blog ekspercki

nasz sklepinternetowy

Jak prawidłowo eksploatować akumulatory żelowe i AGM?

23 lutego, 2017

Jak używać akumulatorów żelowych i AGM – Czyli ważne zasady eksploatacji akumulatora

 

Akumulatory bezobsługowe kwasowo-ołowiowe oferowane w sklepie są wykonane w najnowszej technologii VRLA (Valve Regulated Lead Acid), czyli posiadają samoregulujące się zawory bezpieczeństwa ze specjalną wewnętrzną rekombinacją gazów (ta właściwość powoduje że nie wymagają pomieszczeń z wymuszoną wentylacją). Mamy dwie technologie wykonania akumulatorów VRLA: z elektrolitem uwięzionym w separatorze z maty szklanej AGM (ang. Absorbent Glass Mat) zwane dalej akumulatorami AGM oraz elektrolitem w postaci gęstego żelu GEL czyli akumulatorami żelowymi.

Akumulatory podczas prawidłowej eksploatacji nie wymagają żadnej obsługi. Podczas normalnej pracy nie wydzielają gazów oraz nie ma zagrożenia wycieku elektrolitu. Naturalna wentylacja w pomieszczeniu w zupełności wystarcza do chłodzenia ogniw i usuwania skutków nieprzewidzianego przeładowania. Dzięki tym właściwościom akumulatory VRLA można bez problemu instalować w pomieszczeniach  w których przebywają ludzie. Jeśli chcemy zainstalować akumulatory w szafach zamkniętych, musi być zapewniona odpowiednia wentylacja.

 

Środki ostrożności przy pracy z akumulatorami VRLA

  • Nie palić oraz nie dopuszczać do upadku iskry w pobliżu akumulatorów lub silników.
  • Nie kłaść metalowych narzędzi na akumulatorach, może to bowiem doprowadzić do zwarcia i powstania iskry, która z kolei może zaprószyć ogień. Starać się zabezpieczyć wystające bieguny akumulatora przed przypadkowym kontaktem z metalowymi elementami.
  • Zdjąć metalowe rzeczy osobiste takie jak pierścionki, bransoletki, naszyjniki czy zegarki podczas pracy z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi.
  • Akumulatory o dużej pojemności mogą ważyć ponad 30kg, dlatego przed podniesieniem akumulatora należy zastosować odpowiednią pozycję oraz zapewnić sobie swobodne przejście.
  • Stawiać akumulator na podłożu delikatnie, nie rzucać akumulatora. W przypadku transportu akumulatora spedycją zabezpieczyć akumulator do transportu poprzez styropian lub dużą ilość przekładek kartonowych.

 

Magazynowanie akumulatorów żelowych i AGM

  • Akumulatory należy przechowywać w suchym, chłodnym i czystym miejscu.
  • Akumulator należy magazynować w stabilnej pozycji, z dala materiałów przewodzących, które mogłyby doprowadzić do zwarcia biegunów.
  • Akumulatora nie wolno wystawiać na działanie wody, promieni słonecznych (nagrzewanie się obudowy od słońca) oraz źródeł ciepła (grzejnik, piec, na podgrzewanej podłodze) gdyż spowoduje to skrócenie żywotności, pogorszenie parametrów lub korozję terminali przyłączeniowych.

 

Maksymalny czas przechowywania określa się przy założeniu zachowania 50% pojemności maksymalnej.

Przybliżony czas składowania w temperaturze:

6 miesięcy 20 °C
4 miesiące 30 °C
2 miesiące

40 °C

 

W magazynie sklepu TECHTRON utrzymujemy stałą temperaturę ok 20 °C kontrolowaną przez klimatyzację

Temperature w magazynie kontroluje klimatyzacja

Magazyn klimatyzowany

 

Akumulatory należy użytkować oraz magazynować stosując się do warunków określonych poniżej:

  • składowanie akumulatora: od -20 do 40°C (w temperaturach minusowych drastycznie spada pojemność akumulatorów, dlatego należy odpowiednio dobrać pojemność gdy akumulator będzie użytkowany w temperaturze ujemnej)
  • ładowanie akumulatorów: od 0 do 40°C (zalecane)
  • rozładowanie akumulatora -20 do 50°C

 

Żywotność akumulatora żelowego i AGM

 

Nominalna temperatura pracy akumulatorów w pracy buforowej (zasilanie awaryjne), przy której uzyskiwana jest maksymalna żywotność wynosi ok 20°C, dlatego należy bezwzględnie przestrzegać tej zalecanej temperatury.

