sobota, 22 wrzesień 2018 11:05

Akumulatory – na łodzi potrzebuje ich każdy.

Oceń ten artykuł
(1 Głos)

Akumulatory – na łodzi potrzebuje ich każdy. Dzięki nim działają światła, radio, autopilot, GPS, komputer, lodówka; bez nich nie uruchomimy silnika. Na łodziach motorowych, które za jedyny napęd mają silnik, akumulatory są ładowane, gdy łódź jest w drodze. Dzięki temu, nawet przy intensywnym poborze prądu, prawie nigdy nie zdarza się, by zostały one rozładowane „do zera”. Na jachtach żaglowych silnik najczęściej włączany jest podczas portowych manewrów.

Ładowanie akumulatorów jest, więc krótkie, bo przecież żeglarze na ogół chcą jak najszybciej uwolnić się od hałasu silnika. Za to podczas żeglugi akumulatory eksploatowane są intensywnie, często przez 24 lub więcej godzin bez doładowania, a później kapitan zarządza włączenie na dwie godziny silnika, by je „do pełna” naładować. Akumulatory takiej żeglarskiej obsługi nie lubią i po prostu bardzo szybko się psują. Dlatego na jachcie żaglowym akumulatory wymagają nie tylko szczególnej uwagi w trakcie dokonywania zakupu, ale także szczególnej troski, gdy są używane. Wielu żeglarzy w trosce o akumulatory instaluje na jachtach prądnice wiatrowe lub panele słoneczne. Mają rację: zachowanie proporcji między prądem pobranym a doładowywanym znacznie przedłuża życie akumulatora. Dlatego uważny i dbały żeglarz wie dokładnie, ile prądu zużywa jego łódź w ciągu godziny i ile prądu wraca do akumulatorów dzięki prądnicy wiatrowej czy panelom. Jeżeli wraca go mniej niż wychodzi, trzeba ustalić, co ile godzin należy włączać silnik, by wspomóc akumulatory. Prąd ładowany jest bezpośrednio przez połączony z silnikiem alternator. Analiza jego parametrów pozwoli określić, jak długo powinien pracować silnik, by doładować prąd. Zasadą podstawową jest nie dopuścić do całkowitego rozładowania akumulatora. Jeśli jednak to się stanie, trzeba pamiętać o zasadzie nr dwa: nie należy gwałtownie ładować dużym prądem akumulatora rozładowanego lub bliskiego rozładowania, bo operacja ta może go zniszczyć, a na pewno znacznie skróci jego żywot.

BUDOWA AKUMULATORA

Typowy „mokry” (wet cell) 12-woltowy akumulator zbudowany jest z sześciu ogniw kwasowo - ołowiowych połączonych szeregowo, z których każde ma pomiędzy biegunami napięcie 2,1 V. Tak więc całkowite generowane napięcie wynosi 12,6 V. Odpowiednio: akumulator 6-woltowy ma trzy szeregowo połączone ogniwa i generuje napięcie 6,3 V. Ogniwa zanurzone są w elektrolicie; w przypadku akumulatora kwasowo -ołowiowego (lead-acid battery) jest to 37-procentowy wodny roztwór kwasu siarkowego (H2SO4).

JAK DZIAŁA AKUMULATOR?

(na przykładzie akumulatora kwasowo-ołowiowego, lead-acid battery)

Naładowany akumulator

W pełni naładowany akumulator po stronie elektrody ujemnej (–) zawiera w płytach ołów (Pb), a po stronie elektrody dodatniej (+) zawiera w płytach dwutlenek ołowiu (PbO2). Elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego (H2SO4) i wody (H2O) w stosunku 37:63

Rozładowywanie akumulatora

(Pamiętajmy, że prąd elektryczny w przewodniku, to ruch ujemnie naładowanych elektronów (choćfizycy umówili się kiedyśtak dziwacznie, że określakierunek prądu akurat przeciwnie do ruchu elektronów). Natomiast nośnikami prądu w elektrolicie są, poruszające się w przeciwnych kierunkach, naładowane dodatnio i ujemnie jony, powstające w roztworze wskutek dysocjacji cząsteczek kwasu H2SO4 na dwa protony H+ oraz jon SO4–

