Максимов Г.О.

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Вибір акумуляторів для складської спецтехніки

Правильний вибір акумулятора для складської спецтехніки багато в чому залежить від самої техніки, але не меншою мірою і від технічних можливостей батарей різних типів. Мета роботи – показати варіабельність типів акумуляторів для складської спецтехніки й окреслити основні переваги (в тому числі, економічного плану) кожного з них. Чітке розуміння відмінностей між акумуляторами тих чи інших типів може значно спростити не лише вибір, але й подальший розрахунок рентабельності використання різних енергонесних приладів.

Акумулятори для складської спецтехніки різняться [3]:

- типом електрохімічної реакції;

- умовами використання;

- конструкцією пластин;

- станом електроліта;

- частотністю обслуговування.

Свинцево-кислотні (принцип роботи базується на електрохімічних реакціях свинця та диоксида свинця в сірчанокислотному середовищі. Під час розрядження має місце відновлювання диоксиду свинця на аноді й окиснювання свинця на катоді. При зарядженні тривають зворотні реакції з додаванням наприкінці зарядження реакції електролізу води, що супроводжується виділенням кисню на позитивному електроді та водню – на негативному) і нікель-кадмієві (анодом є металічний кадмій Cd (у вигляді порошку), електролітом — гідроксид калію KOH із додаванням гідроксиду літію LiOH (для утворення нікелатів літія і збільшення ємності на 21-25 %), катод — гідрат окису нікелю NiOOH з графітовим порошком (близько 5-8 %)) електричні акумулятори використовуються більш, ніж 100 років; як і раніше, вони являють собою найбільш розповсюджені у світі заряджувані батареї. Не меншою популярністю користуються й нікель-залізні акумулятори. Окремо варто зауважити, що існують й незаряджувані (одноразові) батареї, але вони реально не використовуються в розглядуваній галузі.

Свинцево-кислотні акумулятори поділяють на [2]:
• стаціонарні (нерухомі батареї, що встановлені в шафах на стелажах – використовуються як джерело безперервного живлення при відключенні мережної напруги);

• тягові (в основному, використовуються в пересувному транспорті для приводу тягових електричних двигунів, а також механізмів руху та підйому).

Конструкція пластин дозволяє у відповідних межах змінювати параметри свинцевих акумуляторів із метою досягнення більшої відповідності певним умовам використання. Основні типи позитивних пластин: так звана пластина великої поверхні (GROE), трубчата пластина, стрижнева пластина й ґратчаста пластина. При цьому в якості «приймальної бази» для водороду (негативний електрод) зазвичай використовується ґратчаста пластина. Різноманітні конструкції дозволяють отримати необхідні розрядні характеристики акумуляторів. Наприклад, у випадку, коли необхідний розряд значним струмом за короткий проміжок часу, встановлюють акумулятори з ґратчастими позитивними і негативними пластинами. Якщо необхідним є тривалий розряд із невеликим розрядним струмом, встановлюється позитивна пластина GROE.

У гелевих батарей є цікава особливість: первісно електроліт у них представлений рідною, і лише після введення спеціальних домішок (SiO2) між сепаратором і пластинами рідина перетворюється на гель. При технології AGM гелевий електроліт (близько 10% SiO2) фіксується в самому сепараторі спеціальної конструкції. Такі акумуляторні батареї не потребують доливу дистильованої води протягом усього терміну експлуатації. До того ж, вони практично не виділяють пари електроліта (сірчана кислота), тобто вони є більш екологічно безпечними, ніж батареї з рідким електролітом. Але гелеві (AGM) батареї не витримують важких експлуатаційних умов, вони потребують спеціальних зарядних пристроїв, мають менший термін експлуатації і більш високу вартість порівняно з батареями з рідким електролітом. Високою вартістю характеризуються не лише самі батареї, але і їх зарядні пристрої, що важко віднести до переваг [3].

Гелеві батареї потребують більш дбалого до себе ставлення та вищої кваліфікації персоналу. Як правило, купують і використовують батареї такого типу компанії, що є вимогливими до екологічності (наприклад, заклади фармацевтичного профілю), або ті, що мають об’єктивні труднощі щодо будови зарядних приміщень. Досить часто зустрічаються пропозиції придбати тягові батареї з позначкою «необслужувані» або «малообслужувані». Насправді, ці зауваження характеризують виключно період доливання дистильованої води. Наприклад, згідно з експлуатаційною інструкцією свинцево-кислотних батарей з рідким електролітом, необхідно щодня, незадовго до закінчення зарядження здійснювати доливання до всіх елементів батарей. А для малообслуговуваних батарей цей період може тривати 75-200 днів [1]. Цей показник зумовлює майже рік експлуатації без доливання дистильованої води, що, відповідно, зменшує як вартість власне робіт, так і кількість води, що використовується.

Окрім технічних характеристик, покупці зазвичай схильні до того, щоб звертати увагу на економічну доцільність вибору того чи іншого обладнання, оскільки первісно більш дешевий варіант може в подальшому виявитися вкрай дорогим в обслуговуванні. Тому, перед вибором тієї чи іншої техніки (не є винятком й акумуляторні прилади) варто врахувати вартість її експлуатації, а саме: вартість електроенергії, робочої сили для обслуговування, вартість дистильованої води, необхідного ремонту тощо, а також додати до отриманої суми вартість зарядних приміщень і будови зарядних кімнат.

Література:

1. http://www.berr.gov.uk/whatwedo/sectors/sustainability/batteries/page30610.html

2. http://www.hydacusa.com/accum/accum.htm

3. http://www.thefreedictionary.com/lead-acid+accumulator