İlk olarak Naviga Magazin’de yayınlanmıştır. © Naviga
Yirminci yüzyıl itibariyle deniz araçlarında içten yanmalı motorların çalıştırılması ve araç içerisinde navigasyon ve domestik sistemlere güç sağlanması amacıyla elektrik sistemleri kurulması standart hale gelmiştir. Diğer enerji kaynaklarına oranla, elektriğin teknede depolanması daha pahalı ve kompleks bir alt yapı gerektirir. Öte yandan elektrik, katı ve fosil yakıt türlerine göre daha hafif, temiz, yenilenebilir olmasından dolayı birçok avantaj sunmaktadır.
Günümüzde yaygın elektrik depolama araçları yani aküler genel olarak Kurşun/Asit Aküler ve Lityum aküler olarak iki ana grup altında ele alınabilir. Kurşun Asit aküler ise kendi içinde Sulu tip Kurşun/Asit aküler, AGM (Asit emdirilmiş cam elyaf) aküler ve Kuru tip Jel aküler olarak üç ana gruba ayrılır . Farklı teknolojilerle tasarlanıp üretilen bu aküler, farklı karakteristiklere, avantaj ve dezavantajlara sahiptir.
Akü tiplerini karşılaştırabilmek için öncelikle değerlendirme parametrelerine bir göz atalım.
Döngü Ömrü
Bir akünün deşarj olduktan sonra, tekrar tamamen doldurulmasına şarj döngüsü adı verilir. Yani akünün boşaltılıp, tekrar doldurulması 1 şarj döngüsü olarak tanımlanır. Aküleri verimli ömrünü ölçmek için zaman (yıl) yerine, şarj döngüsü kulanılır. Bunu bir arabanın kilometre saati gibi düşünürsek, arabanın durumunu değerlendirdiğinizde, arabanın yapmış kilometre, üretildiği yıldan çok daha önemlidir. .
Aynı durum, aküler için de, kaç kez şarj edildiği ile ilgilidir. Örneğin bir yarış yelkenlisindeki sulu tip akü 4 yılda 100 döngüden geçebilirken, aynı akü sıklıkla kullanılan bir gezi teknesinde yılda 300’den fazla döngüden geçebilir. Prensip olarak, yarış teknesindeki 4 yıllık akü, gezi teknesindeki bir yıllık aküden daha iyi durumdadır. Döngü ömrü aynı zamanda deşarj derinliğinin bir fonksiyonudur (bir aküyü yeniden şarj etmeden önce kapasitesinin ne kadarının kullanılabilir olduğu). Akülerin tipine göre, derin deşarjlar akü üzerinde daha fazla stres yaratır ve bu da çevrim ömrünü kısaltır. Lityum aküler, jel akülere göre daha uzun döngü ömrüne sahiptir ve genellikle daha uzun ömürlüdür.
Deşarj derinliği
Deşarj derinliği bir akünün yeniden şarj etmeden önce toplam kapasitenin ne kadar kullanıldığını ifade eder. Örneğin, akünüzün kapasitesinin dörtte birini kullanırsanız, deşarj derinliği %25 olur. Başka bir deyişle 100 Amper kapasiteli tam dolu bir aküden, 25 Amper kulannıldığında deşarj derinliği %25 olur. Önerilen bir deşarj derinliği ise, bir akünün yeniden doldurulmadan önce en fazla ne kadar kullanılabileceğini gösterir. Örneğin Jel aküler en fazla %50 deşarj derinliğine kadar kullanılmalıdır. Bu noktanın ötesinde, akünün kullanım ömrü olumsuz etkilenir, yani kısalır. Öte yandan, lityum aküler %80 veya daha fazla derin deşarjla başa çıkabilir. Bu, esasen daha yüksek bir kullanılabilir kapasiteye sahip oldukları anlamına gelir.
Şarj Hızı
Şarj hızı, akünün şarj/deşarj sırasında alıp/ verebildiği akım miktarı (Amper/saat) olarak belirlenir. Şarj hızı akü verimliliğinde gözönünde bulundurulması gereken bir unsur olup, akü tiplerine göre farklılıklar gösterir.
Şarj hızı değeri akünün kapasitesinin orantısı olarak belirlenir. C/5, C=Akünün Amper/saat kapasitesi olarak alındığında, 100Ah kapasiteli bir akünün, saatte 20 Amperlik bir akımla şarj edilebileceğini gösterir (100/5).
Lityum aküler, diğer tiplere göre çok daha hızlı bir şarj hızına sahiptir. Bu sayede şarj kaynağından daha yüksek bir amper alabilirler, ve kurşun/asit akülere göre çok daha hızlı doldurulabiller. Kurşun/asit aküler ise taşıyabilecekleri şarj hızıyla sınırlıdır ve yüksek akımla hızlı şarj edilmeye çalışıdığında aşırı ısınırlar.
Enerji Yoğunluğu
Akülerde enerji yoğunluğu, akünün hacmine ve agirliğina göre ne kadar enerji depolayabileceğini tanımlayan bir parametredir. Özellikle tekneler gibi, alanın kısıtlı ve ağırlığın limitli olduğu ortamlarda bu özellik daha da önemli hale gelir.
Lityum akülerin sunduğu enerji yoğunluğu, kurşun/asit akülere göre çok çok daha yüksektir.
Örneğin, 5 kW’lık bir sisteme güç sağlamak için iki lityum akünün yeterli olduğu bir durumda, aynı gücü sağlamak için 8 kurşun/asit aküye ihtiyaç duyulur. Tüm akü grubunun boyutu ve ağırlığı düşünülünce, lityum aküler, diğer tip akülere göre yarıdan az bir alan kaplayarak aynı işlevi sağlayabilir.
Kendi kendine deşarj
Kendi kendine deşarj, aküler üzerinde, herhangi bir bağlantı ve yük olmaksızın, dahili kimyasal reaksiyonların akünün depolanan şarjını azalttığı bir olgudur. Başka bir deyişle bir akünün durduğu yerde, kendi kendine boşalma hızı olarak da tanımlanabilir. Akünün saklandığı ortamın sıcaklığı ve teknolojisi kendi kendine deşarj olma hızını doğrudan etkiler. Bu oran Sulu tip kurşun/asit akülerde %5/Ay iken Lityum/iyon akülerde %0.5/Ay oranina kadar düşmektedir.
Okumaya devam et. Hangi tip akü? >>>
