να σχεδιάσουμε ένα αυτόνομο σύστημα ΑΠΕ, θα δημιουργήσουμε για πρώτη φορά ένα «ενεργειακό ισοζύγιο»

 – Θα υπολογίσουμε τον αριθμό των watt-ωρών που καταναλώνουμε ημερησίως. 

Στη συνέχεια, θα πρέπει να καθορίσουμε πόσες ημέρες της αποθηκευμένης ενέργειας (αυτονομία) είναι απαραίτητες. Αυτή η μεταβλητή μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ δύο και έξι ημερών (ή περισσότερο), ανάλογα με την μέση ημερήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας , την έξοδο της ανανεώσιμης πηγής φόρτισης την  εποχιακή διαθεσιμότητά τους, καθώς και την προθυμία σας να χρησιμοποιήσετε μια εφεδρική γεννήτρια.

Τα περισσότερα συστήματα (οικιακά) μεγαλώνουν με την πάροδο του χρόνου. Φορτία προστίθενται, μια φωτοβολταϊκή γεννήτρια (Solar array) διευρύνεται, αλλά μια συστοιχία μπαταριών δεν μπορεί εύκολα να επεκταθεί. 

Οι μπαταρίες αρέσκονται στο να λειτουργούν σαν ένα ταιριασμένο σύνολο. Μετά από περίπου 1 χρόνο, δεν είναι καλό να προστεθούν νέες μπαταρίες σε μια συστοιχία. 

Αν προβλέπετε αύξηση στο σύστημά, το καλύτερο είναι να ξεκινήσουμε με ένα σετ μπαταριών που είναι μεγαλύτερο από ό, τι χρειαζόμαστε. Αλλά να είναι σίγουρο ότι έχουν επαρκή δυνατότητα φόρτισης, αν όχι, θα οδηγήσει σε θειίκωση (Sulfation), δηλαδή καταστρέφεται η ενεργή μάζα των πλακιδίων τους πράγμα που οδηγεί στην  πρόωρη βλάβη τους. 

Μια μεγάλη συστοιχία μπαταριών απαιτεί μια μεγάλη πηγή φόρτισης – ως εκ τούτου μια εφεδρική γεννήτρια μπορεί να χρειαστεί . 

Η γεννήτρια χρησιμοποιείται σε πολλά αυτόνομα συστήματα για να κάνει  «equalization»  εξίσωση στη συστοιχία μπαταριών.
( πληροφορίες για αυτό το χαμηλότερο στο άρθρο).

Σφάλμα 3
Ακατάλληλο νερό

Οι μπαταρίες υγρού τύπου απαιτούν την προσθήκη αποσταγμένου νερού κάθε 2 έως 6 μήνες, ανάλογα με τον τύπο της μπαταρίας, τη θερμοκρασία της μπαταρίας, καθώς και τις ρυθμίσεις του ελεγκτή φόρτισης και χρήσης του συστήματος. 

Μερικοί άνθρωποι ξεχνούν να συμπληρώσουν  τις μπαταρίες τους. Το χαμηλό επίπεδο υγρού προκαλεί υπερβολική έκλυση αερίων, οι πλάκες παραμορφώνονται, δημιουργείται βραχυκύκλωμα, σπινθήρας και τελικά, πυροδοτείται μια έκρηξη!

Επίσης οι μπαταρίες δεν πρέπει να συμπληρώνονται με νερό ως το χείλος. Δεν χρειάζεται  να συμπληρώνονται με υγρά πιο συχνά από ό, τι απαιτείται για να κρατήσουμε τις πλάκες βυθισμένες. Τις γεμίζουμε μόνο μέχρι το επίπεδο που συνιστάται από τον κατασκευαστή. Σε αντίθετη περίπτωση, κατά την τελική φόρτιση, οι φυσαλίδες θα προκαλέσουν υπερβολικές φυσαλίδες  και πιθανή υπερχείλιση, η οποία μπορεί να προκαλέσει διάβρωση των ακροδεκτών της μπαταρίας καθώς και της καλωδίωσης.

Σφάλμα 4
Πολλές μικρές μπαταριές σε παράλληλη συνδεσμολογία.

