Развенчание мифа о применении стартерных (автомобильных) аккумуляторов в солнечных системах

Какие аккумуляторы выбрать при установке солнечных систем?

С этим вопросом часто встречаются люди, которые начинают изучать альтернативные источники питания.

К статье о правильном заряде аккумуляторов наша читательница написала комментарий о работе стартерных АКБ с солнечной станцией и привела ссылку на видеоролик, в котором человек показывают свою систему резервного питания, работающую от стартерных батарей.

Вот этот ролик. С 26й минуты речь идёт об аккумуляторах в системе: 

С удовольствием посмотрели ролик. Хозяин и создатель солнечной системы просто и доходчиво рассказывает о своем опыте.

Только вот простота порой скрывает подводные камни, о которых стоит сказать отдельно.

Применяется стартерная аккумуляторная батарея внушительной ёмкости, которая вроде бы должна запасать огромную энергию. Но судя по нагрузкам, потребление в доме ничтожное. Для чего тогда такая ёмкость?

А вот для чего. Срок службы аккумуляторов в циклическом режиме определяется глубиной разряда. Стартерные аккумуляторы абсолютно не предназначены для глубокого разряда (такова конструкция и состав пластин), а лишь для коротких и мощных разрядов.

Чтобы не давать аккумуляторам серьезно разряжаться, ограничена глубина разряда: установлено напряжение переключения с аккумуляторов на внешнюю сеть 47 В, что в пересчёте на один аккумуляторный элемент 1,96 В/эл. Глубина разряда крайне мала (дай бог, 10%), т.е. режим разряда близок к буферному. Такую глубину разряда стартерные аккумуляторы еще как-то переносят. Попробовали бы их разрядить хотя бы до уровня 1,80 В/эл. - и после 10…20 циклов (в лучшем случае!), и этим стартерным аккумуляторам настал бы конец («в хлам», как образно выражается автор).

Но вот для гелевых и АGM аккумуляторов этот уровень напряжения - отнюдь не разряд «в хлам», а абсолютно нормальный уровень отдачи 100% номинальной ёмкости. Эти аккумуляторы как раз и предназначены для подобных режимов. У них циклический ресурс 100% глубины разряда-заряда исчисляется 150-600 циклами и даже более (зависит от модели и производителя). А это в десятки раз больше, чем у столь пропагандируемых стартерных. Для стартерных же единственный способ хоть как-то остаться в живых – неглубокий разряд. Тогда количество подобных «циклов» (хотя назвать это «циклом» язык не поворачивается) может быть достаточно большим и несколько лет отслужить такие аккумуляторы в силах.

Такой прием (повышать начальную ёмкость для снижения реальной глубины разряда) применяется и для гелевых и АGM аккумуляторов, чтобы дополнительно увеличить циклический ресурс. Но по-любому заложенные в специализированных аккумуляторах возможности в десятки раз выше.

Автор ссылается на то, что по опыту применял разные типы аккумуляторов, а результат примерно один и тот же. Думается, тут есть неточность или хитрость: скорее всего ёмкость ранее бралась в несколько раз меньше (из экономии, дорогие же аккумуляторы!), но разряжались аккумуляторы глубже. Ну и какие еще попадались ему модели/производители – тоже большой вопрос. К сожалению, на рынке много чего гуляет из так называемых «гелиевых» аккумуляторов, качество которых ниже плинтуса, а их продажа – чистой воды развод покупателей (продавцы даже не знают, что аккумуляторы должны быть «гелевыми», а отнюдь не «гелиевыми», и что все упомянутые выше типы аккумуляторов – такие же свинцово-кислотные, как и стартерные). Только заложены в них технологии, призванные увеличить достижимую глубину разряда при большом циклическом ресурсе.

Кстати, стоит сказать, что мощность и срок службы аккумуляторов далеко не всегда определяется их весом и количеством свинца внутри, хотя некоторая зависимость есть (если исключить, конечно, явные подделки, где вместо пластин фольга). Срок службы и циклический ресурс аккумуляторов при нормальной эксплуатации определяется толщиной пластин и их составом. В стартерных аккумуляторах пластины тонкие (чтобы развивать большие пусковые токи), а к свинцу добавляется кальций - для лучшей адгезии активной пастообразной массы в решетке (скелету пластины). При глубоком разряде тонкие пластины недолговечны (из-за протекания тока деформируются и осыпаются). Для повышения глубины разряда пластины делаются толще, а для повышения циклического ресурса наилучшие производители добавляют еще и олово (оно в 10 раз дороже свинца, но что поделать).

Электролит в гелевых аккумуляторах – сгущенный раствор серной кислоты (путем добавления в него силиконосодержащих добавок) становится более густым и лучше удерживает материал пластин, не давая ему отслаиваться. В аккумуляторах AGM типа электролит жидкий, но абсорбирован в стекло-капиллярном материале сепараторов, которые также поддерживают активное вещество пластин от осыпания.

Качество аккумуляторов, их отдача и срок службы определяется в значительной мере и чистотой активных материалов. У порядочных производителей AGM и гелевых батарей это всегда первичный свинец чистотой не менее 99,94%, а у прочих – переработанный (а у стартерных - только переработанный! – чтобы было подешевле…).

Стоит добавить, что и гель, и стекло-капиллярные сепараторы служат еще и процессу рекомбинации водорода и кислорода (превращению их в воду) и делая таким образом аккумуляторы необслуживаемыми и безопасными, позволяя эксплуатировать их в помещении.

Теперь о работе стартерных аккумуляторов на описываемом объекте: сравнительно небольшая нагрузка (всего-то микроволновая печь) просаживает аккумуляторы изрядной ёмкости ниже уровня переключения на сеть. У аккумуляторов с нормальной ёмкостью, да еще и 450 Ач, такого быть не может! Это свидетельствует о том, что реальная ёмкость данных аккумуляторов уже далеко не равна начальной. Может 50- 60%, а похоже, что и меньше. Между прочим, по международным критериям срок службы аккумуляторов определяется достижением остаточной ёмкости 80% от начальной, так что Ваши аккумуляторы по таким критериям уже «покойники».

Что тогда, спрашивается, дают такие большие, но стартерные аккумуляторы потребителю? Да почти ничего, кроме иллюзии пользования солнечной системой с накоплением энергии. Солнечная система еще способна дать что-то, но вот накопительная для автономности – почти ничего! Зато дешево. А в чем тогда изначальный смысл всей затеи? Взяты аккумуляторы подешевле, но большой ёмкости, а ощутимой автономности для сколь-нибудь реальной нагрузки получить нельзя. «Экономия» денег под большим вопросом, да и зачем тогда весь сыр-бор?

Конечно, не специалист может и не знать всех подробностей и нюансов по аккумуляторному оборудованию. Ссылаться на то, что в этом не очень разбираешься, можно, конечно, но тогда не стоит и проповедовать то, в чем слабо ориентируешься.