LED Aydınlatma
Led Light Solar Ürünler
HABERLER
ARAMA
MAİLLİST

 

 

Güneş Enerjisi ve Off-Grid Akü Kullanımı

 

Akü nedir, güneş elektriği sistemlerinde ne tip aküler kullanılır?

Genel olarak Akü, elektrik enerjisini (şarj=doldurma yoluyla) depo eden ve gerektiğinde bu enerjiyi (boşaltma=deşarj yoluyla) kullanıma veren elektro-kimyasal bir aygıttır. Aküleri şarj-deşarj şekline göre sınıflandırabiliriz.

 

Örneğin;

- Uzun süreli sabit akım çekilerek boşaltılan aküler (sabit tesis=stasyoner)

- Kısa süreli yüksek akım çekilerek boşaltılan aküler (marş aküsü=starter)

- Hareket eden cihazları çalıştıran aküler (cer=traksiyoner aküler)

- Sürekli şarj-deşarj edilen aküler (derin döngülü-deep cycle)

 

Bunların dışında daha detaya girerek sınıflandırma da yapılabilir. Örneğin çift maksatlı kullanılan aküler (hem start amaçlı hem stasyoner amaçlı,), enerji kesildiğinde geçişi sağlayan aküler buna örneklerdir.

 

Solar ada sistemlerde kullanılan aküler mutlak surette Derin Döngülü (Deep Cycle) olmalıdır. Çünkü aküler her gün şarj-deşarj olacağı için, diğer sınıf aküler bu uygulamaya uyum sağlayamazlar. Akü plakları, gerek fiziksel gerekse kimyasal olarak günlük döngü çalışmasına uygun yapıda olmalıdır. Aynı şekilde seperatörlerin ve kutu-kapak aksamının da bu uygulamaya uygun dizayn edilmiş olmaları gerekir. Güncel uygulamaların birçoğunda bu önemli noktaya dikkat edilmediğini hem de verimliliğin düşmesine neden olunduğunu görüyoruz.

 

Solar Uygulamalarında Akü Kapasite Seçimi Nasıl Yapılmalı?

Yapılan deneyler ve araştırmalar göstermiştir ki; akülerin optimum performans (ömür ve toplam enerji) verdiği deşarj seviyesi %50 `dir (50% DOD). Buna göre, toplam tüketim ne ise akü kapasitesi onun iki katı olarak seçilmelidir. Örneğin bir aydınlatma lambasının günlük tüketimi 50Ah ise seçilecek akünün 100Ah olması gerekir ki akü hem ömür hem de enerji performansı bakımından maksimum verimi sağlasın.

 

Derin Döngülü (Deep Cycle) Akü Nedir, Diğer Akülerden Ne Farkı Vardır?

Derin Döngülü Akü kabaca, sürekli olarak doldur-boşalt (charge-discharge) yapılabilen aküdür. Yapısı itibariyle bu tür kullanıma uygun olduğundan her gün şarj ve deşarj altında çalışırlar. Bu akülerde bulunması gereken bazı önemli özellikler; plakların ızgaraları daha kalın ve sağlam olmalıdır, ızgara figürleri homojen, bağlantı köprüleri sürekli akım geçişine uygun kalınlıkta olmalı, plakların fiziksel ve kimyasal yapısı dökülmeye (shedding) karşı dayanıklı olmalıdır.

 

Seperatörler de fiziksel olarak sağlam ve geçirgenlik (porozite) kabiliyeti yüksek olmalıdır. Sulu  derin döngülü akülerde omurga genişlikleri plak şişmelerine karşı yeterli derinlikte olmalıdır. Aksi halde elektrolit sirkülasyonu sağlıklı bir şekilde oluşamaz. Örneğin araba aküleri ince plaklardan yapılıdır çünkü kısa süreli yüksek akım (marş) vermeye göre dizayn edilmişlerdir. Sürekli şarj-deşarja (sürekli akım geçişi) maruz kaldıklarında korozyon, dökülme ve yanma kaçınılmazdır. Diğer stasyoner aküler de, yalnızca enerji yokluğunda devreye girdiklerinden yine sürekli doldur-boşalta (şarj-deşarj) uygun değildir.