Η ιδανική συνδεσμολογία συστοιχίας μπαταριών είναι η απλούστερη που αποτελείται από μια μοναδική σειρά των κυψελών που είναι υπολογισμένες για το σύστημα. 

Αυτός ο σχεδιασμός ελαχιστοποιεί τη συντήρηση και την πιθανότητα τυχόν κατασκευαστικών ατελειών. 

Ας υποθέσουμε ότι χρειαζόμαστε μπαταρίες μεγέθους 700 (Ah) . Μπορούμε να προσεγγίσουμε το μέγεθος αυτό με μία μόνο σειρά από 700Ah βιομηχανικές μπαταρίες, ή δύο παράλληλες σειρές από 350 Ah μπαταρίες, ή τρείς σειρές από 220 Ah μπαταρίες. 

Μια κοινή αντιμετώπιση  είναι να αγοράσουμε τις μικρότερες μπαταρίες και να τις συνδέσουμε παράλληλα γιατί η προσέγγιση αυτή είναι λιγότερο δαπανηρή, μικρότερο κόστος στην αρχή της εγκατάστασης. 

Το πρόβλημα είναι ότι όταν το ρεύμα χωρίζει μεταξύ παράλληλων string, δεν είναι ποτέ ακριβώς ίσo. 

Συχνά, μια ελαφρώς αδύναμη κυψέλη η διάβρωση μιας σύνδεσης  προκαλεί μια ολόκληρη σειρά μπαταριών να λάβουν μικρότερο ρεύμα φόρτισης. Θα υποβαθμιστούν και θα αποτύχουν πολύ πριν από τα άλλα παράλληλα string. Και επειδή η μερική αντικατάσταση επιδεινώνει τις ανισότητες, η μόνη πρακτική λύση είναι να αντικαταστήσουμε  το σύνολο των μπαταριών.

Ένας τρόπος για τη μείωση ή την αποφυγή παράλληλων string της μπαταρίας είναι να χρησιμοποιήσουμε το υψηλότερο επίπεδο τάσης DC που είναι πρακτικό. 

Οι ίδιες μπαταρίες που θα μπορούσαν να αποτελέσουν δύο string σε 24 V μπορούν να συνδεθούν όλες σε μια σειρά για ένα σύστημα 48 V .Η ποσότητα της αποθηκευμένης ενέργειας είναι η ίδια, αλλά η διάταξη είναι απλούστερη και το ρεύμα σε κρίσιμες συγκυρίες κόβεται μισό.

Αν πρέπει να έχουμε πολλαπλά string μπαταρίας, τότε αποφεύγουμε το στοίβαγμα των καλωδίων στους ακροδέκτες της μπαταρίας ώστε να  κάνουμε τις παράλληλες συνδέσεις. Αντ’ αυτού, φέρνουμε καλώδια ξεχωριστά από κάθε σειρά σε 2 bus bars έξω από το κουτί της μπαταρίας. Αυτό μειώνει το δυναμικό διάβρωσης και συμβάλλει στη δημιουργία ηλεκτρικής συμμετρίας.

Σφάλμα 5
Αδυναμία να αποτρέψουμε την διάβρωση.

Το υγρό στις  μπαταρίες υγρού τύπου (flooded batteries) εξατμίζεται δημιουργώντας (φυσαλίδες) κατά το τελικό στάδιο της φόρτισης. 

Όταν χρησιμοποιούμε μπαταρίες τέτοιου τύπου, ένα ίχνος οξέος σε ομίχλη δραπετεύει και συσσωρεύεται στις κορυφές της μπαταρίας. 

Αυτό μπορεί να προκαλέσει διάβρωση στους ακροδέκτες της μπαταρίας, ειδικά σε οποιοδήποτε εκτεθειμένο χαλκό, η οποία προκαλεί αντίσταση του ηλεκτρικού ρεύματος και πιθανά  βραχυκυκλώματα. Είναι ένα άσχημο φαινόμενο, αλλά είναι απλό να αποτραπεί.

Η καλύτερη πρόληψη είναι να εφαρμόζεται ένα κατάλληλο σφραγιστικό σε όλα τα μεταλλικά μέρη των ακροδεκτών πριν από τη συναρμολόγηση. 

