Hoe werkt een zonnebatterij?

Zonnebatterijen kunnen een belangrijke aanvulling zijn op uw zonne-energiesysteemZe helpen je overtollige elektriciteit op te slaan die je kunt gebruiken als je zonnepanelen niet genoeg energie opwekken, en bieden je meer opties om je huis van stroom te voorzien

Als u zich afvraagt ​​hoe een zonnebatterij werkt, legt dit artikel u uit wat een zonnebatterij is, de wetenschap van zonnebatterijen, hoe zonnebatterijen werken met zonne-energiesystemen en de algemene voordelen van het gebruik van zonnebatterijopslag

Wat is een zonnebatterij?

De zonnebatterij is een apparaat dat u aan uw zonne-energiesysteem kunt toevoegen om de overtollige elektriciteit op te slaan die door uw zonnepanelen wordt opgewektU kunt die opgeslagen energie vervolgens gebruiken om uw huis van stroom te voorzien op momenten dat uw zonnepanelen niet genoeg elektriciteit opwekken, inclusief nachten, bewolkte dagen en tijdens stroomuitval

Het doel van zonnebatterijen is om u te helpen meer van de energie te gebruiken die uw zonnepanelen opwekkenAls u geen batterijopslag heeft, gaat alle overtollige elektriciteit van uw zonne-energie naar het elektriciteitsnet, wat betekent dat uw zonnepanelen stroom opwekken en aan andere mensen leveren zonder eerst volledig te profiteren van de elektriciteit die uw zonnepanelen opwekken

De wetenschap van zonnebatterijen

Lithium-ijzerfosfaatbatterijen (LiFePO4-batterijen) zijn momenteel de meest populaire zonnebatterijen op de marktDit is dezelfde technologie die wordt gebruikt voor smartphones of andere hightech batterijenLithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen ondergaan een chemische reactie die chemische energie opslaat voordat deze wordt omgezet in elektrische energieDe reactie vindt plaats wanneer lithiumijzers vrije elektronen afgeven, en die elektronen stromen van de negatief geladen kathode naar de positief geladen anode

De lithiumzoutelektrolyt is een vloeistof in de batterij, die deze beweging stimuleert en versterkt door de nodige positieve ijzers te leveren om de reactie in evenwicht te brengenDe stroom van vrije elektronen wekt de stroom op die mensen nodig hebben om elektriciteit te gebruiken

Wanneer u elektriciteit uit de batterij haalt, stromen de lithiumionen terug over de elektrolyt naar de positieve elektrodeTegelijkertijd bewegen elektronen van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode door het buitenste circuit, waardoor het aangesloten apparaat van stroom wordt voorzien

Thuisbatterijen voor zonne-energie combineren meerdere ijzeren batterijcellen met geavanceerde elektronica die de prestaties en veiligheid van het hele batterijbanksysteem op zonne-energie regeltZo functioneren zonnebatterijen als oplaadbare batterijen die de kracht van de zon gebruiken als de eerste input die het hele proces van het creëren van een elektrische stroom op gang brengt.

Batterijopslagtechnologieën vergelijken

Als het gaat om typen zonnebatterijen, zijn er twee gebruikelijke opties: lithium-ijzerfosfaatbatterijen (LiFePO4) en loodzuurbatterijenZonnepaneelbedrijven geven de voorkeur aan lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen omdat ze meer energie kunnen opslaan, die energie langer kunnen vasthouden dan andere batterijen en een grotere ontladingsdiepte hebbenDiepte van ontlading, ook wel DoD genoemd, is het percentage waarmee batterijen kunnen worden gebruikt, gerelateerd aan hun totale capaciteitAls een batterij bijvoorbeeld een DoD van 95% heeft, kan deze veilig worden gebruikt tot 95% van de capaciteit van de batterij voordat deze moet worden opgeladen

Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) batterij

Zoals eerder vermeld, geven batterijfabrikanten de voorkeur aan lithium-ijzerfosfaat-batterijtechnologieën vanwege hun hogere DoD, betrouwbare levensduur en het vermogen om meer energie langer vast te houden en compactere formatenVanwege deze talrijke voordelen zijn lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen echter ook duurder in vergelijking met loodzuurbatterijen

Loodzuuraccu

Loodzuuraccu's (dezelfde technologie als de meeste autoaccu's) bestaan ​​al vele jaren en worden veel gebruikt in energieopslagsystemen thuis voor off-grid stroomoptiesHoewel ze nog steeds op de markt zijn tegen zakvriendelijke prijzen, neemt hun populariteit geleidelijk af vanwege de lage DoD en kortere levensduur

AC-gekoppelde opslag vsDC-gekoppelde opslag

Koppeling verwijst naar hoe uw zonnepanelen zijn aangesloten op uw accubankopslagsysteem, en de opties zijn gelijkstroom (DC) koppeling of wisselstroom (AC) koppelingHet belangrijkste verschil tussen de twee is het pad van de elektrische energie die door het zonnepaneel wordt geproduceerd