 

Derin Döngülü (Deep Cycle) Aküde Teknoloji Farklılıkları (AGM-JEL-Sulu)

Günümüzde yanlış bir kabul vardır, bu da; "Yalnız Jel Akülerin Derin Döngülü olabildiği" düşüncesidir. Bu doğru bir bilgi değildir, Sulu ve AGM aküler de derin döngülü olabildiği gibi her Jel akü de derin döngülü değildir. Burada özellikle vurgulamamız gereken nokta; gerçek derin döngülü AGM akülerin derin döngülü JEL akülerle aynı performansı verebildiğidir. Ancak her AGM akü derin döngülü değildir. Bu noktada imalatçının kullandığı teknoloji ve güvenilirliği çok önemlidir. Bu konuda aşağıdaki linki örnek ürün olması bakımından inceleyebilirsiniz.

 

Sulu akülerde çok yüksek döngü sayısı elde eden üreticiler vardır. Amerikan Trojan bunlardan biridir. Sulu derin döngülü aküler bazı bakımlardan bakımsız akülere göre daha dayanıklıdır. Örneğin aşırı şarja karşı mukavemeti daha yüksektir.

 

Off Grid Uygulamalarda En Sık Görülen Akü Sorunu = Yetersiz Şarj (Partial State of Charge)

Güneş ışığının yeterli olmadığı günler, mevsimler, solar uygulamasının başlıca sorunudur. Bunun yanında panel kalitesi, panel yüzeyinin küçük seçilmesi, panellerin kirlenmesi, regülatör-şarjörden kaynaklanan sorunlar gibi birçok nokta enerjinin verimli elde edilmesini olumsuz yönde etkilemektedir. Özellikle off-grid uygulamalarında bu gibi durumlar akülerin yeterince dolmasını (şarj) engellemektedir.

 

Tam dolmayan aküler ise ilk olarak daha az enerji depolayabilmekte ve sistemi daha kısa süre beslemektedir. Devamında ise akülerde sülfatlaşma dediğimiz soru ortaya çıkmaktadır. Sülfatlaşma hem akünün performansını düşürmekte hem de ömrünü kısaltmaktadır.

 

Amerikan TROJAN BATTERY`nin son yıllarda geliştirdiği "SMART CARBON" teknolojisi sayesinde sülfatlaşma ve verimsizlik minimuma indirilmiştir. Bu yeni teknoloji sayesinde aküler daha hızlı şarj olmakta ve daha kısa sürede daha yüksek enerji depolayabilmektedir. Ve sonuçta sistem daha uzun süre beslenmektedir. Aşağıdaki linkte detayları bulabilirsiniz.

 

Akülerde En Sık Rastlanılan Sorun = Sülfatlaşma (Ve Çözüm Yolları)

Sülfatlaşma kısaca, akü plaklarında oluşan korozyondur ve plakların enerji depolamasına engel olur. Sülfat kristalleri deşarj sürecinin doğal bir sonucu olarak elektrolitten ayrılarak plak yüzeyine tutunurlar. Bu tutunma akünün şarj edilmesiyle sona erer ve aynı kristaller plaklardan ayrılarak tekrar elektrolite karışır. Bu çift yönlü hareket, akü şarj ve deşarj olduğu sürece tekrarlanır. Sülfat kristalleri aynı zamanda sülfatlaşma arızasının da kaynağıdır. Eğer kristaller plak yüzeyinde uzun süre kalırsa sertleşmekte ve plaklara daha fazla kaynamaktadır. Bu duruma plaklar işlevlerini (enerji depolama) yerine getirememekte ve sonuçta akü kapasite kaybetmekte, çalışmamaktadır.

 

Akülerin sürekli derin deşarja tabi tutulması ve yüksek çalışma sıcaklığı da sülfatlaşmayı hızlandıran etmenlerdir. Sülfatlaşmayı önleyen en önemli şey akünün deşarj vaziyette bekletilmemesi ve mümkün olduğunca erken (hemen) şarj edilmesidir. Kurşun-Asit akülerde hafıza etkisi (memory effect) yoktur. Bu sebeple şarj için akünün tamamen boşalması beklenmemelidir. Bunun yanında uygun ortam sıcaklığı ve derin deşarjdan kaçınmak, sülfatlaşmanın önlenmesine yardımcı olacaktır.

www.solarbaba.com

15 Aralık 2015