Σφραγίζουμε τους πόλους της μπαταρίας, τις εξοχές των καλωδίων, τα παξιμάδια  και τα μπουλόνια ξεχωριστά. Αν το σφραγιστικό εφαρμόζεται μετά τη συναρμολόγηση, τα κενά θα παραμείνουν, ίχνος οξέος θα εναποτεθεί, και η διάβρωση θα εμφανιστεί. 

Ειδικά προϊόντα πωλούνται για την προστασία των ακροδεκτών των μπαταριών, αλλά πολλοί εγκαταστάτες προτιμούν τη βαζελίνη. Δεν δημιουργεί προβλήματα στην  ηλεκτρική επαφή οπότε εφαρμόζουμε ένα λεπτό στρώμα με τα δάχτυλά μας ομοιόμορφα.

Εκτεθειμένα καλώδια σε ένα ακροδέκτη θα πρέπει να σφραγίζονται, χρησιμοποιώντας είτε κόλλα-επένδυση, ή θερμοσυρρικνούμενο σωλήνα ή εφαρμόζουμε προσεκτικά μονωτική ταινία. 

Μπορούμε επίσης  να σφραγίσουμε την άκρη του καλωδίου που δένει στον ακροδέκτη με θέρμανση απαλά, και βυθίζοντας την σε βαζελίνη, η οποία θα λιώσει και θα αγκαλιάσει το καλώδιο. Ακόμα μπορούμε  να χρησιμοποιήσουμε υλικό συγκόλλησης  και να καλύψουμε τις άκρες των γυμνών καλωδίων. 

Όποια και αν είναι η μέθοδος, οι συνδέσεις αυτές πρέπει να έχουν ισχυρή μηχανική αντοχή. 

Οι μπαταρίες που προστατεύονται με τις παραπάνω μεθόδους εμφανίζουν πολύ μικρή διάβρωση, ακόμη και μετά από πολλά χρόνια.

Είναι επίσης σημαντικό να έχουμε τις κορυφές των μπαταριών καθαρές από πιτσιλιές οξέος και σκόνη. Αυτό βοηθά στην αποφυγή της διάβρωσης και των αδέσποτων ρευμάτων σε όλη την κορυφή της μπαταρίας. 

Μια καλή συνήθεια είναι να καθαρίζουμε τις κορυφές των μπαταριών με ένα πανί ή χαρτί κουζίνας εμποτισμένο με αποσταγμένο νερό. 

Δεν καθαρίζουμε με μαγειρική σόδα δεδομένου ότι θα μπορούσε να εισχωρήσει στις μπαταρίες, εξουδετερώνοντας μερικά τον ηλεκτρολύτη.

Σφάλμα 6
Μη κατάλληλο περιβάλλον.

Οι μπαταρίες υγρού τύπου χάνουν προσωρινά περίπου το 20% της πραγματικής παραγωγικής ικανότητας τους, όταν η θερμοκρασία τους πέφτει στους -1°C. 

Αυτό είναι σε σύγκριση με την ονομαστική χωρητικότητα τους σε μια σταθερή θερμοκρασία των 25°C. 

Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το ποσοστό μείωσης της απόδοσης τους αυξάνεται. Γι ‘αυτό είναι σκόπιμο οι μπαταρίες να προστατεύονται από ακραίες θερμοκρασίες.

Όταν δεν μπορούν να αποφευχθούν οι χαμηλές θερμοκρασίες, τότε πρέπει να αγοράζουμε μια μεγαλύτερη συστοιχία μπαταριών για να αντισταθμιστεί η μειωμένη ικανότητά τους στη διάρκεια του χειμώνα. 

Να αποφεύγετε η άμεση ακτινοβολία από πηγές θερμότητας η οποία μπορεί να προκαλέσει ανομοιόμορφη κατανομή Θερμοκρασίας στις κυψέλες (κάποιες κυψέλες έχουν μεγαλύτερη θερμοκρασία από τις άλλες) .

