Izračun potrebne kapacitete akumulatorja
Za izračun potrebne kapacitete akumulatorja so potrebni naslednji podatki:
- napetost na kateri deluje naprava, ki jo bomo napajali.
- kakšen je tok (A) s katerim bomo napajali porabnik-e
- koliko ur (h) bo akumulator brez polnjenja napajal porabnik-e
Naprave delujejo na izmenično omrežno napetosti 230V ali enosmerni napetost 12V, 24V, 48V itd. Če deluje naprava na enosmerni napetosti, se lahko neposredno poveže z akumulatorjem - ji. Če pa deluje na izmenični napetosti, bo potreben vmesnik - razsmernik, ki pretvarja enosmerno napetost iz akumulatorjev, na izmenično napetost 230V.
Moč naprave se meri v wattih (W). Ta podatek najdete na ploščici, ki je na napravi ali v dokumentaciji, ki ste jo prejeli ob nakupu. Navadno je naveden tudi podatek o toku (A), če pa ni, ga je potrebno izračunati. Formula je P(W)= U(V) x I(A). Če je moč naprave npr. 240W, naprava pa deluje na 12V napetosti, je tok s katerim se naprava napaja 20A (240W/12V=20A).
Če naprava, ki jo nameravamo napajati iz akumulatorja, deluje na izmenični napetosti, moramo pri izračunu upoštevati še izgube na razsmerniku. Te izgube so navadno do 15%.
Potrebna kapaciteta akumulatorja se v osnovi izračuna z zmožkom A x h. Če je tok s katerim se napaja porabnik npr. 5A in naprava deluje 4 ure, je zmnožek 20Ah. Ta poenostavljen izračun kaže, da bi za napajanje takšnega porabnika potrebovali akumulator s kapaciteto 20Ah.
Značilnost svinčenih akumulatorjev je, da njihova življenjska doba strmo pada, če jih praznimo do konca. Zato je priporočljivo, da se praznijo le do polovice (DoD=50%).
To pomeni, da bi bilo treba v našem primeru nabaviti ne 20Ah akumulator, temveč 40Ah akumulator. Vendar tudi ta izračun še ni dokončen.
Kapaciteta se meri v določenem času. Najbolj pogosto za ciklične akumulatorje za neprofesionalno uporabo, v 20 urah. Zato tudi piše na nalepki akumulatorja in v tehničnih podatkih npr. 40Ah (C20). C20 pomeni v 20 urah.Tako se bo npr. 40Ah akumulator povsem izpraznil, če ga praznimo s tokom 2A, v 20 urah.
Kaj pa se zgodi, če akumulator praznimo z višjim tokom? Npr. namesto z 2A, s 4A? 40Ah (C20) akumulator, ki se prazni s 4A, se ne bo izpraznil v 10 urah (40Ah/4A= 10 h), temveč precej prej. O tem pojavu govori Peukertov efekt. Pri višjem toku se zaradi notranje upornosti, akumulator bolj segreva, saj se del energije pretvarja v toplotno energijo. Izgube so zaradi tega pri praznjenju akumulatorja višje, akumulator se hitreje prazni.
Na kapaciteto akumulatorja deluje tudi temperatura okolja. Če je temperatura pod 0°C, se bo kapaciteta zmanjšala, pri -25°C bo že drastično padla (za 40%). Pri povišani temperaturi nad 30°C se bo kapaciteta akumulatorja sicer povečala, vendar se življenjska doba skrajšuje. Vpliv visoke temperature na življenjsko dobo akumulatorjev, je zlasti poznan v navtiki.
Poleg tega je treba pri kalkulaciji kapacitete akumulatorja upoštevati tudi degradacijo akumulatorja. Vsak svinčeni akumulator z leti postopno izgublja kapaciteto zaradi sulfatizacije (nastajanje oblog na akumulatorskih ploščah). Pri cikličnih akumulatorjih upoštevamo, da so povsem izrabljeni, ko dosežejo približno 50% nazivne kapacitete. Če postopnega izgubljanja kapacitete ne boste vzeli v obzir pri nabavi akumulatorja, se lahko zgodi, da kapaciteta akumulatorja čez 3-4 leta ne bo več zadostna.
Življenjsko dobo akumulatorja je mogoče podaljšati z regeneracijo. Vendar mora biti regeneracija opravljena pravočasno, najbolje po drugem letu delovanja akumulatorja. S postopkom regereneracije se sulfatne obloge na akumulatorskih ploščah delno ali v celoti odstranijo in s tem se kapaciteta ponovno poveča.
Tags: izračun kapacitete akumulatorja, kakšno kapaciteto akumulatorja potrebujem, Peukertov efekt, degradacija akumulatorja, regeneracija akumulatorjev.