آشنایی با شرایط عملیاتی باتری خورشیدی در سیستم فتوولتائیک مطابق استاندارد ملی

سیستم‌های خورشیدی یا سامانه فتوولتائیک در صورت عدم وجود نور خورشید به تنهایی قادر به تولید انرژی نخواهند بود؛ در اینجاست که کاربرد باتری خورشیدی در سیستم فتوولتائیک نمایان می‌شود. باطری خورشیدی در واقع انرژی خورشیدی جذب شده در طول روز را در خود ذخیره می‌کند و در شب هنگام یا هوای ابری از آن استفاده می‌کند. یکی از استانداردهایی که به موضوع باتری خورشیدی در سیستم فتوولتائیک پرداخته است، استاندارد ملی ایران شماره 1-10764 با عنوان "باتری‌ها و سل‌های ثانويه برای ذخیره انرژی تجدید پذیر – الزامات کلی و روش های آزمون – قسمت 1: کاربرد منفصل از شبکه فتوولتائیک" می‌باشد که در ادامه به بخشی از آن اشاره خواهیم کرد. جهت استعلام قیمت باتری خورشیدی می‌توانید از سامانه ساخت بازار استفاده نمایید.

شناخت ویژگی‌های باتری خورشیدی در سیستم فتوولتائیک

شناخت ویژگی‌های باتری خورشیدی و آشنایی اولیه با آن جهت استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک اهمیت زیادی دارد. باتری خورشیدی درسیستم فتوولتائیک ها که در شرایط آب و هوایی معمولی کار می‌کنند، ممکن است در معرض شرایطی قرار بگیرند که در ادامه آن ها را شرح خواهیم داد:

زمان پشتیبانی توسط باتری خورشیدی در سامانه فتوولتائیک

باتری‌ های خورشیدی به طور معمول جهت تامین انرژی در شرایطی خاص مثلا برای یک دوره زمانی روزهای ابری متوالی (به صوت معمول بین 3 تا 15 روز) طراحی و ساخته می‌شوند. جهت تعیین و انتخاب ظرفیت مورد نیاز باطری خورشیدی در سیستم‌ فتوولتائیک باید موارد زیر در نظر گرفته شوند:

• چرخه فصلی یا روزانه لازم (همراه با محدودیت‌هایی در رابطه با حداکثر عمق دشارژ)
• بررسی زمان لازم برای دسترسی به سایت
• بررسی دمای عملیاتی سیستم‌های فتوولتائیک
• بررسی میزان فرسودگی باتری
• بررسی ضریب توسعه بار یا افزایش آتی بار

جریان شارژ و دشارژ در باتری خورشیدی

در باتری خورشیدی در سیستم فتوولتاییک جریان‌های شارژ و دشارژ به صورت زیر می‌باشند:

• جریان شارژ حداکثر به صورت I20 (بر حسب آمپر)
• جریان شارژ متوسط به صورت I50 (بر حسب آمپر)
• جریان شارژ متوسط تعیین شده توسط بار و به صورت I20 (بر حسب آمپر)

*منظور از I20، یک بیستم ظرفیت اسمی باتری خورشیدی می‌باشد.

لازم به ذکر است که بسته به طراحی سامانه فتوولتاییک، ممکن است جریان شارژ و دشارژ باطری خورشیدی در محدوده وسیع‌تری تغییر پیدا کند. در برخی از این سامانه‌ها، جریان بار مورد نیاز، همزمان با شارژ باتری تامین می‌شود.

سیکل روزانه باطری خورشیدی

یکی دیگر از شرایط عملیاتی باتری خورشیدی در سیستم فتوولتاییک توجه به سیکل روزانه باتری است. به طور معمول، باطری خورشیدی تحت سیکل‌های روزانه زیر قرار می‌گیرد:

• شارژ در طول ساعات روشن روزانه
• دشارژ در طول ساعات شبانه

مصرف معمولی روزانه در باتری خورشیدی، باعث ایجاد دشارژ 2 تا 20 درصدی ظرفیت باتری می‌شود. جهت استعلام قیمت باطری خورشیدی می‌توانید از سامانه ساخت بازار استفاده نمایید.

سیکل فصلی باتری خورشیدی

سیکل یا چرخه فصلی از سیکل‌هایی است که ممکن است باطری‌های خورشیدی از نظر شارژ تحت تاثیر آن قرار بگیرند. این سیکل فصلی می‌تواند ناشی از تغییرات شرایط شارژ متوسط باشد و به صورت‌های زیر انجام می‌شود:

• دوره‌های کم تابش نور خورشید
• دوره‌های پر تابش نور خورشید

در دوره‌های با تابش کم نور خورشید مانند فصل زمستان که انرژی تولیدی کمتری را شاهد خواهیم بود، ظرفیت موجود شارژ باتری خورشیدی می‌تواند تا 20 درصد ظرفیت اسمی یا کم‌تر از آن نیز کاهش داشته باشد. اما در دوره‌های با تابش بالای نور خورشید مانند فصل تابستان، باتری یا در حالت شارژ کامل قرار می‌گیرد و یا احتمال شارژ مازاد آن نیز وجود دارد.

زمان حالت شارژ بالای باتری خورشیدی

همانطور که در بخش قبل نیز گفته شد، باتری خورشیدی در سیستم فتوولتائیک در طول فصل تابستان در بالاترین حالت شارژ خود قرار دارد که معمولا بین 80 تا 100 درصد ظرفیت اسمی باتری است. در این صورت یک سیستم تنظیم کننده ولتاژ وجود دارد که میزان حداکثر ولتاژ باتری را در طول زمان شارژ مجدد که توسط طراح آن تعیین شده است، محدود می‌نماید. این ولتاژ باعث می‌شود که حداکثر حالت شارژ باتری در کمترین زمان ممکن رخ دهد بدون آنکه منجربه شارژ مازاد باتری شود.شارژ مازاد باتری خورشیدی می‌توانند منجر به تولید گاز بیشتری شود و در نتیجه آن مصرف آب را در سل خورشیدی منفذ دار افزایش دهد. در سل‌های با قابلیت شیر خود تنظیم (سرب-اسیدی) شارژ مازاد موجب کاهش مصرف آب و انتشار گاز می‌گردد که حرارت بیشتری را در باتری ایجاد می‌کند.

در برخی از دستورالعمل‌ها، این اجازه داده شده است که ولتاژ باتری خورشیدی برای یک دوره کوتاه مدت، جهت تعدیل و یا شارژ تقویت شده از مقادیر معین تخطی کند. در این خصوص لازم است تا تولید کنندگان باتری‌‌های خورشیدی مقادیر ولتاژ شارژ با حداکثر میزان تطبیق آن را تعیین کرده و اعلام نمایند. در صورتی که دمای عملیات باتری به صورت قابل توجهی از دمای مرجع تخطی نماید، جبران ولتاژ شارژ آن باید مطابق با دستورالعمل‌های تدوین شده توسط تولید کننده تعیین شود.لازم به ذکر است که طول عمر مورد انتظار برای یک باتری خورشیدی در سیستم فتوولتاییک که در بالاترین حالت شارژ خود به صورت منظم نگه داری می‌شود، به صورت قابل توجهی کم‌تر از طول عمر باطری خورشیدی است که در حالت شارژ شناور پیوسته می‌باشد. برای دریافت آخرین و بهترین قیمت باتری خورشیدی از سایت ساخت بازار دیدن فرمایید.

زمان حالت شارژ پایین دائم باتری

هنگامی که تابش نور خورشید کم باشد، انرژی تولیدی توسط کلیه اجزا سیستم فتوولتائیک ممکن است کم تر از نیاز شارژ باتری باشد؛ در اینصورت گفته می‌شود که حالت شارژ باتری کاهش یافته  و یا چرخه در حالت شارژ پایین قرار دارد. این پدیده ممکن است به دلایلی مانند موقعیت جغرافیایی، فصل زمستان، ابرهای سنگین، تجمع گرد و غبار و یا باران اتفاق بیفتد.

دمای عملیاتی

محدوده دمای عملیاتی و رطوبت در طول عملکرد یک باتری خورشیدی در سیستم فتوولتائیک یکی از موارد مهم در انتخاب و خرید باتری خورشیدی است که توسط تولید کننده آن مشخص می‌شود. در صورتی که اطلاعاتی در این زمینه ارائه نشده است، می توان از جدول زیر استفاده نمود. همچنین در صورتی که دمای عملیاتی از مقادیر عنوان شده در جدول نیز خارج بود باید با تولید کننده باتری خورشیدی مشورت صورت پذیرد. همچنین لازم به ذکر است که طول عمر باطری خورشیدی با افزایش دمای عملیاتی باتری، کاهش پیدا می‌کند. در مقابل دمای پایین باعث کاهش یافتن ظرفیت و عملکرد دشارژ باتری می‌گردد؛ در این صورت نیز باید با تولید کننده آن مشورت نمود.

نوع باتری	محدوده دمایی (درجه سانتی گراد)	رطوبت (درصد)
سرب اسیدی	15- الی 40+	بیشتر از 90 درصد
نیکل – کادمیم (الکترولیت استاندارد)	20- الی 45+	بیشتر از 90 درصد
نیکل – کادمیم (الکترولیت با چگالی بالا)	40- الی 45+	بیشتر از 90 درصد
نیکل – متال هیدرید	20- الی 45+	بیشتر از 90 درصد
لیتیم – یون و مواد الکتروشیمیایی دیگر	تایید توسط تولید کننده باتری خورشیدی	تایید توسط تولید کننده باتری خورشیدی

 لایه بندی الکترولیت

در باتری‌های سرب – اسیدی امکان اتفاق افتادن لایه بندی الکترولیت وجود دارد. در نوع منفذدار این نوع باتری‌ها به وسیله ایجاد تلاطم یا گردش در الکترولیت (توسط شارژ مازاد دوره ای در زمان عملکرد باتری) از لایه بندی الکترولیتی جلوگیری می‌شود. همچنین این فرآیند (جلوگیری از ایجاد لایه بندی الکترولیت) در نوع با شیر خود تنظیم باتری خورشیدی سرب -اسیدی از دستورالعمل‌های تهیه شده توسط تولید کننده استفاده می‌شود.

نحوه استعلام قیمت باتری خورشیدی در ساخت بازار

انتخاب باتری خورشیدی مناسب نقش بسیار مهم در سیستم‌های فتوولتائیک ایفا می‌کند؛ در نتیجه اطلاع از قیمت باتری خورشیدی، مقایسه انواع آن و آشنایی با تولید کنندگان یا تامین کنندگان باتری خورشیدی در سیستم‌های فتوولتائیک می‌تواند در رسیدن به این هدف،کمک دهنده باشد. جهت استعلام قیمت باطری خورشیدی می‌توانید از قسمت تاسیسات برقی در سایت ساخت بازار و بخش برق خورشیدی، وارد بخش باتری‌های خورشیدی شده و قیمت‌ها را مشاهده نمایید. همچنین تولید کنندگان و تامین کنندگان محترم باتری‌ خورشیدی نیز می‌توانند با قرار دادن محصولات خود همراه با قیمت خود را به خریداران بیشتری معرفی کنند. همچنین به خریدارانی که قصد خرید باتری خورشیدی را دارند، کمک کنند.