Οι 25°C, είναι το πρότυπο για τη μέτρηση της χωρητικότητας. Ένα ιδανικό εύρος λειτουργίας είναι μεταξύ 10-29°C.

Τοποθετούμε τις μπαταρίες μας ώστε να έχουν όλες περίπου την ίδια θερμοκρασία. 

Αν είναι τοποθετημένες κοντά σε έναν εξωτερικό τοίχο, μονώνουμε τον τοίχο και αφήνουμε χώρο για την κυκλοφορία του αέρα. 

Αφήνουμε κενά αέρα των περίπου 13 mm μεταξύ των μπαταριών, έτσι ώστε αυτές στη μέση να μην θερμαίνονται περισσότερο από ότι οι άλλες.

Επίσης εάν τοποθετήσουμε περίβλημα στις μπαταρίες  αυτό πρέπει να παρέχει εύκολη πρόσβαση για τη συντήρηση, ειδικά για τις μπαταρίες υγρού τύπου. Δεν πρέπει να τοποθετούμε διακόπτες κυκλωμάτων, ή άλλα εξαρτήματα που μπορούν να προκαλέσουν σπινθήρα. Θα δημιουργήσει έκρηξη των φυσαλίδων αερίου υδρογόνου από την έκλυση αερίων κατά τη διάρκεια της φόρτισης.

Σφάλμα 7
Μη σωστός έλεγχος φόρτισης.

Κατά την εγκατάσταση νέων ρυθμιστών φόρτισης ή inverters στο σύστημά , φροντίζουμε να προγραμματίσουμε τα κατάλληλα σημεία ρύθμισης για τον συγκεκριμένο τύπο μπαταρίας μας. 

Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν συνήθως ένα ηλιακό ρυθμιστή φόρτισης και ένα AC φορτιστή μπαταρίας, για χρήση με γεννήτρια κινητήρα ή από το δίκτυο. 

Ο φορτιστής AC είναι εγκατεστημένος στον μετατροπέα μας. Η τάση πρέπει να ρυθμιστεί κατάλληλα ανάλογα με  τον τύπο της μπαταρίας μας σε αυτές τις συσκευές. 

Εάν επιλεγούν λανθασμένα καθορισμένα σημεία φόρτισης, οι σφραγισμένες μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν υπερβολικά και να χάσουν την εσωτερική υγρασία τους , ενώ οι μπαταρίες υγρού τύπου δεν θα φορτιστούν πλήρως και θα επιδεινωθεί η κατάσταση τους εάν τα σημεία ρύθμισης φόρτισης είναι πολύ χαμηλά.

Όταν οι μπαταρίες είναι κρύες, απαιτούν μια αύξηση της μέγιστης τάσης φόρτισης για την πλήρη φόρτισή τους. 

Όταν είναι ζεστές, απαιτούν μια μείωση της τάσης φόρτισης για την αποτροπή υπερφόρτισης. 

Επιλέγουμε λοιπόν ένα ρυθμιστή φόρτισης και inverter/φορτιστής για το σύστημά μας που να περιλαμβάνει έλεγχο της θερμοκρασίας. 

Για να τον χρησιμοποιήσουμε, θα πρέπει να έχουμε έναν αισθητήρα θερμοκρασίας στις μπαταρίες. 

Μπορεί να χρειαστούμε έναν αισθητήρα θερμοκρασίας για κάθε συσκευή φόρτισης (συμπεριλαμβανομένου του inverter). 

Μερικοί μικροί ρυθμιστές φόρτισης έχουν αισθητήριο θερμοκρασίας ενσωματωμένο. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει ο ελεγκτής να βρίσκεται εκεί όπου η θερμοκρασία του είναι παρόμοια με εκείνη των μπαταριών. Διαφορετικά, θα «ξεγελαστούν» και θα ρυθμιστούν να φορτίζουν σε διαφορετικά σημεία από αυτά που απαιτούν οι μπαταρίες μας.

Σφάλμα 8
Έλλειψη συσκευών παρακολούθησης.

Η διαχείριση της μπαταρίας μερικές φορές είναι σαν γρίφος. Αυτό είναι αληθές μόνον εάν ο χρήστης (ή προμηθευτής) είναι στο σκοτάδι. 

