artykuły

wiesci-z-warsztatuWIEŚCI Z WARSZTATU
ReklamaBilbord - Makita 01.06-30.06 Sebastian
Akumulator socjalny na zimę
Akumulator socjalny na zimę

Wiadro z prądem. Akumulator socjalny zimową porą

Każdy posiadacz kampera, przyczepy kempingowej czy choćby łodzi doskonale wie, jak wiele zależy od źródła prądu. Niestety niewielu z nich potrafi zadbać o to najważniejsze źródło energii, które gwarantuje prawdziwą autonomię i niezależność. To akumulator. Porozmawiamy zatem o „zbiorniku na energię elektryczną”, czyli o akumulatorze, i środowisku, w którym funkcjonuje.

Coraz częściej instalacje w mobilnych domach, zarówno tych przemieszczających się po lądzie, jak i wodzie, uzbrajane są w moduły fotowoltaiczne, nazywane po prostu panelami słonecznymi, odpowiadające za generowanie prądu bezpośrednio z energii słonecznej. Aby prąd powstały dzięki modułom fotowoltaicznym stał się użyteczny, w instalacji musi znaleźć się regulator, który przekształci prąd stały w zmienny o napięciu odpowiednim dla urządzeń pokładowych. Uzyskaną tą drogą energię dzięki regulatorom przetwarzamy w prąd użytkowy, który należy albo od razu zużywać, albo gromadzić na zapas. I tutaj właśnie pojawia się wspomniany „zbiornik na prąd”, którym – niestety – zaczynamy się interesować najczęściej wtedy, kiedy jest już za późno. Dlaczego?

Od minusa do plusa
Mobilne domy, aby mogły się skutecznie przemieszczać, posiadają silniki, które bardzo często pracują jako agregat i prostownik równocześnie. Zamontowana w nich instalacja elektryczna, jeśli została przygotowana fabrycznie lub wykonana zgodnie ze sztuką, działa tak, że z chwilą kiedy włączy się silnik, alternator zaczyna generować prąd elektryczny. Można go używać do zaspokojenia potrzeb pojazdu, a nadwyżki gromadzone są w akumulatorze rozruchowym i dodatkowych zbiornikach prądu, czyli akumulatorach zasilających. Pomiędzy alternatorem, który jest jednocześnie generatorem prądu na bieżące potrzeby, oraz prostownikiem ładującym akumulatory zasilające w instalacji mieszkalnej kampera stosuje się specjalne zabezpieczenia, czyli separatory. To właśnie one potrafią zarządzać energią elektryczną płynącą z alternatora do dodatkowych zbiorników prądu. 
Przebiega to banalnie prosto. Jeśli akumulatory zasilające nie są w pełni naładowane przez instalację solarną, to prąd z alternatora dociera do nich, ładując je. Z chwilą naładowania akumulatorów, co zostanie rozpoznane na podstawie wielkości przepływającego prądu do akumulatora i napięcia przez niego osiągniętego, separator (zabezpieczenie) odetnie możliwość dalszego ładowania, aby nie doprowadzić do przeładowania akumulatora zasilającego. Dodatkowo, nowoczesne zabezpieczenia działają tak, że mogą przechodzić w buforowanie akumulatora. Przy napięciu w zakresie 13,2-13,5 V i bardzo niskim natężeniu prądu, na przykład 0,2-0,5 A, akumulator utrzymywany jest w stanie pełnej gotowości. Buforowanie oznacza, że nie dojdzie do samorozładowania, które jest zjawiskiem naturalnym dla akumulatorów (w szczególności kwasowo-ołowiowych) i wynosi 3-8% miesięcznie.

Energetyczny dualizm
W instalacji mobilnych domów będą występować dwa rodzaje akumulatorów. Pierwszy z nich to akumulator rozruchowy, który nie powinien być wykorzystywany do żadnych innych celów niż rozruch silnika spalinowego. Akumulatory rozruchowe wytwarzane są z kratek cięto-ciągnionych, których budowa dyskwalifikuje te konstrukcje do stosowania w głębokich rozładowaniach. Głębokie rozładowanie akumulatora 12 V do napięcia 10,5 V oznacza, że rozładowaliśmy go o 100% pojemności! Trzeba tego unikać, gdyż liczba cykli pracy akumulatorów rozładowywanych tak głęboko jest drastycznie niska, np. akumulator z płynnym elektrolitem, często nazywany „Energy”, po 150-200 takich rozładowaniach traci blisko 1/3 pojemności. Trochę lepiej radzą sobie żelowe (GEL), AGM i litowe. Im płycej będzie rozładowywany akumulator, tym większą liczbę cykli mamy do dyspozycji, na przykład ten sam akumulator rozładowywany o 50% swojej pojemności, czyli do około 11,5 V, może mieć dwa razy więcej cykli pracy. Cykl to rozładowanie i naładowanie akumulatora.