Zonnepaneelcellen produceren DC-elektriciteit en DC-elektriciteit moet worden omgezet in AC-elektriciteit voordat deze door uw huis kan worden gebruiktZonnebatterijen kunnen echter alleen gelijkstroom opslaan, dus er zijn verschillende manieren om zonnebatterijen op uw zonne-energiesysteem aan te sluiten

DC-gekoppelde opslag

Met DC-koppeling stroomt de DC-elektriciteit geproduceerd door zonnepanelen door de zonnelaadregelaar en vervolgens rechtstreeks naar de zonnebatterijenEr is geen stroomverandering vóór opslag en conversie van gelijkstroom naar wisselstroom vindt alleen plaats wanneer batterijen elektriciteit leveren aan uw huis of terugleveren aan het elektriciteitsnet

DC-gekoppelde accu's zijn efficiënter omdat de elektriciteit maar één keer van DC naar AC hoeft te veranderenDC-gekoppelde opslag vereist echter meestal een complexere installatie, wat de initiële kosten kan verhogen en de algehele installatietijdlijn kan verlengen

AC gekoppelde opslag

Met AC-koppeling gaat DC-elektriciteit opgewekt door zonnepanelen eerst door een omvormer om te worden omgezet in AC-elektriciteit voor dagelijks gebruik door apparaten in huisDie wisselstroom (AC) kan ook worden geleverd aan een aparte omvormer om weer te worden omgezet in gelijkstroom (DC) voor opslag in de zonnebatterijenbankWanneer het tijd is om de opgeslagen energie te gebruiken, stroomt de elektriciteit uit de batterijen en terug naar een omvormer om weer te worden omgezet in AC-elektriciteit voor uw huis

Met AC-gekoppelde opslag wordt elektriciteit drie keer afzonderlijk geïnverteerd, de ene keer wanneer de zonnepanelen het huis in gaan, een andere keer wanneer ze van het huis naar de opslag van de accubank gaan en een derde keer wanneer ze van de accuopslag terug naar de huisElke inversie veroorzaakt wel enige efficiëntieverliezen, dus AC-gekoppelde opslag is iets minder efficiënt dan een DC-gekoppeld systeem

In tegenstelling tot DC-gekoppelde opslag, waarbij alleen energie van zonnepanelen wordt opgeslagen, is een van de grootste voordelen van AC-gekoppelde opslag dat het energie van zowel zonnepanelen als het elektriciteitsnet kan opslaanDit betekent dat zelfs als uw zonnepanelen niet genoeg elektriciteit opwekken om uw accubank volledig op te laden, u de accu toch kunt vullen met elektriciteit van het net om u van back-upstroom te voorzien of te profiteren van arbitrage voor elektriciteitstarieven

Het is ook gemakkelijker om uw bestaande zonne-energiesysteem te upgraden met AC-gekoppelde batterijopslag, omdat het bovenop een bestaand systeemontwerp kan worden toegevoegd, in plaats van erin te moeten worden geïntegreerdDit maakt AC-gekoppelde batterijbankopslag een meer populaire optie voor retrofit-installaties

Hoe zonnebatterijen werken met een zonne-energiesysteem

Dit hele proces begint met zonnepanelen op uw dak die elektriciteit opwekkener is een stapsgewijze uitsplitsing van wat er gebeurt met een DC-gekoppeld systeem:

Zonlicht valt op de zonnepanelen en de energie wordt omgezet in gelijkstroom (DC）elektriciteit).De elektriciteit gaat de batterij in en wordt opgeslagen als gelijkstroom (DC) elektriciteitDe DC-elektriciteit verlaat vervolgens de batterij en gaat de omvormer in, waar het wordt omgezet in wisselstroom die het huis kan gebruikenHet proces verschilt enigszins van AC-gekoppelde systemen

De elektriciteit gaat naar de omvormer om te worden omgezet in wisselstroom (AC) elektriciteit die het huis kan gebruikenDe overtollige elektriciteit stroomt vervolgens door een andere omvormer om weer om te zetten in gelijkstroom (DC) elektriciteit die kan worden opgeslagen voor later

Als uw huis de energie moet gebruiken die is opgeslagen in de batterij, moet die elektriciteit weer door de omvormer stromen om wisselstroom (AC) elektriciteit te worden

Hoe werken zonnebatterijen met een hybride omvormer?

