29.01.09 | Рубрика: Обслуживание аккумулятора. Просмотры: 88 718
Наверное, не существует такого автолюбителя, которому б не приходилось заряжать автомобильный аккумулятор в своей квартире. Забыл выключить магнитолу и все- аккумулятор сел,- нужно заряжать. Да, можно подзарядить в гараже — если это летом, а если зимой — ну никак не хочется бегать в гараж и следить за процессом зарядки. Вот и тянем в квартиру.
И вот, после зарядки у вас, и у ваших родных что-то разболелась голова. На погоду – посетуете вы. А нет, — скажу я вам – виновником есть не погода, а ваш аккумулятор, а именно те процессы, которые в нем происходят во время зарядки. Именно об этом и пойдет дальше речь.
При подзарядке аккумулятора в воздух помещения выделяется сернистый газ, мышьяковистый водород (арсин), сурмилистый водород (стибин), хлористый водород и другие. Высокая концентрация этих токсических газов в воздухе очень вредна для человека. А именно такая концентрация, превышающая все допустимые нормы, и создается в квартире, если автолюбитель в ней заряжает аккумулятор. В результате у всех членов семьи резко ухудшается самочувствие, нередко появляются кашель, головная боль.
Но токсические вещества оказывают неблагоприятное воздействие не только в те часы, когда происходит зарядка аккумулятора. Они оседают на стенах, мягкой мебели, одежде, -словом, на всем, что есть в квартире, и в течение длительного времени выделяются в воздух помещения. Специалисты называют этот процесс вторичным загрязнением.
К тому же, во время зарядки аккумулятора выделяется к тому же большое количество водорода, который, соединяясь с содержащимся в воздухе кислородом, становятся взрывоопасным. Взрыв может произойти от малейшей искры, зажженной спички, огонька сигареты.
Не меньшую угрозу представляет собой и серная кислота, которую заливают в аккумулятор при его подзарядке. Нередки случаи, когда пролитая на пол кислота самовоспламеняется.
Зарядка аккумулятора в домашних условиях влечет за собой и перегрузку электросети, что может привести к загоранию изоляции электрических проводов.
Вот почему заряжать аккумуляторы можно только в специально приспособленных для этого помещениях.
Перед всеми производителями АКБ стоит основная задача – повысить КПД батарей. Чтобы КПД повысить – необходимо снизить внутреннее сопротивление в батарее. Чем меньше сопротивление, тем быстрее АКБ принимает ток (заряжается) и лучше отдает (разряжается). Для достижения данной цели очень важно в производстве АКБ использовать высококачественные очищенные материалы.
Принцип работы свинцового аккумулятора:
Конструкция гелевых и кислотных АКБ идентична. Одно различие, что в гелевых батареях в электролит добавлен загуститель SiO2. Зачем это надо? Ведь добавление примеси в электролит повышает сопротивление, а значит, снижает КПД батареи. Это тенденция времени, клиент хочет поставить АКБ, например, на поломоечную машину и больше о ней не думать. Исходя, из потребности времени, был и создан некий переходной вариант необслуживаемой батареи ГЕЛЕВЫЕ. Почему переходной? Производители уже вплотную занимались и занимаются разработкой батарей типа OPTIMA. Конструкция батарей OPTIMA, кардинально отличается от кислотных и гелевых.
Конструкция батарей OPTIMA:
Так как на момент создания гелевых батарей, батареи OPTIMA были дорогие и технологии не до конца проработаны, были и сделаны гелевые батареи. А значит гелевые батареи это временное решение, которое будет заменено в ближайшем будущем необслуживаемыми, герметичными батареями OPTIMA. Либо же потребитель будет использовать кислотные батареи.
Кислотные батареи при зарядке выделяют вредные газы. В кислотных батареях прошлого века можно было об этом говорить, сегодня же кислотные батареи не выделяют вредных газов. С чем это связано? В производстве батарей для связки активной массы раньше использовалось такое вещество, как СУРЬМA (Sb), оно действительно выделяло газы, кстати, это же вещество использовалось и в производстве гелевых батарей. Сегодня ни один серьезный производитель не использует СУРЬМУ (Sb), а вместо этого используется Кальций (Са), который не выделяет газов. Что происходит во время зарядки батарей? Из позитивно заряженных эл. пластин (Диоксид свинца — PbO2) выделяется водород, из негативно заряженных эл. пластин (Свинец — Pb) выделяется кислород. А значит, из кислотной батареи во время зарядки выделяется кислород в очень малых количествах. Малые выделения газов достигнуто, благодаря тому что: a. СУРЬМA (Sb) заменена на кальций, b. используются импульсные зарядки, которые заряжают АКБ малыми токами и не дают закипать электролиту, закипание происходит лишь в последней стадии зарядки и продолжается не более 5—10 минут.