Po podłączeniu odbiornika, elektrony w obwodzie zewnętrznym przepływają od anody (Pb) do katody (PbO2). Te elektrony pochodzą z reakcji ołowiu z jonami SO42– z roztworu. Ołów uwalnia dwa elektrony (one właśnie są nośnikami prądu w obwodzie zewnętrznym) i tworzy związek PbSO4 Natomiast dopływające z obwodu zewnętrznego elektrony do katody PbO2 wywołują dwie reakcje: jedna, to odrywanie się jonów tlenu z PbO2 i tworzenie wraz z elektronami i jonami H+ z roztworu – cząsteczek wody, a druga, to reakcja ołowiu z jonami SO4 dająca ponownie PbSO4 Wskutek tego na obu elektrodach tworzy się ten sam związek PbSO4 2

W trakcie pracy akumulatora w roztworze ubywa jonów SO4 a powstaje coraz więcej cząsteczek wody. Roztwór się rozcieńcza, a na obu elektrodach powstaje taki sam związek PbSO4

Całkowicie rozładowany akumulator

Wytrącający się z roztworu siarczan ołowiu (PbSO4) krystalizuje się i osadza na obu elektrodach coraz grubsza warstwa, a w elektrolicie jest coraz większy procent wody. Gdy akumulator kilkakrotnie zostanie całkowicie rozładowany, wtedy siarczan ołowiu tworzy warstwę na tyle gruba, że zaczyna działać, jako izolator. Akumulator traci swoje właściwości, zmniejsza pojemność, w następstwie czego ulega zniszczeniu.

Ładowanie akumulatora

Po podłączeniu akumulatora do źródła prądu, prąd wewnątrz akumulatora popłynie w przeciwnym kierunku, niż wtedy, gdy podczas normalnej pracy akumulator jest źródłem energii. Siarczan ołowiu (PbSO4) rozkłada się (odrywając od płyt ołowiowych), a jon siarczanowy (SO4) łączy się z wodorem (H2) tworząc cząsteczki kwasu siarkowego (H2SO4), które zagęszczają elektrolit. Tlen (O2) łączy się z ołowiem (Pb) po stronie elektrody dodatniej (+) i powstaje dwutlenek ołowiu. Podczas ładowania zaczyna się elektroliza wody na tlen i wodór: po stronie elektrody dodatniej (+) wydziela się tlen (O2), a po stronie elektrody ujemnej (–) wodór. Gdy akumulator jest używany (czyli: rozładowywany – ładowany), następuje ubytek elektrolitu, wiec co pewien czas trzeba sprawdzać jego poziom i uzupełniać woda destylowana.

Opis ten jest maksymalnie uproszczony, jednak na poziomie zwykłego użytkownika wzory i szczegółowa analiza reakcji chemicznych nie są potrzebne; wiedza ogólna o tym, co zachodzi w akumulatorze, wystarcza w zupełności, by zrozumieć i świadomie stosować proste zasady obsługi akumulatora, co przedłuży jego żywotność i jednocześnie zaoszczędzi wydatków.

ZASADY OBSŁUGI

Akumulatora nie należy zatem ani nadmiernie rozładowywać, ani przeładowywać. Każda cela ma miedzy swoimi biegunami napięcie 2,1 V. Można ją bezpiecznie wyładować do poziomu średniego (1,7 V), co w przypadku akumulatora 12-woltowego daje poziom 10,2 V. Dalsze wyładowanie grozi tzw. zasiarczeniem akumulatora. Pamiętamy, że znaczy to, iż na obu elektrodach powstają duże kryształy siarczanu ołowiu (PbSO4), co zmniejsza pojemność akumulatora, zwiększa opór wewnętrzny, a przy częstych zejściach poniżej poziomu 10,2 V powoduje całkowita utratę zdolności akumulatora do kumulacji i dostarczania prądu.

Ładując akumulator należy sprawdzić, czy źródło dostarczające prąd ma zabezpieczenie ograniczające podawane napięcie do wartości nie większej niż wartość SEM, czyli maksymalnie 2,1 V na jedno ogniwo. Gdy napięcie w poszczególnych ogniwach dojdzie do 2,35 V (między elektrodami akumulatora 12-woltowego jest wtedy napięcie 14,1 V), rozpoczyna się zjawisko gazowania: wskutek elektrolizy woda rozkłada się na wodór i tlen. Mieszanka tych gazów jest wybuchowa i wystarczy jedna iskra, by spowodować groźną w skutkach eksplozje. Dlatego trzeba pamiętać, by miejsca, w których znajdują się akumulatory, były zawsze wentylowane.