Oczekiwany czas życia baterii dla pracy buforowej skraca się o połowę z każdym wzrostem temperatury o 10˚C począwszy od wartości nominalnej tj 20°C. Skrócenie czasu życia przy pracy w temperaturze 40˚C jest już bardzo duże. Z tego powodu należy unikać pracy baterii w wysokich temperaturach, czyli przy źródłach ciepła tj piec, grzejnik, przy oknach gdzie promienie słoneczne mogą nagrzać znacząco obudowę akumulatora.

 

Instalacja akumulatorów

Przed uruchomieniem systemu należy sprawdzić połączenie w szczególności prawidłową polaryzację i prawidłowe wykonania połączeń. Śruby połączeń między ogniowych należy dokręcać z wyczuciem, nie może być dokręcona śruba za lekko, ani za mocno, gdyż można zerwać gwint.

Gdy chcemy wykorzystać kilka akumulatorów do stworzenia baterii musimy zastosować te same akumulatory (pojemność, producent, rodzaj oraz stopień zużycia). Nie zastosowanie się do tego wymogu grozi uszkodzeniem lub szybkim zużyciem akumulatorów, nie mówiąc już o gorszej sprawności. Akumulatory mogą pracować w dowolnej pozycji, ale ładowanie akumulatorów powinno odbyć się w pozycji terminalami biegunów do góry. W przypadku błędnego ładowania (przeładowania) przy pracy w pozycji „do góry dnem” może  nastąpić wyciek elektrolitu.

Ładowanie akumulatorów AGM i żelowych – napięcie

Napięcie ładowania konserwującego powinno wynosić 2,27V/ogniwo (13.62V dla całego akumulatora) przy temp. 20°C. Jeżeli temperatura otoczenia różni się o +/-5°C zaleca się dobranie napięcia konserwującego jak w tabeli.

Napięcie ładowania buforowego (konserwującego):

Napięcie

w temperaturze

2,35 V/ogniwo (14,1V) 0°C
2,33 V/ogniwo (13,98V) 10°C
2,27 V/ogniwo (13,62V) 20°C (odniesienia)
2,25 V/ogniwo (13.5V) 25°C
2,23 V/ogniwo (13,38V) 35°C

 

W akumulatorach występuje zjawisko rekombinacji gazowej, może wystąpić różnica w napięciu na poziomie +/-2% dla pojedynczego ogniwa. Jednak napięcie akumulatora powinno mieścić się w określonych granicach.

Akumulator wykorzystywany cyklicznie, czyli (polecam akumulatory GEL) częste rozładowanie/ładowanie, to napięcie ładowania powinno być wyższe i wynosić od 2,40V/ogniwo do 2,50V/ogniwo czyli od 14,4 do 15,0V/12V przy niskich temperaturach.

Ładowanie akumulatorów AGM i żelowych – prąd

Akumulatory VRLA powinny być używane wyłącznie z odpowiednimi urządzeniami do ładowania prądem ograniczonym do 10% 20-godzinnej pojemności (najlepsza trwałość), np. 4A dla akumulatora 40Ah, 5A dla akumulatora 55Ah, 10A dla akumulatora 100Ah, 12A dla akumulatora 120Ah, 15A dla akumulatora 150Ah. Możliwe jest ładowanie mniejszym prądem np. 5A dla akumulatora 80Ah lub niewiele większym np. 10A dla pojemności 80Ah.

Źle dobrany prąd ładowania może spowodować uszkodzenia i zmniejszenie trwałości.

Nieprawidłowo ładowany akumulator

Nieprawidłowo ładowany akumulator

 

Ładowanie wyrównawcze konieczne jest po głębokim rozładowaniu i/lub niewystarczającym ładowaniu.

Może być ono prowadzone max. napięciem 2,40 V/ogniwo (14,4V przy temperaturze 20°C) przez okres do 24 godzin (maksymalnie 4-5 razy w roku). Prąd ładownia nie powinien przekraczać 10% pojemności baterii czyli np. 10A dla pojemności 100Ah. Gdy temperatura baterii przekroczy 45°C należy przerwać proces ładowania lub na pewien czas przełączyć na ładownie konserwujące (napięcie ok 13,6V), aby obniżyć temperaturę akumulatora.

Jak dobrać akumulator do zasilania awaryjnego opisałem w osobnym wpisie na blogu.

Stan naładowania akumulatora można określić po przeprowadzeniu pomiaru dobrym miernikiem na zaciskach akumulatora dopiero po 24 godzinach od ostatniego ładowania (akumulator w spoczynku).