Musisz mieć zapas
Podstawy za nami, przejdźmy zatem do konkretów. Jeśli mobilny dom został wyposażony w instalację rozruchową silnika spalinowego odseparowaną od tej używanej w strefie mieszkalnej, można mieć pewność, że gdy zabraknie prądu w dodatkowych zbiornikach energii, zawsze będzie możliwość uruchomienia silnika. Przejmie on wówczas funkcję agregatu i prostownika jednocześnie. Dlatego tak ważne jest, aby nie użytkować akumulatora rozruchowego również do zasilania instalacji wewnątrz kampera. Możemy wyróżnić 4 rodzaje akumulatorów występujących w caravaningu.

Akumulator

Typ tradycyjny
Pierwsze to akumulatory kwasowo-ołowiowe z płynnym elektrolitem, określane często jako „Energy” lub głębokiego rozładowania. To dobre i sprawdzone konstrukcje. Ich zaletą jest cena, o blisko 50% niższa w porównaniu do nowocześniejszych „żeli” czy „agmów”. Akumulatory te mają dostęp do elektrolitu, dzięki czemu mamy możliwość ich obsługi (dolewanie wody, która w procesie elektrolizy rozkłada się na tlen i wodór). Pamiętajmy, aby nigdy nie dolewać elektrolitu do akumulatora. Wynika to ze składu płynu. Ubywa przede wszystkim wody, która stanowi 2/3 objętości elektrolitu, zaś 1/3 to kwas siarkowy, a jego nie ubywa. Większość obecnie dostępnych akumulatorów głębokiego rozładowania z płynnym elektrolitem jest szczelna (nie oznacza to hermetyczności), nawet jeśli posiada korki ułatwiające dostęp do elektrolitu. W ekstremalnych sytuacjach można je użyć do uruchomienia silnika spalinowego w mobilnym domu.

Żelowy brat
Drugą grupę tworzą akumulatory żelowe (GEL), które są również akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, z tą różnicą, że do elektrolitu dodawane są specjalne krzemionki zmieniające jego konsystencję (przypomina galaretę). Posiadają one zawory VRLA, odcinające je całkowicie od zewnętrznej atmosfery, dzięki czemu procesy elektrochemiczne zachodzące wewnątrz akumulatora są autonomiczne. Są one przeznaczone do ciężkiej pracy, świetnie spisują się w kamperach i przyczepach. Ze względu na konstrukcję mają dość wąski zakres pracy, nie lubią niskich (do około 0°C) i zbyt wysokich (do 50°C maksymalnie) temperatur. Ze względu na konsystencję elektrolitu ich wewnętrzna rezystancja jest wysoka, przez co wielkość oddawanych prądów do instalacji nie będzie oszałamiająca. Można to poprawić, łącząc równolegle dwa lub więcej akumulatorów.

Nowoczesność z AGM
Trzecią grupę tworzą nowoczesne akumulatory AGM przeznaczone do pracy cyklicznej – to bardzo ważne oznaczenie, bo akumulatory AGM dzielimy na te do pracy buforowej i cyklicznej. Pierwszy typ pracy wykorzystuje się między innymi przy zasilaniu alarmów – przez wiele miesięcy czekają na to, aż będą mogły oddać zgromadzony w nich prąd w sposób szybki. Drugi typ pracy – cykliczny – oznacza częste i regularne rozładowywanie i ładowanie. W akumulatorach AGM elektrolit znajduje się w specjalnych matach, które oddzielają płyty ujemne od dodatnich oraz są uzbrojone podobnie jak „żele” w zawory VLRA. Te z kolei odpowiadają za regulację ciśnienia wewnątrz akumulatora, zapobiegając dostawaniu się zanieczyszczeń. Dzięki tej konstrukcji jony przemieszczają się w nim najszybciej spośród akumulatorów kwasowo-ołowiowych, co zapewnia im możliwość oddawania dużych ilości energii elektrycznej. Zgodnie z zasadą wynikającą z prawa Ohma, im niższa rezystancja wewnętrzna w akumulatorze (AGM mają najniższą), tym wyższy generowany prąd. Zatem jeśli codziennie korzystasz z ekspresu do kawy, elektrycznej suszarki czy czajnika, akumulator AGM będzie dobrym rozwiązaniem.

Litowe atuty
Czwarta grupa to akumulatory wykonane w technologiach litowych, które deklasują pozostałe, biorąc pod uwagę ich możliwości cyklicznej pracy. Są nie tyle 2 razy lepsze, bo jeśli dać wiarę kartom katalogowym, to akumulator LiFePO4 w porównaniu z akumulatorem głębokiego rozładowania z płynnym elektrolitem zapewni użytkownikowi około 7 razy większą liczbę cykli głębokiego rozładowania. Ich dodatkowym atutem jest to, że mogą być naładowane jedynie „trochę”, na około 30-50% swojej pojemności nominalnej, co im nie szkodzi. Tymczasem ich konkurencja, czyli akumulatory kwasowo-ołowiowe, muszą być naładowane do pełna lub utrzymywane w stanie pełnego naładowania, aby się nie zasiarczyły. Skutki zasiarczenia to spadek pojemności akumulatora, co przekłada się na skrócenie czasu jego pracy.