Transformacja związków chemicznych o różnych właściwościach z jednej formy w druga, przebiegająca w sposób gwałtowny powoduje tzw. puchniecie akumulatora. Płyty ołowiowe kruszą się i rozpadają na kawałki, izolator miedzy nimi niszczeje, a efektem tego jest zwarcie. Co prawda czeka to nieuchronnie każdy akumulator, nawet dobrze eksploatowany, jednak właściwa eksploatacja znacznie wydłuża czas jego działania. Znając ceny akumulatorów łatwo obliczyć, ile można oszczędzić kupując je raz na 4-5 lat, a nie co roku.

RODZAJE AKUMULATORÓW

Akumulatory używane na łodziach (marine battery) dzielą się – ze względu na funkcje – na dwa rodzaje: rozruchowe (starting / cranking battery) i użytkowe (house battery).

Akumulatory rozruchowe / startowe

Akumulatory rozruchowe maja zapewnić uderzenie prądem o dużym natężeniu i natychmiast powrócić do pełnej mocy. Dlatego kupując akumulator rozruchowy należy zwrócić uwagę przede wszystkim nanatężenie dostarczanego prądu. Generalnie można uznać, że żeglarzy będą interesowały akumulatory rozruchowe w przedziale od 75 do 400 amperów. Warto też zastanowić się nad zastosowaniem akumulatorów bezobsługowych, które mają wyższe parametry rozruchowe niż ich obsługowe odpowiedniki. Więcej o akumulatorach bezobsługowych można przeczytać w tym artykule >> Akumulatory bezobsługowe <<

Silnik powinien zastartować od razu, ale istotne są wymagania rozrusznika. Jego charakterystykę podajeinstrukcja silnika. Jeśli jej nie ma, warto zapamiętać, że trzeba co najmniej 2 A na cal sześcienny pojemnościsilnika dieslowskiego i minimum 1 A na cal sześcienny pojemności silnika benzynowego. Jeśli nie znamy pojemności silnika, trzeba sprawdzić te wartość u producenta. Dla przykładu: dieslowski silnik Yannmar 4 JH4 o mocy 110 koni mechanicznych ma pojemność 121,7 cala sześciennego (121.7 cubic inch displacement), zatem jego akumulator startowy powinien dostarczać prądu rozruchowego o natężeniu ok. 250 A.

Jeżeli silnik jest stary i wymaga kilkakrotnego „kręcenia” starterem, warto wziąć pod uwagę współczynnik (rating) CCA (Cold Cranking Amps) stosowany dla rozruchu w temperaturze 0 °F (–18 °C) lub MCA (Marine Cranking Amps) dla rozruchu w temperaturze 32 °F (0 °C). Współczynniki te powiedzą, ile amperów będzie miał prąd rozruchowy dostarczony przez dany akumulator w ciągu 30 sek., zanim napięcie w jego celach spadnie do poziomu 1,2 V (czyli 7,2 V w przypadku akumulatora 12-woltowego). Reasumując: aby dowiedzieć się, z jakiego akumulatora najlepiej zakręcić rozrusznikiem starego silnika, należy sprawdzić, jakiego prądu rozruchowego (cranking amps) potrzebuje starter i pomnożyć to przez cztery (CCA or MCA rating x 4). Uwaga: akumulatory rozruchowe nie znoszą rozładowania do „zera”. Gdy są problemy z rozruchem silnika, warto pomyśleć o akumulatorze rozruchowym z charakterystyka głębokiego rozładowania (deepcycle), o czym poniżej.

Akumulatory użytkowe 

Od akumulatorów tych wymagamy doprowadzenia prądu do wszystkich świateł, pomp wodnych, wentylatorów i elektroniki na jachcie. Do tego chcemy, aby działo się to jak najdłużej, bez częstego

Wyświetlony 1473 razy Ostatnio zmieniany poniedziałek, 23 grudzień 2019 09:31

Skomentuj

Upewnij się, że wymagane pola oznaczone gwiazdką (*) zostały wypełnione. Kod HTML nie jest dozwolony.

