Giriş

Piller, elektrik enerjisini kimyasal formda depolar ve gerektiğinde elektrik akımı olarak serbest bırakabilir. Mobil telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, araba marşları gibi çeşitli cihazları çalıştırmak için yaygın olarak kullanılırlar. Güneş enerjisi sistemlerinde ise piller, enerji depolama ve dağıtımında önemli bir rol oynar.

Elektrik pilleri, kimyasal reaksiyonları kullanarak enerji depolar ve serbest bırakır. Bu piller, elektrolit ile ayrılmış iki veya daha fazla elektroddan oluşur. Deşarj sırasında elektrotlar ve elektrolit içinde kimyasal reaksiyonlar meydana gelir ve kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüştürülür.

Elektrik pillerinin en yaygın örneklerinden biri otomobil marş (sulu kurşun-asit) pilleridir.

Farklı Voltajlara Sahip Piller

Piller, yapıları ve uygulama alanlarına bağlı olarak farklı voltaj aralıklarında gelir. Farklı voltajlara sahip başlıca pil türleri şunlardır:

a) Düşük voltajlı piller: Voltajı 12 volta kadar olan bu piller, araba pilleri (12V), motosiklet pilleri (6V veya 12V) ve taşınabilir elektronikler için piller (3.7V veya 7.4V) gibi cihazlarda yaygın olarak kullanılır.

b) Orta voltajlı piller: Voltajları 12 volt ile birkaç yüz volt arasında değişir. Güneş enerji sistemlerinde, elektrikli araçlarda, elektrikli skuterlerde ve diğer enerji depolama sistemlerinde kullanılırlar. Örnekler arasında 48V, 72V, 96V gibi voltajlara sahip lityum-iyon piller bulunmaktadır.

c) Yüksek voltajlı piller: Bunlar, birkaç yüz volt ile birkaç kilovolt arasında değişir ve büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinde, elektrik santrallerinde, elektrik şebekelerinde ve endüstriyel uygulamalarda kullanılır. Örneğin, 400V, 800V ve daha yüksek voltajlara sahip lityum piller yaygın olarak kullanılır.

Önemli: Güneş enerji santralleri genellikle 12/24/48V gibi orta voltajlı piller ve çeşitli voltaj değerlerine sahip yüksek voltajlı piller kullanır.

Modern Pil Türleri: Kurşun-Asit, AGM, GEL, Karbon, LiFePo4

Birçok pil türü mevcuttur ve yeni türler sürekli olarak geliştirilmektedir. Bu bölümde, güneş enerjisi sistemlerinde en yaygın kullanılan türlere odaklanacağız:

1. Kurşun-Asit Akü Marşı

Kurşun-asit akü marşı, araçları veya güç sistemlerini başlatmak için yüksek bir enerji patlaması sağlamak için kullanılan tipik tasarım ve terminalleri gösteriyor

Sulu elektrolitli kurşun-asit akü, daha yaygın olarak araba marş aküsü olarak bilinir, ekonomik olmasına rağmen güneş enerji santralleri için uygun değildir, çünkü kısa süreli enerji patlamaları (örneğin bir arabayı başlatmak gibi) için tasarlanmıştır. Araba pillerinin güneş sistemlerinde kullanılması, sürekli yüksek güç talebi nedeniyle hızlı bir şekilde bozulmalarına yol açabilir.

2. AGM (Absorban Cam Mat) Aküsü

AGM (Absorban Cam Mat) aküsü, derin döngü uygulamaları ve bakım gerektirmeyen yedek güç için kullanılan kapalı tasarımını gösteriyor

1970’lerde geliştirilen AGM aküsü, kurşun-asit akülerinin evriminde bir sonraki aşamayı temsil eder. Bu piller, elektrolitin cam bir mat içine emildiği, bakım gerektirmeyen, kapalı pillerdir. AGM pilleri, kapasitesinin %20–25’ine kadar deşarj oranlarıyla güneş sistemlerinde kullanılabilir. Örneğin, 100Ah’lik bir AGM aküsü, 230V’luk bir yükü 240–310W arası taşıyabilir.

3. GEL Aküsü

GEL aküsü, döngüsel uygulamalar ve güvenilir yedek güç için kullanılan kapalı, dökülmeye karşı dayanıklı tasarımını gösteriyor

GEL pilleri 1930’larda geliştirilmiştir ve elektroliti jel formunda kullanır. Bu piller daha güvenlidir, çünkü jel sıvı sızmasını engeller ve pil eğilmiş veya hasar görmüş olsa bile dökülmeyi önler. GEL pilleri ayrıca uzun bir ömre sahiptir ve %100 deşarj derinliğinde 800 döngüye kadar dayanabilir. Güneş sistemleri için uygundurlar ancak daha yüksek bir fiyat etiketine sahiptirler.

4. Karbon Aküsü

Karbon aküsü, geleneksel kurşun-asit pillerle karşılaştırıldığında geliştirilmiş performans ve daha uzun ömürle derin döngü enerji depolama için kullanılan tasarımını vurguluyor

Karbon veya grafen bazlı piller, AGM ve GEL teknolojilerinin bir geliştirilmesidir. Bu kapalı ve bakım gerektirmeyen piller, %100 deşarj derinliğinde 2000 döngüye kadar dayanır ve bu da onları güneş sistemleri için sağlam bir seçenek yapar. Ancak, genellikle daha pahalıdırlar.

5. LiFePo4 (Lityum Demir Fosfat) Aküsü

LiFePO4 (Lityum Demir Fosfat) aküsü, hafif tasarımı, uzun ömrü ve yüksek güçlü uygulamalarda güvenliği ile tanınır

LiFePo4 pilleri, 1996 yılında geliştirilmiş olup, yüksek güvenlikleri, kararlılıkları ve uzun ömürleri ile bilinirler, bu da onları modern güneş enerjisi sistemleri için ideal kılar. 9000 döngüden fazla ömürleriyle LiFePo4 pilleri, elektrikli araçlar ve büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinde tercih edilen bir seçenektir. Sabit voltaj çıkışı sağlarlar, bu da güneş santralleri için sistem tasarımını basitleştirir.

LiFePo4 Aküsünün avantajları hakkında daha fazla bilgi için, aşağıdaki makalelere göz atın:

Sonuç

Güneş enerjisi sisteminiz için doğru pili seçmek, ihtiyaçlarınıza ve bütçenize bağlıdır. Kurşun-asit pilleri maliyet açısından cazip olabilir, ancak sürekli güç sağlama ihtiyaçları için uygun değildirler. AGM, GEL, karbon ve LiFePo4 pilleri daha iyi performans sunar ve güneş enerjisi kurulumları için daha uygun seçeneklerdir. Her tür, ömür, bakım ve güç çıkışı açısından benzersiz avantajlara sahiptir, bu da sisteminiz için en iyi uyumu bulmanıza yardımcı olur.