Гелевый АКБ герметичен и не выделят газов. Это не правда. Так как конструкция АКБ точно такая же, как и у кислотных и реакция происходит точно такая же. И газы водорода и кислорода тоже вырабатываются, газы поднимаются в верхний отсек АКБ, там конденсируются (превращаются в воду и попадают опять в гель). Но если повысить зарядные токи (например зарядное устройство работает неправильно), что произойдет — начнется вырабатываться большое количество водорода, он будет накапливается, а так как в гелевом АКБ нет вентиляционных отверстий как в кислотных АКБ, при большом скоплении газа может произойти взрыв газа в АКБ. Что бы этого не произошло, АКБ оснащен выпускным клапаном, который в случае, если давление в АКБ превысит 2 атмосферы, должен открыться и выбросить наружу избытки газа. В кислотных АКБ такие опасные ситуации (взрыв, концентрированный выброс газа) исключены.
Кислотные батареи требуют постоянного ухода. Это занимает много времени. Это также не правда. Как уже было сказано выше, на сегодняшний день для зарядки АКБ применяются импульсные зарядные устройства, которые получая информацию от АКБ о степени заряда, подают именно тот ток, который необходим. Зарядные устройства оснащаются термодатчиками, которые не допускают закипания электролита. А значит, электролит не выкипает. Исходя из практики периодичность доливки воды в тяговые кислотные батареи не чаще чем раз в пол года. А значит, раз в пол года вам надо потратить 10 минут, что бы долить воду и все.
Гелевый АКБ купил и забыл. Это правда, купил, поработал максимум год и выбросил. Стандартная гелевая АКБ рассчитана на 400, дорогая максимум 700 циклов зарядки и разрядки. Что это значит, что при правильной эксплуатации, АКБ проработает максимум 2 года. Еще раз подчеркиваю при правильной. Правильная эксплуатация гелевой батареи. Гелевую батарею обязательно надо разряжать на 80% и потом заряжать 12 часов не менее. Почему? Так как в АКБ находится гель, он обладает значительной плотностью, а это значит, что водороду и кислороду сложно добраться до сепаратора, на это нужно много времени. Для полной зарядки, например АКБ 70Ач для поломоечной машины необходимо 12 часов. На таких АКБ поломоечная машина работает 60 минут, а потом снова на зарядку и снова на 12 часов. Если мы систематически не до заряжаем АКБ что происходит? АКБ (гелевый) заряжается сверху вниз. Если мы заряжаем АКБ например 5 часов, то заряд в нижней и верхней части АКБ различается, верхней части АКБ заряжен, а в нижней разряжен. Со временем серная кислота преобразуется в сульфат свинца и нижняя часть АКБ уже не заряжается, до нее не доходят газы водорода и кислорода. АКБ посылает информацию зарядному устройству, что он заряжен и зарядка отключается. После чего мы наблюдаем, что АКБ не работает 60 минут (чего и так очень мало), а 40 минут, потом, 30 и все, про АКБ можно действительно забыть, сделать с ним уже ничего нельзя. Так как он не обслуживаемый. Данная ситуация не может иметь место в кислотных АКБ, так как плотность воды низкая и газы без особых усилий за короткое время доходят до сепаратора, и батарея заряжается полностью. Поэтому кислотные АКБ можно до заряжать, ничего с ними не будет. Преимущество кислотных АКБ также в том, что количество циклом заряда и разряда доходит до 1500 (4 года). А это значит, что кислотный АКБ прослужит вам в 2 а то и в 3 раза больше чем гелевый. А если вдруг что, всегда можно слить электролит, залить новый с необходимой плотностью и работать дальше.
Сводная таблица
| Кислотные (110 Ач) | Гелевые (70Ач) | |
| Емкость | Аналогичный по размеру (Д/Ш/В). Низкое сопротивление из за жидкого электролита. Большее количество рамок с активным веществом | Аналогичный по размеру (Д/Ш/В). Значительное сопротивление из за геля. Меньшее количество рамок с активным веществом |
| Время работы на одной зарядке | 180 мин | 60 мин |
| Выброс газов | Незначительное выделение кислорода при зарядке. | При перезаряде концентрация водорода, может или взорваться в АКБ, или же произойдет концентрированный выброс газа через выпускной клапан. |
| Количество циклов заряда разряда | 1500 (4 года) | От 400 (1 год) до 700 (2 года) |
| Обслуживание | Один раз в 3—6 месяцев долить дистиллированную воду | Необслуживаемый |
| Запуск АКБ | АКБ полностью готов к работе | Необходимо провести минимум 4 цикла заряда и разряда АКБ, что бы активизировать гель |
| Время зарядки АКБ | 12 часов | 12 часов |
| Возможность краткосрочной до зарядки АКБ, | Да | Нет (эффект памяти, если систематически до заряжать гелевый АКБ, время его работы значительно сократится) |
| Стоимость | Низкая | Высокая |
Вывод
Исходя из всего вышеперечисленного относительно кислотных и гелевых АКБ, решать Вам! Купить ли вам дорогие, но очень привередливые гелевые АКБ, либо относительно не дорогие, но по всем характеристикам существенно превосходящие кислотные АКБ.