Als u een hybride omvormer heeft, kan een enkel apparaat gelijkstroom (DC) omzetten in wisselstroom (AC) en AC omzetten in gelijkstroomU heeft dus geen twee omvormers nodig in uw fotovoltaïsche (PV) installatieEen daarvan is het omzetten van elektriciteit uit zonnepanelen (zonne-omvormer) en een andere is het omzetten van elektriciteit uit zonnebatterijen (accu-omvormer)

Hybride omvormers, ook wel batterij-gebaseerde omvormers of hybride netgekoppelde omvormers genoemd, combineren batterij-omvormers en omvormers voor zonne-energie in één apparaatHet elimineert de noodzaak om twee afzonderlijke omvormers in dezelfde opstelling te gebruiken door te functioneren als een omvormer voor zowel de elektriciteit van uw zonnebatterijen als de elektriciteit van uw zonnepanelen

Hybride omvormers worden steeds populairder omdat ze met of zonder batterijopslag kunnen werkenTijdens het eerste installatieproces kunt u een hybride omvormer in een batterijloos zonnesysteem installeren, waardoor u later de mogelijkheid heeft om zonne-energieopslag toe te voegen

Voordelen van zonnebatterijopslag

Het toevoegen van back-upbatterijen voor zonnepanelen is een geweldige manier om ervoor te zorgen dat u het meeste uit uw zonne-energiesysteem haalter zijn enkele van de belangrijkste voordelen van een opslagsysteem voor zonnebatterijen voor thuis:

Slaat overtollige elektriciteitsopwekking op

Uw zonnepanelensysteem kan vaak meer stroom opwekken dan u nodig heeft, vooral op zonnige dagen wanneer er niemand thuis isAls je geen accubank op zonne-energie hebt, wordt de extra energie aan het net geleverdAls je meedoet aan een nettomeetprogramma, kun je wel krediet verdienen voor die extra opwekking, maar het is meestal geen 1:1-verhouding voor de elektriciteit die je opwekt

Met batterijopslag laadt de extra elektriciteit uw batterijen op voor later gebruik, in plaats van naar het elektriciteitsnet te gaanU kunt de opgeslagen energie gebruiken in tijden van lagere opwekking, waardoor u minder afhankelijk bent van het net voor elektriciteit

Biedt verlichting bij stroomuitval

Aangezien uw batterijen de overtollige energie kunnen opslaan die door uw zonnepanelen wordt geproduceerd, heeft uw huis elektriciteit beschikbaar tijdens stroomuitval en andere keren dat het elektriciteitsnet uitvalt

Verkleint uw ecologische voetafdruk

Met de batterijopslag van zonnepanelen kunt u groene energie gebruiken door optimaal gebruik te maken van de schone stroom die door uw zonnepaneelsysteem wordt gegenereerdAls die energie niet wordt opgeslagen, bent u afhankelijk van het elektriciteitsnet wanneer uw zonnepanelen niet genoeg opwekken voor uw behoeftenDe meeste elektriciteit van het elektriciteitsnet wordt echter opgewekt met behulp van fossiele brandstoffen, dus u zult waarschijnlijk op vuile energie lopen wanneer u van het net put

Levert stroom, zelfs nadat de zon ondergaat

Als de zon ondergaat en zonnepanelen geen elektriciteit opwekken, komt het net tussenbeide om de broodnodige stroom te leveren als je geen accubank hebtMet zonnebatterijen gebruikt u 's nachts meer van uw zonne-energie, waardoor u meer energie-onafhankelijk bent en uw elektriciteitsrekening laag kunt houden

Een stille oplossing voor noodstroomvoorziening

Zonne-energiebatterijen zijn honderd procent geruisloze opties voor back-upstroomopslagU profiteert van onderhoudsvrije, schone energie en hoeft niet te maken te hebben met het geluid dat afkomstig is van een back-upgenerator op gas

Belangrijkste punten

Begrijpen hoe zonnebatterijen werken, is belangrijk als u van plan bent om zonne-energieopslag toe te voegen aan uw zonne-energiesysteemOmdat het werkt als een grote oplaadbare batterij voor uw huis, kunt u profiteren van overtollige zonne-energie die uw zonnepanelen produceren, waardoor u meer controle heeft over wanneer en hoe u zonne-energie gebruikt

Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen zijn het meest populaire type zonnebatterij en ondergaan een chemische reactie die energie opslaat en vervolgens vrijgeeft als elektrische energie voor gebruik in uw huisOf u nu kiest voor een DC-gekoppeld, AC-gekoppeld of hybride systeem, u kunt het investeringsrendement van uw zonne-energiesysteem verhogen zonder afhankelijk te zijn van het elektriciteitsnet

Conclusie

Of u nu een nieuw zonne-energiesysteem installeert of er al een heeft, batterijopslag op zonne-energie kan u helpen het meeste uit uw systemen te halenZonnebatterijen slaan overtollige elektrische energie op die panelen produceren Deze batterijen zorgen voor een constante stroomvoorziening tijdens perioden van stroomuitval of na zonsondergangAan de ene kant kun je met een zonnesysteem veel netkosten besparenAan de andere kant, als u een accubank koopt om zonne-energie op te slaan, kunt u hierop een federale belastingvermindering voor zonne-energie van 30% claimen (raadpleeg uw lokale belastingdienst voor meer informatie).

Het installeren van zonnebatterijen is een geweldige optie voor mensen die in gebieden wonen met frequente stroomuitvalOok zijn ze de moeite waard in gebieden waar er een stimulans is om zonnebatterijen te gebruikenZonnebatterijen zijn goed voor het milieu, waardoor ze een van de belangrijkste investeringen in onze ecologische toekomst zijn