Dbaj o instalację
Jak zadbać o instalację elektryczną, której sercem będzie akumulator jako „zbiornik na energię”, gdyż dokładnie tak należy go traktować. Można wyróżnić co najmniej 3 kluczowe elementy, na które warto zwrócić uwagę po każdym sezonie i przed rozpoczęciem kolejnego. Należy sprawdzić, czy moduły fotowoltaiczne nie są popękane, czy dobrze przylegają do listew montażowych, czy nie poluzowały się punkty mocujące. Warto też pamiętać o czystości, usunąć z nich kurz i brud, które znacząco zmniejszają wydajność i zdolność generowania energii elektrycznej. Trzeba zerknąć również na przewody elektryczne w miejscach newralgicznych, czyli tam, gdzie przechodzą przez karoserię pojazdu lub przez inne elementy mobilnego domu, oraz miejsca połączeń i podłączeń. Regulatory i separatory to bardzo mądre urządzenia, które wykonują za kamperowiczów bardzo dużą pracę, więc w ich wypadku sprawdź, czy pracują prawidłowo, nie wymagają interwencji serwisowej. Dowiesz się tego najprawdopodobniej z panelu frontowego regulatora. 

Wśród pomiarów
Kolejnym miejscem obowiązkowej kontroli jest zespół alternator – rozrusznik. Jeśli posiadasz multimetr, to alternator możesz sprawdzić sam, mierząc napięcie prądu docierające do akumulatora rozruchowego, w zależności od wieku pojazdu powinno się ono znaleźć pomiędzy 14,1 a 14,7 V bez obciążenia. Pod obciążeniem, czyli przy włączonych światłach, najwyższej prędkości dmuchawy oraz przy większej liczbie odbiorników, dobrze by było, aby napięcie nie spadało poniżej 13,8 V. Warto też sprawdzić napięcie wychodzące z alternatora, a jeśli jest ono większe o co najmniej 250 mA niż to, które dociera do akumulatora, to warto pomyśleć o wymianie głównego przewodu prądowego w mobilnym domu. Bądź konsekwentny, mierz spadki i ładowanie w tych samych warunkach, czyli na przykład pod obciążoną instalacją. 

Akumulator

Serce instalacji
Warto od czasu do czasu wyjąć akumulator z mobilnego domu i przyjrzeć się mu bliżej. Używając akumulatora z dostępem do elektrolitu, odkręcić korki i sprawdzić jego poziom. Jeśli, patrząc od góry, widzimy odsłonięte żebra płyt akumulatorowych, należy dolać taką ilość wody demineralizowanej, aby tafla płynu je przykryła, i podłączyć go do ładowania. Po ładowaniu trzeba skontrolować, czy poziom płynu jest odpowiedni, i w razie potrzeby dolać taką ilość wody, aby tafla płynu była około 1-2 cm ponad płytami. Akumulator warto ładować zewnętrznym źródłem prądu, czyli prostownikiem. W tym miejsc uczulamy na produkty z popularnych sieci handlowych, które za 50 zł obiecują więcej, niż są w stanie zaoferować. Korzystajmy ze sprawdzonych produktów. 
Zupełnie inaczej jest w przypadku akumulatorów AGM, żelowych czy litowych. Proponuję zdać się na dedykowane programy do ładowania w dobrej klasy ładowarkach, ale nadal omijać obietnice reklamowe twierdzące, że ładowarka za 50 zł zrobi cuda. Akumulator litowy można śmiało naładować do 80% i zostawić do wiosny, tuż przed wyjazdem zalecamy ponowne ładowanie. 

W drogę czas
Dysponując wiedzą o utrzymaniu zasilania w dobrej kondycji i stosując ją w praktyce, w chwili pakowania bagaży na pierwszy wiosenny wypad będziesz wiedział, że przynajmniej akumulator jest naładowany i sprawny. W przypadku baterii kwasowo-ołowiowych, w tym AGM i GEL, należy naładować je do pełna i raz na 3 miesiące powtórzyć procedurę. Pozwoli to wydłużyć cykl ich życia co najmniej dwukrotnie. Dbając i sprawdzając regularnie akumulator, wiesz, w jakiej jest kondycji i czy wymaga dodatkowych działań. Jeśli nie czujesz się w tym dobry, podjedź do sprawdzonego serwisu, najlepiej specjalizującego się wyłącznie w akumulatorach, i poproś o dokładne sprawdzenie baterii. Jeśli to możliwe, zamów test pojemności, który trochę potrwa i będzie kosztował kilkadziesiąt złotych, ale na pewno się opłaci, podobnie jak systematyczna troska o instalację elektryczną kampera i przyczepy. Bez prądu nie pojedziesz. 

Autor jest właścicielem specjalistycznego bloga branżowego polskiego rynku akumulatorów rozruchowych i zasilających akubiz.biz, prowadzi kanał na YouTube „mrAkumulator”; hobbystycznie związany z turystyką caravaningową.

Robert Mazurek

Artykuł pochodzi z numeru 6 (97) 2020 r. magazynu „Polski Caravaning”.

Chcesz być na bieżąco? Zamów prenumeratę – teraz jeszcze taniej i szybciej.


Administrator23.12.20210 zdjęć 17