Grösse einer Batterie, "shallow-cycle" und "deep-cycle", Nennkapazität, Lade- und Entladerate, Entladetiefe.
Die erste Entscheidung, die Sie
treffen müssen, ist die Frage, wie viel Speicherplatz Ihre Batterie bieten
soll. Oft wird dies als "Autonomietage" ausgedrückt, da sie auf der
Anzahl der Tage basiert, an denen Ihr System voraussichtlich Strom liefern
kann, ohne eine Eingangsladung von der Solaranlage zu erhalten. Zusätzlich zu
den Autonomietagen sollten Sie auch Ihr Nutzungsmuster und die Kritikalität
Ihrer Anwendung berücksichtigen. Wenn Sie ein System für ein Wochenendhaus
installieren, sollten Sie eine größere Batteriebank in Betracht ziehen, da Ihr
System die ganze Woche über Energie laden und speichern muss. Wenn Sie hingegen
eine PV-Anlage als Ergänzung zu einem generatorgestützten System installieren,
kann Ihre Batteriebank leicht unterdimensioniert sein, da der Generator bei
Bedarf zum Aufladen betrieben werden kann.
Auswirkungen der Temperatur auf Batterien.
Batterien reagieren empfindlich
auf Temperaturextreme, und Sie können aus einer kalten Batterie nicht so viel
Energie entnehmen wie aus einer warmen. Verwenden Sie die Tabelle unten, um die Temperatureffekte zu
berücksichtigen. Obwohl Sie aus einer heißen Batterie mehr als die
Nennkapazität herausholen können, verkürzt der Betrieb bei heißen Temperaturen
die Lebensdauer der Batterie. Versuchen Sie, Ihre Batterien in der Nähe der
Raumtemperatur zu halten. Laderegler können mit einer
Temperaturkompensationsoption erworben werden, um den Ladezyklus bei
verschiedenen Temperaturen zu optimieren und die Lebensdauer Ihrer Batterie zu
verlängern.
Entladetiefe
Die Entladetiefe ist der
Prozentsatz der Nennkapazität der Batterie, der der Batterie entnommen wird.
Die Fähigkeit einer Batterie, einer Entladung zu widerstehen, hängt von ihrer
Konstruktion ab. Zwei Begriffe, "shallow-cycle" und
"deep-cycle", werden üblicherweise zur Beschreibung von Batterien
verwendet. Für PV-Inselsysteme sollten immer Deep-Cycle-Batterien verwendet
werden. Diese Batterien haben dickere Platten und die meisten halten täglichen
Entladungen von bis zu 80 % ihrer Nennkapazität stand. Die meisten Deep-Cycle-Batterien
sind mit geflutetem Elektrolyt ausgestattet, d. h. die Platten sind mit dem
Elektrolyt bedeckt. Der Flüssigkeitsstand muss überwacht und regelmäßig
destilliertes Wasser nachgefüllt werden, damit die Platten vollständig bedeckt
bleiben. Es gibt auch verschlossene Blei-Säure-Batterien, bei denen keine
Flüssigkeit nachgefüllt werden muss. Zudem gibt es auch andere Arten von
Deep-Cycle-Batterien wie Nickel-Cadmium-Batterien, die für spezielle
Anwendungen verwendet werden. Die maximale Entladetiefe, die für die
Dimensionierung verwendet wird, sollte dem schlimmsten Entladungsfall
entsprechen, den die Batterie erleben wird. Die Systemsteuerung sollte so
eingestellt werden, dass eine Entladung unterhalb dieses Wertes verhindert
wird.
Nennkapazität der Batterie.
Die Amperestunden-Kapazität einer
Batterie wird in der Regel zusammen mit einem Standardstundenwert wie zehn oder
zwanzig Stunden angegeben. Nehmen wir zum Beispiel an, die Batterie hat eine
Nennkapazität von 100 Amperestunden und es wird eine Referenzzeit von 20
Stunden angegeben. Das bedeutet, dass die Batterie voll geladen ist und 20
Stunden lang einen Strom von 5 Ampere liefert. Wenn der Entladestrom niedriger
ist, z. B. 4,5 Ampere, dann steigt die Kapazität auf 110 Amperestunden. Die
Beziehung zwischen der Kapazität einer Batterie und dem Ladestrom ist in der
Literatur des Herstellers zu finden.
Lebensdauer der Batterie.
Die Lebensdauer einer Batterie
ist schwer vorherzusagen, da sie von einer Reihe von Faktoren wie Lade- und
Entladerate, Entladetiefe, Anzahl der Zyklen und extremen Betriebstemperaturen
abhängt. Es ist ungewöhnlich, dass eine Blei-Säure-Batterie in einer PV-Anlage
länger als fünfzehn Jahre hält, aber viele halten fünf bis acht Jahre.
Wartung
Batterien müssen regelmäßig
gewartet werden. Selbst verschlossene Batterien sollten überprüft werden, um
sicherzustellen, dass die Anschlüsse dicht sind und es keine Anzeichen für eine
Überladung gibt. Bei gefluteten Batterien sollte der Elektrolytstand deutlich
über den Platten gehalten werden, und die Spannung und das spezifische Gewicht
der Zellen sollten auf konstante Werte überprüft werden. Große Schwankungen
zwischen den Messwerten können auf Probleme mit den Zellen hinweisen. Das
spezifische Gewicht der Zellen sollte insbesondere vor dem Wintereinbruch mit
einem Aräometer überprüft werden. In kalten Umgebungen kann der Elektrolyt in
Blei-Säure-Batterien einfrieren. Die Gefriertemperatur ist eine Funktion des
Ladezustands der Batterie. Wenn eine Batterie vollständig entladen ist, wird der
Elektrolyt zu Wasser und die Batterie kann einfrieren.
Wählen Sie den nachstehenden Multiplikator, der der durchschnittlichen Umgebungstemperatur im Winter entspricht, der Ihre Batteriebank ausgesetzt sein wird.
Multiplikator für die Umgebungstemperatur:
26.7ºC 1.00
21.2ºC 1.04
15.6ºC 1.11
10.0ºC 1.19
4.4ºC 1.30
-1.1ºC 1.40
-6,7ºC 1,59