Έχετε ποτέ οδηγήσει ένα αυτοκίνητο χωρίς μετρητή καυσίμων; Μπορεί να είναι απογοητευτικό!

Ωστόσο, πολλά συστήματα μπαταρίας δεν έχουν συσκευή για να δείξουν την κατάσταση φόρτισης (SOC) και το επίπεδο της αποθηκευμένης ενέργειας.

Οι μετρητές παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για τη διαχείριση της μπαταρίας, πράγμα που αυξάνει σημαντικά τη μακροζωία της μπαταρίας. Αυτές οι συσκευές παρακολουθούν την συσσωρευμένη ενέργεια των μπαταριών ah και εμφανίζουν την κατάσταση φόρτισης της συστοιχίας των μπαταριών. Επιδεικνύουν επίσης και άλλα στοιχεία που μπορούν να είναι χρήσιμα για τη συντήρηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων.

Τοποθετούμε τη συσκευή παρακολούθησης, σε σημείο που μπορούμε να την δούμε εύκολα – σε μια κεντρική θέση στο σπίτι μας. Βεβαιωνόμαστε ότι η συσκευή είναι προγραμματισμένη σωστά, με βάση τις παραμέτρους του συστήματος. Αυτό χρειάζεται να γίνει μόνο μία φορά, κατά την εγκατάσταση του μετρητή.

Σφάλμα 9
Ακατάλληλη φόρτιση

Ο πιο σίγουρος τρόπος για να καταστρέψουμε τις μπαταρίες μας  εντός 1 έτους ή 2 είναι να τις κρατήσουμε σε χαμηλό επίπεδο φόρτισης (SOC) για εβδομάδες σε ένα χρόνο. 

Το ενεργό υλικό της μπαταρίας θα κρυσταλλωθεί , καλύπτοντας τις πλάκες, οι οποίες θα γίνουν μόνιμα αδρανείς. 

Το φαινόμενο αυτό λέγεται θειίκωση (Sulfation). 

Στην ιδανική περίπτωση, οι μπαταρίες θα πρέπει να λάβουν 100% πλήρη φόρτιση περίπου μία φορά την εβδομάδα για καλή μακροζωία, και όσο πιο συχνά τόσο καλύτερα. 

Αν αυτό παίρνει μια πλήρη ημέρα μέσω μιας γεννήτρια, πρέπει να το κάνουμε! Χρησιμοποιούμε το σύστημα παρακολούθησης για να ξέρουμε πότε το πλήρη επίπεδο φόρτισης SOC έχει επιτευχθεί. 

Εάν δεν έχουμε μετρητή ενέργειας ah, πρέπει να παρακολουθούμε την τάση, ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη και το ρεύμα φόρτισης να πέσει σε χαμηλά επίπεδα. 

Αυτό σημαίνει ότι οι μπαταρίες δεν είναι σε θέση να δεχθούν περισσότερη ενέργεια, και είναι έτοιμες  να δεχτούν μόνο φόρτιση ολοκλήρωσης της διαδικασίας (Finish-charging).

Το χειμώνα, κάποιοι τρέχουν την εφεδρική γεννήτρια τους για μια ώρα την ημέρα – τόσο όσο χρειάζεται  για να αποφευχθεί το κλείσιμο του συστήματος. Κακή ιδέα! Μπορεί να είναι καλύτερο να τρέξουμε την γεννήτρια για δέκα ώρες, μία φορά την εβδομάδα, ή ότι χρειάζεται για να φορτιστούν πλήρως οι μπαταρίες μας, αντί μερικώς και να τις φορτίζουμε πιο συχνά.

Η ολοκλήρωση-φόρτισης (Finish-charging) μιας συστοιχίας μπαταριών με μία γεννήτρια κινητήρα είναι αναποτελεσματική, και έχει σαν αποτέλεσμα η γεννήτρια να δουλεύει πολύ χρόνο . 

Έτσι οι γεννήτριες πρέπει να κλείνουν όταν τελειώνει το στάδιο φόρτισης απορρόφησης (Absorption stage). 

