ブログ

Jun 30, 2023

太陽光発電へ: 機器を理解する

William Chui 先週、私たちは太陽光発電システムの主要コンポーネントの 1 つであるバッテリーについて検討し始めました。 先週の要約として、利用可能なバッテリーの種類とその仕組みについて見てきました。

ウィリアム・チューイ

先週、私たちは太陽光発電システムの主要コンポーネントの 1 つであるバッテリーについて検討し始めました。

先週の要約として、利用可能なバッテリーの種類、サイズ、容量、寿命について見てきました。

今週も太陽電池に関する議論を続ける中で、電池の種類を詳しく調べるよう求められています。 それが完了したら、先週学んだことを活用して、12 ボルトの太陽光発電システム用のバッテリーのサイズを決定します。

先週私たちが示唆したように、最新の鉛蓄電池が登場します浸水（FLA）、ゲル化（GEL）そして吸収ガラスマット（AGM）。これが実際に何を意味するのかを詳しく見てみましょう。

浸水したバッテリー (FLA)

浸水ディープ サイクリング バッテリーは、業界で使用されている最も古く、最も一般的なタイプのバッテリーです。 このバッテリーは、保守済みの湿電池または浸水バッテリーとして定義されます。 バッテリーの内部プレートは、バッテリー酸とバッテリー水の混合物である電解液と呼ばれる液体で覆われています。 バッテリーの働きに応じて、バッテリー水を数か月ごとに補充する必要があります。

蒸気プロセスによりバッテリーから水分が失われるため、ほとんどの場合、バッテリーは非常に換気の良い場所に設置する必要があります。 このバッテリーはかなりの注意を必要としますが、手入れをすれば、潜在的に最長 12 年間の使用寿命が記録されています。 ただし、適切に手入れをしないと、硫酸化などの液体の状態に関連した化学的故障が発生し、バッテリーの寿命が徐々に短くなります。

ゲル化(GEL)

GEL バッテリーは、「密閉型メンテナンスフリー」(SMF) バッテリー グループに分類されます。 ゲル化バッテリーの構造は浸水バッテリーに似ていますが、主な違いは電解質がゲルの形であることです。 バッテリーは液を補充する必要がありません。 バッテリーは、浸水したバッテリーよりも充電を保持することができ、また、浸水した場合にはより深い放電が発生します。 バッテリーの電解質はゲルであるため、垂直に保管したり設置したりする必要がなく、硫酸化の問題が少なく、同じ放電率でも寿命が長くなり、事実上メンテナンスフリーという利点もあります。

吸収ガラスマット（AGM）

また、メンテナンスフリーの吸収ガラスマット (AGM) は、他の鉛蓄電池と同じ原理に基づいています。 バッテリーのプレートの間には非常に細かいグラスファイバーマットが挟まれています。 マットには電解液が含浸されているため、バッテリーのこぼれを防ぎ、通常は FLA タイプと GEL タイプの両方よりも軽く、バッテリーは 3 つのタイプすべての中で最も効率的です。 GEL バッテリーと同様に、AGM バッテリーはより高速で充電でき、電解液がマットの中にあるため、浸水タイプのバッテリーよりも危険性が低いと考えられています。 AGM バッテリーも GEL バッテリーよりは安価ですが、浸水式バッテリーよりは高価です。

バッテリーの種類に関する質問に、できるだけシンプルかつわかりやすい形で答えられたことを願っています。 将来的には、適切な用途に適したタイプを選択することを検討していきます。 12 ボルト システム用のバッテリーのサイズを見てみましょう。

バッテリーバンクのサイジング

ここで、上記のバッテリーがすべて同じであると仮定し、エネルギー管理について説明したときに確認した消費量の計算を取り上げます。 必要な総エネルギーは 330 ワット時の電力でした。

バッテリーを長時間持続させたいので、最大放電深度を 20% と仮定します。 それでは、いくつかの計算をしてみましょう。 330ワット時が20%の放電深度である場合、バッテリーの総容量(X)はどのくらいですか?

X = 330/20% となり、X は 1650 ワット時になります。

バッテリーのサイズは、ワット時 / バッテリー バンク電圧 (システム電圧) = アンペア時となります。

バッテリーの合計サイズは 1650 時間 / 12 ボルト = 137.5Ah になります。

次に市販されているサイズに切り上げると、20% の放電深度で動作する 150Ah バッテリーが選択されます。