Kategorie

Popularne artykuły

  • Program serwisowy VARTA START-STOP VSSP 2.1
    Program serwisowy VARTA START-STOP VSSP 2.1

    Technologia samochodowa niesamowicie się rozwinęła na przestrzeni ubiegłego wieku, a VARTA była i jest  liderem w opracowywaniu najlepszych technologii akumulatorowych oraz innowacyjnych usług serwisowych. Zbudowaliśmy niezrównaną reputację i zyskaliśmy zaufanie zarówno producentów samochodowych (OEM),  jak i klientów rynku wtórnego na całym świecie. Od ponad 125 lat nasza silna i znana marka VARTA oznacza nieporównywalne doświadczenia, doskonałą jakość i wydajność, innowacyjność, a także świetny serwis i wsparcie, na które zawsze możesz liczyć. Dziś jesteśmy liderami na rynku akumulatorów samochodowych, ciesząc się zaufaniem milionów ludzi i warsztatów. Dołącz do nich, wybierając jeden z naszych produktów. Zostań naszym partnerem, zdobądź zaufanie swoich klientów i wykorzystuj znakomite szanse biznesowe  w przyszłości.

  • Najczęstsze błędy w eksploatacji samochodu
    Najczęstsze błędy w eksploatacji samochodu

    Każdy posiadacz samochodu ma nadzieję, że jego auto posłuży mu jak najdłużej a w czasie, w którym będzie z niego korzystał nie dojdzie do poważnych usterek czy awarii.

  • Mały rozrusznik o mocy giganta - NOCO GB40
    Mały rozrusznik o mocy giganta - NOCO GB40

    NOCO GB40 Genius  to niezawodny rozrusznik, który charakteryzuje się tym, że można z niego skorzystać nawet do ośmiu razy podczas jednego ładowania. Jest to świetne rozwiązanie dla posiadaczy samochodów osobowych z silnikami gazowymi o pojemności do 6 litrów i silnikami wysokoprężnymi o pojemności do 3 litrów. To co wyróżnia rozrusznik NOCO to fakt, że jest wyjątkowo małym (mieści się w dłoni), poręcznym i nowoczesnym urządzeniem szerokiego zastosowania.

    Tags: NOCO
  • NOCO GB150 coś więcej niż kable i prostownik.
    NOCO GB150 coś więcej niż kable i prostownik.

    Sezon na akumulatory, które nie mogą rozkręcić pracy silnika nadszedł wraz z nadejściem zimy i temperatur spadających nocą znacznie poniżej zera. Jednak mrozy to nie jedyna bolączka akumulatorów. Przyczyną zepsucia akumulatora może być wadliwa praca alternatora. Także zanieczyszczenia na stykach i klemach, pokrycie śniedzią, może upośledzać pracę akumulatora i powoli doprowadzać do jego awaryjności. Problem z akumulatorem może przydarzyć się każdemu. Rozładowanie wskutek zbyt dużego poboru prądu także może uniemożliwić kierowcy ruszenie.

    Awaria akumulatora - i co dalej?

    Jeżeli zastaniemy rozładowany akumulator przy domu, możemy podłączyć go do prądu poprzez prostownik. Około 10 h ładowania akumulatora doprowadzi go do stanu naładowania i pozwoli normalnie go użytkować. W sytuacji, kiedy jesteśmy w drodze, w podróży, w pośpiechu, dobrze mieć przy sobie kable rozruchowe i połączyć rozładowany akumulator z innym, sprawnym, by choć trochę go podładować i zainicjować uruchomienie silnika. Jest też rozwiązanie dużo bardziej praktyczne, pomagające na samodzielny rozruch bez konieczności podłączania do czyichś źródeł energii. Takim rozwiązaniem są boostery rozruchowe. 

    Booster czyli urządzenie rozruchowe, a nawet więcej...

