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 "Fogyasztók" oldalra és ott végezd el a háztartásodban lévő elektromos berendezések fogyasztásának kiszámítását!

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:

Fejezzük ki ebből a keresztmetszetet:

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

ahol:

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 = ( 4 * A / Pi )

A fenti példánál maradva a vezeték minimálisan szükséges átmérője:

D = ( 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:

 

Inverterek MenüNapenergia

 

 

Utolsó frissítés dátuma: 2004 október 07.