أنواع بطاريات الطاقة الشمسية و أهم الخصائص لكل نوع (الجزء الثاني)

مجموعة بطاريات موضوعة على حامل


أنواع البطاريات المستخدمة في الطاقة الشمسية و مميزاتها و عيوبها لكل نوع :

كما ذكرنا في الدرس السابق عن مقدمة البطاريات المستخدمة في الطاقة الشمسية على وجه الخصوص و طاقة الرياح و غيرهما (للرجوع للدرس السابق اضغط هنا ) فانها تنقسم الى نوعين رئيسيين هما[1]:

1. بطاريات عميقة الدورة السائلة Flooded Lead-Acid Batteries or FLA 

              تعتبر من أكثر الانواع استخداما و يرجع اطلاق مصطلح "السائلة او Flooded " الى انها تحتوي على سائل فائض (حمض الكبريتيك و الماء المقطر ) يغمر خلايا البطارية بالكامل و يجب  الا تقل كمية السائل داخلها عن مستوى الخلايا اي يجب ان تُغمر الخلايا بالكامل لتجنب فقدان الماء اثناء عملية شحن البطارية charging. فيما يلي مميزات و عيوب هذا النوع [1]:

مميزات بطارية FLA :

  1. أقل تكلفة من بطاريتي GEL, AGM  او المعروفة  ببطاريات VRLA.
  2. يمكن تفريغها بنسبة اكبر(DoD)  من بطاريات VRLA (يمكن الرجوع الى تعريف DoD هنا) .
  3. لا تكلف صيانتها شيء سوى اضافة ماء الى اليها في حال نقص عن المستوى المحدد.
  4. تعمل بكفاءة عالية عند الاجواء الحارة و لكن يجب الاخذ في الاعتبار درجة الحرارة المحددة بواسطة الشركة المصنعة في دليل المستخدم.
  5. تعمل بشكل افضل من بطاريات  VRLA عندما تكون في حالة الشحن الجزئي او (Partial State of Charge (PSoC.

عيوب بطارية FLA:

  1. تتطلب صيانة دورية بمتابعة مستوى السائل و اضافة سائل اذا قل عن المستوى المحدد بعكس النوع VRLA الذي لا يتطلب ذلك.
  2. لا يمكن استخدامها الا و هي مثبتة لاعلى و ذلك لاتها تحتوي على سائل لتفادي تفريغ السائل.
  3. يمكن ان تطلق غازات اذا تم شحنها شحن زائد overcharged.
  4. مستوي تفريغ ذاتي عالي مقارنة بVRLA(الشكل 1)[2].
  5. لا يمكن شحنها بالطيران لانها تحتوي على سائل و معلوم ان شحن السوائل الكيميائية ممنوع عبر الطائرات بسبب خطورتها.
  6. لا يمكن وضعها بجوار معدات كهربائية او مواد قابلة للاشتعال.


معدل التفريغ الذاتي لبطارية شلAGM موديل Trojan SSIG12 135
الشكل 1 [2]

2.بطاريات (Valve Regulated Lead-Acid Batteries(VRLA:

النوع الثاني من البطاريات عميقة الدورة و هذه الان اصبحت الاكثر رواجا نسبة للعيوب انفة الذكر للبطارية السائلة  حيث ان هذا النوع لا يتطلب صيانة maintenance-free و تنقسم الى نوعين هما[1]:

Absorbed Glass Mat, AGM:

        هذا النوع يتميز باحتواء الفاصل separator بين الخلايا على   مسامات قادرة على امتصاص مقدار كبير من الثقوب مع القدرة على على الاحتفاظ بثقوب اخرى تعمل كقنوات امرار تسمح للاكسجين بالمرور من القطب الموجب الى القطب السالب مما يحافظ على تركيز الالكتوليت electrolyte.

مميزات بطارية AGM;
  1. اقل تكلفة من بطارية Gel.
  2. تعمل في مستويات حرارة اوسع  اعلى من نظيرتها Gel و FLA (الشكل 2) [2].
  3. اقل معدل تفريغ ذاتي self-discharge rate مقارنة ببطاريتي FLA وAGM.
  4. تتميز بمقاومة عالية للاهتزازت مقارنة ايضا بالنوعين السابقين.
  5. مناسبة لتطبيقات عالية القدرة high power applications.

مخطط السعة و الدرجة الحرارة للبطارية

الشكل 2[2]

عيوب بطارية AGM:

في المجمل هذا النوع اقل عيوب من النوعين الاخريين

  1. لا تعمل بشكل فعال مع التطبيقات التي تتطلب معدل تفريغ عالي DoD كما بالنسبة لFLAو  Gel.
  2.  لا تعمل ايضا بشكل فعال في تطبيقات القدرة المنخفضة low power applications.

بطارية Gel Battery:

في هذا النوع يكون الالكتروليت خليط من سيليكا جل و حمض الكبريتيك و هذا المخليط يشكل مادة صلبة تملأ حاوية البطارية و تعمل هذه المادة على منع مرور غاز الهيدروجين و لكن في فترة وجيزة تتحول هذه البطارية لتعمل بنفس اسلوب بطاريتي AGM وFLA و ذلك ان بعد مرور وقت عليها تتكون ثقوب كالتي في بطارية جل Gel و تسمح للاكسجين بالعبور و الاتحاد مع القطب السالب مكونة PbO2.

مميزات بطارية Gel:
  1. تعمل بشكل فعال في التطبيقات التي تتطلب معدل تفريغ منتظم.
  2. تعمل بشكل فعال افضل من بطارية AGM في التطبيقات منخفضة القدرة.

عيوب بطارية Gel;
  1. غالية الثمن مقارنة بالنوعين السابقين
  2. لا تعمل في الاجواء الباردة (اقل من 5 درجة مئوية).
  3. لا تعمل كما النوعين السابقين عندما تصل نسبة التفريغ 20%[1].
  4. معدل تفريغ ذاتي اكبر من بطارية AGM.



المصادر:
[1] Yaseen and others, Study of Batteries as Storage of Electrical Energy, with Application in
Renewable Energy Projects (Wind and Solar Energies) (scientific paper), 2017, Red Sea University journal, Sudan
[2] (Trojan battery company datasheet for batteries models (FLA SSIG 12 145 & AGM SAGM 12 135.

نرحب بالاسئلة و الاستفسارت عبر التعليقات او عبر التواصل بالماسنجر (الزر الازرق اسفل يمين الشاشة)







 

إرسال تعليق

Yggdrasil day 12-22: The Magic of the World Tree of leovegas leovegas 제왕카지노 제왕카지노 dafabet dafabet 715Hotels in Casinos Near Me

اجعل مشاركتك بناءة و احترم وجهات نظر المشاركين الآخرين
مرحبا دائماً بمشاركاتكم لاثراء جو معرفي من أجل تبادل الخبرات

[disqus]

نموذج الاتصال

الاسم

بريد إلكتروني *

رسالة *

يتم التشغيل بواسطة Blogger.
Javascript DisablePlease Enable Javascript To See All Widget