Жить вне сети означает освободиться от традиционной сети.

Аккумуляторы играют решающую роль, позволяя сохранять электроэнергию для дальнейшего использования. Без аккумуляторов было бы трудно жить вне сети, используя преимущественно чистую энергию для своих потребностей в электроэнергии, поскольку не было бы способа накапливать энергию, производимую возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная и ветровая энергия.

Несколько типов аккумуляторов используются для жизни вне сети: литий-ионные аккумуляторы, литий-железо-фосфатные, свинцово-кислотные и никель-кадмиевые. Каждый тип аккумулятора имеет свои преимущества и ограничения. Выбор правильного типа батареи имеет решающее значение для обеспечения надежной автономной системы солнечной энергии.

Литий-ионные аккумуляторы — это тип аккумуляторной батареи, обычно используемый в электронных устройствах, таких как ноутбуки и сотовые телефоны. Они также используются во многих бытовых солнечных системах и электромобилях. Одним из основных преимуществ литий-ионных аккумуляторов является их высокая плотность энергии, что означает, что они могут хранить много энергии в небольшом пространстве. Компактный размер делает их хорошим выбором для применений, где вес и размер имеют важное значение. Литий-ионные аккумуляторы также имеют длительный срок службы, обычно не менее пяти лет, а некоторые модели — до 20 лет. Они не страдают от «эффекта памяти», который влияет на способность аккумулятора перезаряжаться с течением времени. Кроме того, они относительно неприхотливы в обслуживании. Исторически литиевые батареи были дорогими в производстве. Благодаря недавнему росту популярности и широкому использованию их стоимость снизилась.

Недавние инновации в аккумуляторной технологии привели к появлению нового типа химических элементов: литий-железо-фосфатных батарей (широко известных как LFP или LiFePO4). Аккумуляторы LFP используются во всей текущей линейке портативных электростанций, солнечных генераторов и комплектов питания EcoFlow. Аккумуляторы LFP — это не то же самое, что литий-ионные аккумуляторы. В литий-ионных батареях традиционно используется кобальт, но в литий-железо-фосфатных батареях используется комбинация фосфата железа и графита.

Кобальт в литий-ионных батареях электромобилей токсичен, что делает батареи LiFePO4 более экологически чистой альтернативой. Кроме того, более 70% мирового кобальта поступает из Демократической Республики Конго (ДРК), где его добывают в чрезвычайно тяжелых условиях труда и часто с использованием детского труда. Батареи LFP обычно более эффективны при хранении, имеют более длительный срок службы и работают в более широком диапазоне температур без снижения производительности. Батареи LiFePO4 (LFP) — лучший выбор для автономной жизни. Они более эффективны благодаря более быстрой зарядке, более длительному жизненному циклу и меньшему воздействию на окружающую среду.

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются перезаряжаемыми, в них в качестве электродов используются свинец и оксид свинца, а в качестве электролита — серная кислота. Они распространены в автомобилях, гольф-карах, лодках и других подобных устройствах. Свинцово-кислотные аккумуляторы относительно недороги и широко доступны, что делает их экономически эффективным выбором. Кроме того, они могут выдерживать глубокие разряды без повреждений. С другой стороны, они тяжелые, громоздкие и неэффективные — и редко используются в современных автономных солнечных энергосистемах. Свинцово-кислотные аккумуляторы обычно требуют частого обслуживания, например, заполнения их водой. Кроме того, свинцово-кислотные аккумуляторы имеют относительно низкую плотность энергии. Они не могут хранить столько энергии в данном пространстве. Стоит отметить несколько распространенных разновидностей свинцово-кислотных аккумуляторов.

В никель-кадмиевых (NiCad) батареях в качестве электродов используются оксид никеля и кадмия, а в качестве электролита — гидроксид калия. Они обычно используются в портативных электронных устройствах, таких как электроинструменты и беспроводные телефоны. Никель-кадмиевые аккумуляторы хорошо подходят для применений, требующих надежного и долговечного источника питания, поскольку они имеют длительный срок службы и устойчивы к неправильному обращению. Они также являются хорошим выбором для применений, в которых аккумулятор будет использоваться при низких температурах, поскольку они имеют относительно низкую скорость разряда при низких температурах. Однако они не так энергоемки, как литий-ионные батареи или батареи LFP, а это означает, что для хранения того же количества энергии вам потребуется больше энергии. Они также склонны к феномену «эффекта памяти», что означает, что они «помнит» свои предыдущие циклы разрядки и не перезаряжаются полностью. Кроме того, NiCad-аккумуляторы содержат кадмий, который токсичен и может нанести вред окружающей среде. Этот тип батарей редко используется в солнечных энергосистемах.

Заключение

Литий-железо-фосфат (LFP) является лучшим вариантом для большинства случаев автономной работы. Они имеют высокую плотность энергии, что означает, что они могут хранить достаточно энергии в небольшом пространстве. Они также легкие и имеют длительный срок службы. Кроме того, они не страдают эффектом памяти и не требуют ухода (например, добавления воды в клетки). Хотя они дороже других типов батарей, их небольшой размер, низкие эксплуатационные расходы и длительный срок службы делают их экономически эффективным выбором. Если вы строите автономную экосистему умного дома, вам нужно эффективное и надежное решение. Батареи LiFePO4 (LFP) — лучший выбор для достижения этих целей.