Αλλά σε αυτό το σημείο κατά τη διαδικασία φόρτισης, η συστοιχία μπαταριών θα είναι μόνο περίπου 85% SOC. 

Όμως όπως αναφέραμε η πλήρη φόρτιση της μπαταρίας είναι σημαντική για τη μακροζωία της, οπότε πρέπει να βεβαιωθούμε ότι η ηλιακή μας γεννήτρια ή ανεμογεννήτρια είναι σε θέση να καλύψει το υπόλοιπο της φόρτισης έως 100%. 

Στηριζόμενοι στο ηλιακό μας σύστημα να παρέχει την φόρτιση τερματισμού (Finish-charging) μπορεί να είναι δύσκολο κατά τους χειμερινούς μήνες.

Μια άλλη επιλογή είναι να ρυθμίσουμε το Inveter-φορτιστή σε equalization mode (επιλογή εξισορρόπησης) κατά τη διάρκεια φόρτισης με την γεννήτρια περίπου μια φορά το μήνα για να εξασφαλίσουμε ότι η συστοιχία μπαταριών είναι πλήρως φορτισμένη.

Σημαντικό η τάση δεν πρέπει ποτέ, να πέσει κάτω από περίπου 11 V (για ένα σύστημα 12 V), ή 22 V (24 V του συστήματος), κλπ. 

Τα συστήματα έλεγχου και οι μετατροπείς περιλαμβάνουν συνήθως μια λειτουργία «χαμηλή τάση αποσύνδεσης» (LVD) . 

Αν έχουμε DC φορτία που συνδέονται άμεσα με τις μπαταρίες χωρίς LVD, ζητάμε προβλήματα. 

Είναι καλύτερα να χάσουμε ισχύ από το να πάρουμε άλλη μια  watt-h και να καταστρέψουμε τις μπαταρίες μας. 

Η μέτρηση είναι ζωτικής σημασίας εδώ, γιατί αν περιμένουμε τον μετατροπέα να κλείσει ή τα φώτα να γίνουν αμυδρά, είναι ήδη πολύ αργά – οι μπαταρίες κατά πάσα πιθανότητα θα έχουν χάσει ένα μέρος της χωρητικότητας τους και το προσδόκιμο ζωής τους.

Τέλος, οι μπαταρίες υγρού τύπου πρέπει να εξισώνονται (equalization) τουλάχιστον 4 φορές το χρόνο. 

Το πόσο ακριβώς συχνά εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το μέγεθος της συστοιχίας μπαταριών σε σχέση με τις πηγές φόρτισης μας και το μέσο βάθος εκφόρτισης. 

Κατά την κανονική αποφόρτιση / φόρτιση, οι μεμονωμένες κυψέλες της κάθε μπαταρίας θα απομακρυνθούν από μια κοινή και ομοιόμορφη τάση. 

Η Εξίσωση (equalization) μπορεί να θεωρηθεί ως ελεγχόμενη υπερφόρτιση της συστοιχίας μπαταριών που εξυπηρετεί τόσο στην εξίσωση της τάσης των κυψελών, και να παρέχει μια πιο επιθετική και αναγκαία ανάμιξη του ηλεκτρολύτη της μπαταρίας. 

Η φόρτιση εξισορρόπησης (equalization)  μπορεί να γίνει με την φωτοβολταϊκή μας εάν είναι αρκετά μεγάλη, ή με μία γεννήτρια κινητήρα ή το δίκτυο. 

Οι περισσότεροι ρυθμιστές φόρτισης και inverter-φορτιστές μπαταριών έχουν λειτουργίες εξισορρόπησης.

Σφάλμα 10
Υπερβαίνοντας τον ενεργειακό προϋπολογισμό μας

Αν αφαιρέσουμε περισσότερη ενέργεια από μια συστοιχία μπαταριών από ό, τι βάζουμε μέσα, οι μπαταρίες μας θα υποφέρουν. Δεν είναι φταίξιμο των μπαταριών , όμως αυτή είναι η πιο συχνή αιτία καταγγελιών για τις μπαταρίες.