Stan naładowania

napięcie akumulatora

100% 2,15 V/ogniwo – 12,90V
80% 2,09 V/ogniwo – 12,54V
60% 2,06 V/ogniwo – 12,36V
40% 2,02 V/ogniwo – 12,12V
20% 1,97 V/ogniwo – 11,82V

Akumulatory nie mogą pozostawać w stanie rozładowania i muszą zostać natychmiast naładowane. Pozostawienie akumulatora rozładowanego może spowodować skrócenie żywotności oraz zmniejszenie pojemności akumulatora.

W przypadku głębokiego rozładowania (napięcie poniżej 11,80V), zużycie kwasu siarkowego jest całkowite, a elektrolit składa się z wody. Zasiarczenie płytek ołowiowych jest wtedy całkowite, co zwiększa wewnętrzną rezystancję akumulatora.

Tak rozładowany akumulator powinien być ładowany napięciem 2,27 V/ogniwo (13,62V) oraz koniecznie prądem nie większym niż 10% pojemności akumulatora  (aby uniknąć nadmiernego nagrzewania się ogniwa). Czas ładownia powinien wynosić minimum 96 godzin.

Szczególnie w przypadku pracy cyklicznej akumulatora należy doładowywać akumulator po każdym użyciu, nie wolno rozładowywać akumulatora poniżej progów napięcia odcięcia oraz pozostawiać na kilkanaście godzin.

Napięcie akumulatora nie może być niższe niż w poniższej tabelce w czasie w jakim został rozładowany

1,65V/ogniwo (9,9V) – ok 1 godziny

1,7V/ogniwo (10,2V) – do 5 godzin

1,75V/ogniwo (10,5V) – do 8 godzin

1,8V/ogniwo (10,8V) – do 20 godzin

 

Koniecznie należy utrzymać napięcie akumulatora powyżej 2,07V/ogniwo (12,42V) podczas magazynowania. W zależności od temperatury składowania zalecam kontrolę co 6 miesięcy, jeżeli temperatura wynosi ok 20°C.

 

Głębokość rozładowania

Na żywotność akumulatorów żelowych i AGM ma wpływ również głębokość rozładowania i ich cykle. Czym więcej cykli głębokiego rozładowania tym akumulator szybciej się zużyje.

Dlatego unikajmy częstych i głębokich rozładowań. Jak to możliwe to naładujmy akumulator, chociażby przez kilkanaście minut przed następnym wykorzystaniem. Akumulator żelowy (prawdziwie żelowy, a nie tylko z opisu) ma średnio 2 razy większą ilość cykli rozładowania w porównaniu do akumulatora AGM. Np akumulator żelowy, który maksymalnie będzie rozładowywany do 50% (czyli napięcia ok 12,20V) swojej pojemności powinien uzyskać nawet 800 cykli, a AGM już tylko 400. Więc AGM codziennie rozładowywany „pożyje” tylko 1 rok, a żelowy ponad 2 lata.

 

Kontrola akumulatorów

Akumulatory AGM i GEL są szczelnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi i nie muszą być napełniane jeśli są prawidłowo eksploatowane. Z resztą nie ma fizycznej możliwości (bez ingerencji w obudowę akumulatora), aby napełnić akumulator VRLA wodą.

W przypadku akumulatorów pracujących buforowo w zestawach (bateria akumulatorów) zalecam prowadzenie dokumentacji eksploatacji baterii (jako wewnętrzna procedura w firmie), w której będą zapisywane zmierzone wartości, próby rozładowcze, przerwy w zasilaniu itp. Raz w roku należy wykonać próbę pojemności zestawu baterii akumulatorów jeżeli zasilanie awaryjne ma strategiczne znaczenie.

 

Recykling – utylizacja akumulatora

Zużyte akumulatory, ze względu na zawarte substancje szkodliwe dla środowiska, powinny być z godnie z przepisami o utylizacji odpadów niebezpiecznych dostarczane do zakładu utylizującego lub sprzedawcy.

Firma TECHTRON może przyjąć bezpłatnie zużyty akumulator, gdy zostanie zakupiony nowy. Po zakupie nowego, wystarczy odesłać na swój kosz stary akumulator (odpowiednio zabezpieczony) lub dostarczyć osobiście.

 

Artykuł prawem chroniony, kopiowanie w całości lub fragmentach ZABRONIONE

Autor: Ekspert firmy TECHTRON, Marcin Inatlewski

 

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *