ED9-AKÜLER 2013 AKÜLER Akü nedir? Aküler; elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolayan ve gerektiğinde bu kimyasal enerjiyi tekrar elektrik enerjisine dönüştürebilen enerji depolama birimleridir. Elektrik enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü çalışmaya şarj, kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü çalışmaya ise deşarj denir. Sadece deşarj olan akülere primer akü (tek kullanımlık piller), hem şarj hem de deşarj olan akülere ise sekonder akü (şarj edilebilir piller) denir. Aküler, Kesintisiz Güç Kaynağı (KGK) sisteminde yedek güç kaynağı olarak kullanılır. Giriş gerilimi ve frekansı normal çalışma sınırları içindeyken şarj edilir (normal mod), sınır değerlerin dışına çıktığında ise deşarj olmaya başlar (akü mod). Kullanım amacına göre aküler Starter aküler Traksiyoner aküler Aküler Stasyoner aküler Kuru aküler Starter aküler (İlk başlatma aküleri) Akü denilince ilk akla gelen ve herkesin bildiği uygulama ise, taşıtlarda kullanılan marş amaçlı, yani OTOMOTİV uygulamaları için olan seridir. Prensip olarak çok kısa sürede yüksek akım / güç verme özelliklidirler. Olabildiğince ufak ebatlarda, hafif ve taşınabilir olması beklenir. Mobil uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilinen başlıca özelliği açık / sulu sistem olmalarıdır. Yani içindeki asit sıvı / likit bazlıdır. Ortama asit çıkartma / salgılama riski mevcuttur. Motorlu taşıtlara ilk hareketi sağlamak için kullanılır. Bakım gerektirir. Anlık aşırı akım karşılama kapasitesi düşüktür. ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 2 Başta otomotiv olmak üzere ilk hareketin önem kazandığı uygulamalarda kullanılmaktadır, KGK sistemine uygun değildir. Traksiyoner aküler (Taşıyıcı aküleri) Özellikle elektrik enerjisi ile çalışan makinelerde, tünel, maden ocağı, elektrikli lokomotif, forklift vb. elektrik enerjisi tahrikli araçları çalıştırmak içindir ve kullanılır ve orta büyüklükteki bir akımı sürekli olarak verirler. Bilinen başlıca özelliği açık / sulu sistem olmalarıdır. Yani içindeki asit sıvı / likit bazlıdır. Ortama asit çıkartma / salgılama riski mevcuttur. Yapıları otomotiv akülerden çok daha sağlamdır ve bu nedenle çok uzun ömürlüdürler Elektrik enerjisiyle çalışan taşıma ve istifleme araçlarında kullanılır. Starter akülere benzer, zor çalışma koşullarında uzun ömürlüdür, bakım gerektirir. Orta büyüklükteki akımı sürekli vermek için tasarlandıklarından KGK sistemine uygun değildir. Stasyoner aküler (Standby aküler) İsminden de anlaşılacağı üzere sabit / durağan yerlerde kullanmak üzere tasarlanmaktadır. Çalışma prensibi ve plaka yapısı gereği, sabit akımı / gücü uzun süre verme yeteneği mevcuttur. Çok ufak fiziki ebat ve kapasiteye (Ah) haiz olanları olduğu gibi, tamamen aynı çalışma prensibi ile yüksek güçlerdeki ihtiyaçlar için de çözüm türleri de bulunmaktadır. Küçük bir akımla şarj ve deşarj olurlar. Uzun ömürlüdürler. Yükleri ani güç kesintilerinin olumsuz etkilerine karşı korur. Telekom santralleri, alarm ve güvenlik merkezleri gibi yerlerde kullanılır. KGK sistemine uygundur ancak bakım gerektirdiğinden çoğu uygulamada tercih edilmez. Kuru aküler (Bakımsız kurşun-asit aküler) Bakımsız ( Asit veya Su ilavesi gerektirmeyen ), kapalı tip akülere Kuru Akü denir. VRLA Akü ( Valf Regulated Lead Acid ) ( Sübap Ayarlı Kurşun Asit Akü ) olarak da bilinirler. Kuru aküler içyapıları ve teknolojilerine bağlı olarak ikiye ayrılır; AGM Akü ( elektroliti seperatörlere emdirilmiş ) ve JEL Akü. Bu akülerin temel özelliği asit taşması veya sızdırması olmamasıdır. Gaz çıkışı yok denecek kadar azdır. Bu yüzden çok güvenlidir ve rafta bekleme ömürleri çok daha uzundur. Ayrıca sulu ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 3 akülere kıyasla titreşime karşı daha dayanıklıdır. Sevkiyatı, taşınması sorunsuzdur. Kullanım alanları arasında sabit tesisler, KGK’ler, tekneler ve santraller vardır. Bakım gerektirmediğinden geniş kullanım alanına sahiptir. İçinde sıvı yoktur ve gaz çıkışı minimumdur. Tamamen kapalı olduğundan emniyetlidir. Anlık yüksek akım karşılama kapasitesi yüksek olduğu için KGK’lerde yaygınca kullanılır. Çalışma sıcaklık aralığı geniştir. Verimli çalışma sıcaklık aralığı 20-25°C’dir. İç dirençleri düşük olduğundan raf ömürleri uzundur. Hücre gerilimi 2V’tur ve genellikle 6 hücreden (12V) oluşur. 5-10-15 yıl ömür beklentili ve 1000 şarj-deşarj döngü sayısına sahiptir. UPS (Kesintisiz Güç Kaynağı) Aküsü ne demektir? UPS’lerde (Kesintisiz Güç Kaynağı) tercih edilen akü tipidir ve kuru yani VRLA (sübap ayarlı kurşun asit aküler) veya SLA (tamamen kapalı kurşun-asit aküler) kastedilmektedir. UPS’lerde kullanılacak akülerden tamamen kapalı olup bakım gerektirmemesi, kısa deşarj zamanlarında yüksek akımlar sağlaması, düşük iç direnç ve yüksek şarj-deşarj döngü sayısına sahip olması beklenir. Kuru Aküler AGM VRLA Kuru aküler Gel SLA Valve-regulated lead-acid (VRLA) (Sübap Ayarlı Kurşun Asit Akü) aküler VRLA (Valve Regulated Lead Acid) aküler ismini, şarj ve deşarj sırasında gazların yüksek oranda akü içerisinde tutulmasını sağlayan, valf sisteminden almaktadır. Bu aküler sulu tip akülere ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 4 göre çok daha az gaz çıkışına izin verirler. Bu sayede, akülerin su kaybı ve muhafaza edildiği yerde havalandırma ihtiyacı minimum düzeye indirilmiştir. Absorbed glass microfibre (AGM) (elektroliti seperatörlere emdirilmiş) aküler: Akü içerisindeki sıvı elektrolit, ayraç (seperatör) görevi de gören yüksek gözenekli cam elyafına emdirilmiştir. Kısa sürede yüksek akım gerektiren yük profillerine sahip sistemlerde kullanılmak üzere, derin deşarja ve yüksek çevrim sayısına sahiptirler. Uygulama alanları yenilenebilir enerji sistemleri, telekomünikasyon sistemleri, KGK’lerdir. Düşük elektriksel direnç Uzun raf ömrü Düşük asit katmanlaşması (sulu akülere göre) Yüksek gaz geri dönüşümü oranı (99%) Çok gözenekli seperatörler Jel ve Starter tip akülere göre daha düşük asit oranı Otomatik basınç düzenleyici güvenlik valfi Yüksek güç yoğunluğu Sızdırmazlık Titreşimlere dayanıklı Yatay ve Dikey pozisyonlarda kullanım esnekliği Uzun ömür ve çevrim sayısı O2 gaz geri dönüşümü sayesinde neredeyse sıfır su kaybı. Özel valf sistemi ile yüksek güvenlik. Gel (Jel) aküler: İçerisinde jel - jöle kıvamında elektrolit bulunan akülerdir. Derin-deşarja (tam kapasite kullanımı) uygun ve uzun ömürlü akülerdir. Deep-cycle ya da Marin aküsü olarak da bilinir. Tam bakımsızdır. Akü bakım maliyetini yok denecek kadar azaltır. Asit atma sorununa kesin çözüm sağlar. Kısmen kırılsa bile çalışabilir. Vibrasyonlu çalışma ortamında mükemmel sonuç verir. Hemen Şarj edilmese bile Derin Deşarjdan tamamen geri döndürülebilir. Düşük İç dirence sahiptir. Pozitif plakaları koruyan, dolayısıyla çevrimsel ömrü uzatan tasarımla üretilmiştir. Aşırı deşarjda ısı yaratmaz. ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 5 Sealed lead-acid (SLA) (Tamamen kapalı kurşun-asit akü): Yapısı VRLA aküye benzer. GelCell olarak ta bilinirler. VRLA akülerle şarj ve kapasite özellikleri bakımından farklılıklar gösterir. VRLA akülerden daha küçük boyutludurlar. Şarj-deşarj özellikleri (20-25°C ortam sıcaklığında) Normal süreli şarj: Akü Ah değerinin %10 akım değeri ve 2.25-2.40 V/hücre gerilimi ile şarj edilir. Şarj sonunda akım sınırlandırılmalıdır. Şarj süresi %90 kapasiteye kadar 8-10 saat, %100 kapasiteye kadar 24 saatten fazladır. Örnek: 100Ah 12V akü; 100x%10=10A ve 13.5-14.4V ile şarj edildiğinde 8-10 saatte şarj olur. Hızlı şarj: Akü Ah değerinin %30 akım değeri ve 2.25-2.40 V/hücre gerilimi ile şarj edilir. Şarj sonunda akım sınırlandırılmalıdır. Şarj süresi %90 kapasiteye kadar 5-6 saat, %100 kapasiteye 24 saatten azdır. Örnek: 100Ah 12V akü; 100x%30=30A ve 13.5-14.4V ile şarj edildiğinde 5-6 saatte şarj olur. Dengeleme şarjı: Akü ömrünü uzatmak için çeşitli yöntemler kullanılarak yapılır. İlk kullanımda yapılan dengeleme şarjına tazeleme şarjı denir. Örnek: Şarjlı akü yılda bir ya da iki kez, 2.40-2.50 V/hücre gerilimi ile birkaç saat şarj edilir. Akü ömrünü etkileyen faktörler Sıcaklık 20-25°C ortam sıcaklık aralığında tam kapasitede çalışır ve en uzun ömre sahiptir. 25°C’den sıcak ortamda yüksek kapasitede çalıştığından akü ömrü kısalır. Her 8°C yüksek sıcaklıkta bir akü ömrü yarıya düşer. 20°C’den soğuk ortamda düşük kapasitede çalışır. Örnek: 25°C sıcaklıkta 10 yıl ömür beklentili akü, 33°C sıcaklıkta 5 yıl kullanılabilir. ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 6 Deşarj derinliği Deşarj derinliği ne kadar azsa, şarj-deşarj döngü sayısı o kadar fazladır. AGM ve SLA akülerin en fazla %80-90 kapasitesi kullanılmalı, deşarj sonunda %10-20 kapasite bırakılmalıdır. Aksi halde özel şarj yöntemi gerektirir ve uzun sürede şarj olur. Şekil-1 Deşarj yüzdesine bağlı olarak beklenen çevrim ömür sayısı DoD (Depth of Discharge): Deşarj Derinliği demektir, %(yüzde) olarak ifade edilir. %10 DoD demek akünün Ah olarak belirtilen kapasitesinin %10’ına kadar deşarj edilmesi anlamına gelir (%90’da sabitliyor). Cycle (Çevrim): Akünün belli bir deşarj derinliği seviyesine kadar deşarj ve sonra tam şarj edilmesine denir. Life Cycle (Çevrim Ömrü): Akü ömrünün belli bir deşarj derinliği seviyesine kadar kaç kez şarj/deşarj çevrimine sokulabileceğini belirtir. Yukarıdaki grafikte Leoch VRLA ve AGM akülerinin çevrim eğrisi görülmektedir. Çevrim eğrisi önemli bilgiler içermektedir. Bu eğrilere bakarak bir akünün ömür beklentisi belirlenebilir. Bir örnekle açıklamak gerekirse; %10 deşarj derinliği ile kullanılan bir AGM akü, 5000 kez %10 seviyesine kadar deşarj ve sonrası tam şarj edilebilir. %100 deşarj derinliği ile kullanılan bir AGM akü, 400 kez %100 seviyesine kadar deşarj ve sonrası tam şarj edilebilir. DoD (Deşarj Derinliği) %10 %100 AGM 13,7 yıl 1 yıl Leoch 5,5 yıl 0,5 yıl ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 7 Yukarıdaki tabloda AGM akünün ve Leoch VRLA akünün Çevrim Ömrü grafiğinden yararlanılarak hazırlanan ömür beklentisini görebilirsiniz. Günde bir kez %10 seviyesine kadar deşarj ve sonrasında şarj edilen akü yılda 365 defa %10 deşarj derinliğinde kullanılmış demektir. Grafikten bakıldığında %10 deşarj derinliğinde AGM akünün 5000 çevrim ömre sahip olduğunu, VRLA akünün ise 2000 çevrim ömre sahip olduğu görülür. Yıl olarak çevrildiğinde ise AGM akü 5000/365=13,7 yıl; VRLA akü 2000/365=5,5 yıl yapar. Akü uygulamalarında DoD seviyesi kısıtlanarak kullanım ömürleri artırılabilir. Derin deşarja maruz bırakılan bir akünün iç direnci artar, iç direncin artması plakaların sülfatlaşmasına neden olur ve akü kapasitesine ve ömrüne ters etki eder. En yaygın DoD değerleri %10, %20 ve %50’dir. Örneğin otomobil akülerinde DoD seviyesi %50 iken, UPS’lerde %10 ila %20 arasındadır. Akülerde Kullanılan Standartlar Standartlar, ürünlere, hizmetlere ve işlemlere önemli kriter oluşturan belgelenmiş, gönüllü anlaşmalardır. Böylece, standartlar ürünlerin ve hizmetlerin amaçlarına uyup, mukayese edilebilirliğini ve uygun olmasını sağlamaktır. EN (Europeane Norm) EN (Europeane Norm),Avrupa Standartlarının kısaltmasıdır. EN Avrupa Birliği’nde Standartlar arasında harmonizasyonu sağlamak için oluşturulmuştur. IEC (International Electrotechnical Commission) IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu) kar amacı gütmeyen, uluslararası bir komisyondur. Elektrik ve elektronik konularından standartları belirleyen kurumdur. Elektriğin nasıl taşınacağı, voltajının nasıl ayarlanacağı ve ev kullanıcılarına nasıl ulaştırılacağı gibi uluslararası standartları belirler. ISO (International Organization for Standardization) 1947 yılında kurulan ISO Uluslararası standart organizasyonudur. TSE, ISO’nun üyesi ve Türkiye’deki tek temsilcisidir. ISO 9001:Kalite Yönetim Sistemlerinin kurulması esnasında uygulanması gereken şartların tanımlandığı ve belgelendirme denetimine tabi olan standarttır. Verilen belgenin adıdır. ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 8 ISO 9001:2000 Belgesi, ilgili kuruluşun ürün veya hizmetlerinin uluslararası kabul görmüş bir yönetim sistemine uygun olarak sevk ve idare edilen bir yönetim anlayışının sonucunda ortaya konduğu ve dolayısı ile kuruluşun ürün ve hizmet kalitesinin sürekliliğinin sağlanabileceğinin bir güvencesini belirler. ISO 14001 bir ürün standardı değil sistem standardıdır ve ne üretildiğinden ziyade, nasıl üretildiği ile ilgilenir. Çevre performansının izlenmesi ve sürekli iyileştirilmesi temeline dayanır. Çevre faktörlerine ilişkin olarak ilgili mevzuat ve kanunlar tarafından tanımlanmış koşullara uymayı şart koşar. TSE (Türk Standartları Enstitüsü) Türk Standartları Enstitüsünün görevi standartlara uygun ve kaliteli üretimi teşvik edecek her türlü çalışmayı yapmak ve bunlarla ilgili belgeleri düzenlemek görevini yerine getirmektir. Türk standartlar Enstitüsü Avrupa Kalite Örgütü (EOQ ), Milletlerarası Elektroteknik Komisyonu(IEC), Avrupa Topluluğu standart Kuruluşları(CEN ve CENELEC) üyesidir. Kalite Sistem Belgelendirme faaliyetleri Türk Akreditasyon Kurumu TÜRKAK ve Hollanda Akreditasyon Kurumu RvA tarafından akredite edilmiştir. CE İŞARETİ CE işareti, malların serbest dolaşımını tam anlamıyla sağlayabilmek amacıyla Avrupa Birliği’nin, ürünlerin teknik yapılarına ilişkin mevzuatı basitleştirmek ve genelleştirmek için 1985 yılında oluşturduğu “Yeni Yaklaşım” çerçevesinde uygulanan bir sağlık ve güvenlik işaretidir. Üreticinin garanti beyanı olan ve bir anlamda da ürünün pasaportu şeklinde nitelendirilen CE işareti bir kalite belgesi değildir, Kalite Yönetim Sistemleriyle (TS EN ISO 9001) doğrudan bir ilişkisi yoktur. CE işareti, üzerinde bulunduğu ürünün, insan, hayvan, bitki sağlığı ve güvenliği ile çevreye zarar vermeyeceğini garanti altına almaktadır. UL İŞARETİ UL onayı, bağımsız bir ürün güvenlik sertifikasyon kurumu olan UL (Underwriters Laboratories Inc.) tarafından ürünlere verilen bir onaydır. UL, ABD merkezli, temel olarak güvenlik konusuna yoğunlaşan, bağımsız ürün güvenlik sertifikasyon kurumudur. Ürünler, malzemeler, bileşenler, montajlar, aletler ve teçhizatlar için standartlar ve test prosedürleri geliştirir. UL, çoğunluğu kendisi tarafından geliştirilen güvenlik standartlarına uygun ürünlere UL sertifikası verir. ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 9 Sertifikalama ABD hükümeti tarafından değil, fakat her eyalete özel olarak yerine getirilir. UL Sertifikası bazı eyaletlerde (Florida ve 4 eyalet) ve kendi kendini yöneten (Los Angeles vb gibi) eyaletlerde mecburidir, diğer eyaletlerde zorunlu değildir. UL etiketinin Avrupa'daki benzeri CE etiketidir. EUROBAT Açılımı Association of European Accumulator Manufacturers şeklindedir yani Avrupa Akümülatör Sanayicileri Derneği şeklindedir. Akülerinin uzun ömür, yüksek performans, kalite, güvenlik gibi özellikleri EUROBAT derneğinin deklare ettiği bazı özelliklerdendir. Akü üreticileri akülerinin bu özellikleri sağladıklarını belgelemek için bu derneğe üye olurlar ve bu derneğe üye olan tüm akü üreticileri bu belgeye sahip olur. Akü kullanıcıları EUROBAT belgeli akülerin Avrupa’da üretildiğini düşünürler, fakat örnek vermek gerekirse Çin’de üretilen bir akü için de bu derneğe üye olunarak EUROBAT belgesi alınabilir. EUROBAT belgesi bir kalite veya standart belgesi değildir. ©2013 Enel Enerji-Elektronik. Her hakkı saklıdır. Bu yayının hiçbir bölümü izinsiz kopyalanamaz, dağıtılamaz ve çoğaltılamaz. Sayfa 10
© Copyright 2024 Paperzz