Ένα κοινό σενάριο: μια καλοπροαίρετη πωλήτρια συσκευής μας πουλάει μια συσκευή που χρησιμοποιεί «πολύ λίγη ηλεκτρική ενέργεια. Δεν ξέρει όμως για την αρχική δαπάνη της ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας. 

Για παράδειγμα, με περίπου 3€ αγοράζουμε περίπου 34 kWh ανά μήνα ηλεκτρικού ρεύματος του δικτύου. Αλλά με την προσθήκη περισσότερων φωτοβολταϊκών πάνελ και την αύξηση της αποθήκευσης δηλαδή τις μπαταρίες για την επίτευξη αυτού του φορτίου, θα μπορούσε να σημαίνει μια επένδυση πολλών χιλιάδων ευρώ! 

Αν δεν προχωρούσαμε σε αναβάθμιση του συστήματός μας, αυτό θα απαιτούσε πάλι συχνότερη λειτουργία εφεδρικής γεννήτριας (ειδικά το χειμώνα) άρα αυξημένο κόστος σε καύσιμα. 

Το ίδιο συμβαίνει επίσης και όταν αποφασίσουμε ότι είναι ασήμαντο να αφήσουμε μια καφετιέρα ή μεγάλη τηλεόραση να δουλεύει όλη την ημέρα. Ακόμη και χαμηλά φορτία ενέργειας θα αυξήσουν την συνολική ενέργεια που καταναλώνουμε εάν δουλεύουν 24 ώρες & 7 ημέρες / εβδομάδα. 

Όταν οι άνθρωποι δεν αποδέχονται αυτή την πραγματικότητα, αυξάνουν τον ενεργειακό προϋπολογισμό, και συχνά κατηγορούν τις μπαταρίες ότι δεν επαρκούν!

Φροντίδα 
Οι αξιολογήσεις της χωρητικότητας των μπαταριών   συνήθως αναφέρονται  στους 25C. Όταν οι μπαταρίες βρίσκονται σε κρύο περιβάλλον η τάση τους πέφτει με αποτέλεσμα να  μειώνεται η απόδοση. Αυτός είναι ένας σημαντικός λόγος που προτιμούμε AGM μπαταρίες, διότι μπορούν να αποθηκεύονται σε κλειστούς χώρους, όπου οι διακυμάνσεις στην θερμοκρασία είναι μικρότερες.

Ένα άλλος σημαντικός παράγοντας  που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη είναι πόσο βαθιά θα εκφορτίζουμε τις μπαταρίες. Αυτό είναι γνωστό ως το DOD (depth of discharge  - βάθος εκφόρτισης). Με άλλα λόγια, πόσο χαμηλά θα αφήσουμε την τάση να μειωθεί μέχρι τον επόμενο κύκλο φόρτισης. Οι περισσότερες αξιολογήσεις μπαταριών μιλάνε για το 80%, αλλά διαρκούν  περισσότερο αν τις κρατάμε φορτισμένες όσο το δυνατόν περισσότερο. Προτιμούμε την περιοχή που κυμαίνεται γύρω στο 50% Οι Μπαταριές μολύβδου οξέος αρέσκονται στο να είναι  φορτισμένες πλήρως. Διαρκούν πολύ περισσότερο αν δεν εκφορτίζονται πολύ  βαθιά. Ωστόσο, μπορούν να αντέξουν εκφορτίσεις μέχρι 80%, αλλά καλό είναι να μη γίνεται πολύ συχνά.

Συμπέρασμα

Αγάπα τις μπαταρίες σου!

Οι συσσωρευτές μολύβδου-οξέος είναι μια παλιά αλλά ανθεκτική τεχνολογία. Είναι περίπου 80% αποτελεσματική στην απελευθέρωση αποθηκευμένης ενέργειας και σπάνια αποτυγχάνουν ξαφνικά. Με καλή διαχείριση, θα ξέρουμε πότε πρέπει να τις αντικαταστήσουμε πριν μας απογοητεύσουν. Και ακόμα και τότε, είναι πλήρως ανακυκλώσιμες.

Δώστε τις μπαταρίες σας αυτό που χρειάζονται, και οι μπαταρίες σας θα κάνουν το ίδιο για σας.

πηγή: emd-consultants.gr