Lietuviškos žiemos ir energijos kaupikliai: kaip šalčiai veikia baterijų efektyvumą? ()
Lietuvos klimatas turi vieną ypatingą bruožą – žiemos gali būti švelnios, bet gali būti ir tokių savaičių, kai termometras nerodo daugiau nei –15 °C.
© Gustavo Fring (Public Domain) | https://www.pexels.com/photo/electricians-inspecting-the-solar-panels-4254162/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Šį sezoninį nepastovumą jaučia visi: automobiliai vedasi sunkiau, šilumos siurbliai dirba intensyviau, o saulės energijos kaupikliai susiduria su sąlygomis, kurios daro tiesioginę įtaką jų darbui.
Svarbu suprasti, kaip šalčiai veikia baterijų efektyvumą, kiek tai svarbu realiame gyvenime ir kaip užtikrinti, kad kaupiklis tarnautų saugiai ir patikimai net atšiauriomis lietuviškomis žiemomis.
Kaip šaltis veikia bateriją ir kodėl tai įvyksta?
Li-ion ir LiFePO₄ technologijos, naudojamos energijos kaupikliuose, yra jautrios temperatūrai. Šaltis veikia tiek baterijos cheminius procesus, tiek jos vidinį atsparumą. Tai nėra defektas – tai natūralus reiškinys, lemiantis, kaip greitai jonai juda baterijos viduje. Kuo šalčiau, tuo procesai lėtesni, o tai daro įtaką talpai, įkrovimo greičiui ir bendrai efektyvumui.
- Mažėja momentinė talpa (baterija laikinai „laiko“ mažiau energijos).
- Krinta įkrovos efektyvumas, ypač įkrovimo metu.
- Baterija lėčiau priima energiją ir gali riboti įkrovimo galią.
- Esant ekstremaliam šalčiui sistema automatiškai išjungia įkrovimą dėl saugumo.
|
Tai reiškia, kad žiemą baterija gali veikti kiek kitaip nei vasarą, bet ne prasčiau, jei ji įrengta tinkamai.
Veesla.lt nuotr. (Asmeninis albumas)
Kiek procentų sumažėja efektyvumas lietuvišką žiemą?
Lietuvoje įprasti –5 °C ar –10 °C šalčiai baterijoms nėra pavojingi, bet jie turi pastebimą įtaką talpai. Vidutiniškai talpa gali sumažėti nuo keliolikos iki maždaug 20 % šaltomis dienomis. Tai reiškia, kad jei turite 10 kWh sistemą – šalčio metu jos faktinė naudinga talpa gali siekti apie 8 kWh.
Svarbu suprasti, kad tai laikinas sumažėjimas. Vos baterijai sušilus (natūraliai arba dėl šildytuvo), talpa ir efektyvumas grįžta į įprastą lygį.
- Baterijos technologijos (lifepo₄ mažiau jautri nei klasikinės Li-ion).
- Ar kaupiklis turi integruotą pašildymą.
- Ar jis montuojamas patalpose ar lauke.
- Dienos generacijos kiekio ir apkrovų pasiskirstymo.
- Minimalios ir maksimalios paros temperatūrų.
Skirtumai tarp sistemų gali būti tikrai dideli, todėl labai svarbu suprasti savo įrangos technines ribas.
Ar baterijas galima įkrauti šalčio metu?
Svarbiausias dalykas, kurį privalo žinoti kiekvienas kaupiklio savininkas: baterijų įkrovimas esant giliam šalčiui yra ribojamas ne dėl komforto, o dėl saugumo. Dauguma kaupiklių neleidžia įkrauti baterijos esant žemesnei nei 0 °C temperatūrai. Tai apsauga nuo Li-ion kristalizacijos reiškinio, kuris gali pažeisti akumuliatoriaus struktūrą.
Hotstart nurodo, jog jų baterijų šiluminio valdymo sistema („Thermal Management System“) apima šildymo funkciją, skirtą palaikyti akumuliatorių veikimui optimalią temperatūrą, taip užtikrina, kad baterija ir esant žemai aplinkos temperatūrai vis tiek galėtų būti įkraunama.
Tai nereiškia, kad baterija nebepasikraus. Modernūs kaupikliai turi šildymo funkcijas, kurios pakelia baterijos temperatūrą iki saugaus lygio.
- Įkrovimas šalčio metu ribojamas tik dėl saugumo.
- Geresni modeliai turi integruotą šildymą, leidžiantį įkrauti net esant –15 °c.
- Įkrovimo ribojimas neturi įtakos baterijos ilgaamžiškumui.
- Šildymas naudoja dalį pačios baterijos energijos, tačiau užtikrina ilgaamžę apsaugą.
Todėl žiemą baterija įkraunama kitaip, bet netampa netinkama naudojimui.
Kaip užtikrinti, kad energijos kaupiklis žiemą veiktų maksimaliai efektyviai?
Lietuvoje šaltis nėra išimtis, tai sezoninė realybė. Tačiau tinkamai prižiūrimas energijos kaupiklis gali puikiai veikti visus metus, net ir savaitėmis išsilaikant dviženkliams minusams. Dažniausiai didžiausią įtaką daro ne oro temperatūra, o netinkamos montavimo vietos ar per mažai dydžiui pritaikyta sistema.
Kad efektyvumas būtų kuo aukštesnis, reikėtų laikytis kelių principų.
- Montuoti bateriją šildomoje arba bent jau neperšąlančioje patalpoje, jei įmanoma.
- Rinktis modelį su integruota šildymo funkcija arba BMS temperatūriniu valdymu.
- Vengti baterijos montavimo atvirose lauko vietose, ypač prie metalinių sienų.
- Užtikrinti, kad saulės elektrinės galia yra pakankama kompensuoti žiemos nuostolius.
- Rinktis kaupiklio talpą su rezervu – žiemą prarandama dalis efektyvumo.
Tai paprasti sprendimai, kurie leidžia baterijai veikti stabiliai visus metus.
Kodėl lietuviškas klimatas nėra kliūtis, o tik planavimo dalis?
Baterijos lietuviškoms žiemoms pritaikytos – jos turi temperatūrinius jutiklius, šildytuvus ir saugos algoritmus, kurie apsaugo įrangą net ir šalčiausią naktį. Tai nėra technologija, skirta tik pietų šalims. Tai sprendimas, kuris, tinkamai suprojektuotas, idealiai veikia ir mūsų klimato zonoje.
Svarbiausia ne bijoti šalčio, o suprasti, kaip saulės energijos kaupikliai veikia žiemos metu ir kaip pasirinkti sistemą, kuri išlaikys pilną funkcionalumą visus metus. Teisingai suprojektuota baterija jūsų namus aprūpins energija net tada, kai lauke –20 °C, ir būtent čia atsiskleidžia gerai suplanuotos sistemos vertė.