    Boostery czy innaczej mówiąc urządzenia rozruchowe służą do awaryjnego odpalenia silnika przy niesprawnym akumulatorze. Podłączenie boostera do akumulatora działa na niego jak strzał i powoduje błyskawiczne zastartowanie silnika. Booster to w uproszczeniu bateria o bardzo dużej mocy rozruchowej. Jeżeli kierowca ma problem z uruchomieniem samochodu przy użyciu boostera oznacza to, że użył po prostu booster o nieodpowiedniej mocy. Moc boostera powinna odpowiadać pojemności silnika. Przykładowo słabsze boostery o mocy 900 A pozwolą uruchomić samochód o pojemności silnika 1 600 m3, ale raczej nie większej. Jeżeli nasz samochód ma małą pojemność, lepiej kupić słabszy booster, po pierwsze dlatego, aby nie przepłacać, po drugie ze względu na wagę urządzenia (od 8 do 20 kg, zależnie od możliwości boostera). Uruchomienie samochodu za pomocą boostera jest podobne jak w przypadku użycia kabli rozruchowych - należy podpiąć dodatnią klemę z jej biegunowym odpowiednikiem na akumulatorze, a klemę ujemną z masą samochodu (odłączanie kabli powinno nastąpić w odwrotnej kolejności).  Dzięki boosterom samochód jest gotowy do jazdy bez konieczności pomocy osób trzecich i użycia ich akumulatorów, ani bez konieczności łączenia ze źródłem prądu z sieci  poprzez prostownik. 

    Urządzenie do wszystkiego - Booster NOCO Genius Boost GB150.

    Ten cud technologii motoryzacyjnej to urządzenie prawie do wszystkiego. Produkt z serii boosterów Noco GB o najwyższych parametrach. Jest w stanie dostarczyć nawet 4 000 A prądu na start. Takie parametry urządzenia rozruchowego pozwolą uruchomić silniki oparte o zasilanie benzyną lub dieslem o pojemności aż 10,0 litrów. Booster NOCO GB150 posiada jednak możliwości o duże większe niż samoobsługowy prostownik rozruchowy. Dzięki zastosowanym gniazdkom może służyć jako gigantyczny powerbank do ładowania smartfonów, tabletów i innych urządzeń elektronicznych. Oprócz wejść USB do drobnej elektroniki, ma także gniazda XGC - wejściowe, do szybkiego ładowania, oraz wyjściowe. Wyjście XGC daje możliwość podłączenia pompki do opon czy mocnej lampy LED. Zresztą samo urządzenie działa jak latarka o dużej mocy strumienia świetlnego, bo aż 500 lumenów. Z takim oświetleniem można na przykład bez problemu zmienić koło na nieoświetlonej drodze. Latarka ma różne funkcje, w tym możliwość wysyłania sygnału S.O.S. Booster o takiej mocy, jak opisywany tutaj Noco GB150, jest zdolny uruchomić silnik aż 80 razy na jednym ładowaniu. Nadaje się więc doskonale dla kierowców z notorycznym problemem z akumulatorem, w długiej trasie, a także dla kierowców zawodowych, którzy spędzają dużo czasu w drodze. 

    Dobry booster to urządzenie, w które powinien być wyposażony każdy kierowca. Cena najtańszych urządzeń zaczyna się od kilkuset złotych. Jest to dobra cena za spokój podczas długiej podróży i wygodę posiadania niezależnego od stanu samochodu źródła zasilania. 

     


    Chcesz kupić Booster NOCO GB150? Zajrzyj do naszego sklepu internetowego >> Urządzenie rozruchowe Noco GB150 <<

    Tags: NOCO
  • Zakupy motoryzacyjne - gdzie warto je robić?
    Zakupy motoryzacyjne - gdzie warto je robić?

    Każdy posiadacz auta od czasu do czasu staje przed koniecznością zakupu części zamiennych do swojego samochodu. Potrzebujemy również materiałów eksploatacyjnych, dobrych kosmetyków samochodowych, przydatnych akcesoriów.

Kontakt

  • ul. Małe Garbary 1
    61-756 Poznań
  • Telefon +48 883 712 812

Opinie o nas

Wykorzystujemy ciasteczka (ang. cookies) oraz podobne technologie w celu świadczenia usług, dostosowania serwisu do indywidualnych preferencji użytkowników oraz w celach statystycznych i reklamowych. Możesz zawsze wyłączyć ten mechanizm w ustawieniach przeglądarki. Korzystanie z naszego serwisu bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza, że cookies będą zapisane w pamięci urządzenia.