Вся информация основана на материалах семинара, организованного 06.06.12 компанией «БатАвтоТрайд». Семинар проводил Инженер ведущего мирового производителя Аккумуляторных батарей «Jonson Controls», выпускающие такие АКБ, как VARTA, BOSCH, OPTIMA и др.
Батарея Тип 24/4 EPZS 420 Вольт 48 Ампер 420 3 шт
Батарея 0,5 EPZS 0775SC Вольт 48 Ампер 775 1 шт
Заряжаются от зарядного устройства:
Старт Pro8 Pulse Т 48/140 2 шт.
Зарядное устройство 1 шт: ЕПК 80/ 60 А
[30.03.2015 3:33:59]
[30.03.2015 10:07:00]
Посмотрите пример №1 Пособия по применению СП 12, а также книгу Пионтковского Б.А. “Эксплуатация аккумуляторов на предприятиях электросвязи” 1969.
V=”456xIxnx10^-6″ [М куб/час], где:I-сила зарядного тока, n-число аккумуляторов одной батареи.
Получается категория В3. Нашла в инструкции к зарядному устройтву, что заряжаются по 8 часов, при этом сила зарядного тока расчитывается "Начальный ток заряда составляет около 25А на каждые 100Ач емкости батареи".
Площадь 15 м2, но потолки очень высокие около 6 м.
V водорода = 456*(105*2+194*1)/1000000=0,184
Странно, думала выйдет А
И еще вопрос. Я так понимаю при хранении аккумуляторов,тоже выделяется газ. в каких то минимальных количествах, но все же. Как его рассматривать рядом с зарядной помещение, где стоят погрузчики и иногда находятся аккумуляторы).
[30.03.2015 11:37:57]
1. Проверка на категорию А (1. можно сделать по пособию – если у Вас НЕГЕРМЕТИЧНЫЕ аккумуляторы, 2. – сделать по ГОСТ Р МЭК, там есть расчет на аккумы с рециркуляционной пробкой)
2. После проверки на категорию А и с учетом наличия технологической и аварийной вентиляций можно помещение привести на категорию В1-В4.
Для этого идем по СП12 с учетом нагрузки в виде материала самих батарей (они часто делаются из горючего пластика)
Вот и все.
Кислотная – это категория Д.
А так читайте ПУЭ, ГОСТ Р МЭК и СП12 с пособием.
ПыСы Данный способ категорирования аккумуляторных проверен и защищен в куче экспертиз.
[30.03.2015 20:52:32]
НПБ 105 отменён , надо смотреть Пособие по применению СП12.13130.2009.(пример №1)
[31.03.2015 1:11:27]
И можно ли считать производственным помещение, в котором располагаются два зарядных устройства (исполнение взрывозащищенное), провод (исполнение нг, как минимум) от них тянется в другое помещение и там уже заряжаются аккумуляторы. Или уже категорию Д и не заморачиваться.
И спасибо еще раз всем за ответы.
Система «Гарант» на 31.03.2015:
Правила устройства электроустановок
Глава 4.4. Аккумуляторные установки
(Согласована с Госстроем СССР 20 ноября 1975 г.; утверждена Главтехуправлением и Госэнергонадзором Минэнерго СССР 12 мая 1976 г. Внесены изменения Решением Главтехуправления Минэнерго СССР N Э-12/81 от 6 ноября 1981 г.)
4.4.2. Помещения аккумуляторных батарей, в которых производится заряд аккумуляторов при напряжении более 2,3 В на элемент, относятся к взрывоопасным класса B-la (см. также 4.4.29 и 4.4.30).
Дополнительно. Тяжпромэлектропроект, «Рекомендации по проектированию освещения помещений со взрывоопасными зонами», таблица 1.1 Классы взрывоопасных зон некоторые помещений производственных предприятий, разд. 13. Аккумуляторные установки
http://www.gosthelp.ru/text/Rekomend.
О категории помещения.
ПУЭ, п. 4.4.27. Помещения аккумуляторных батарей относятся к производ-ствам категории Е и должны размещаться в зданиях не ниже II степени огнестойкости по противопожарным требованиям СНиП 21-01-97 Госстроя России.
Как следует из указанного пункта, в ПУЭ не внесены изменения после отме-ны ОНТП 24-86/МВД СССР, сейчас такой категории нет.
ЕвгенияК ® [30.03.2015 3:27:17] и другие пробуют применить типовой поход (СП12), не слишком-то получается.
Ближе всех к истине gweenblade ® [30.03.2015 12:56:19].
А вообще я бы советовал использовать в данном вопросе «Указания по проектированию зарядных станций тяговых и стартерных аккумуляторных батарей», разработчик: Тяжпромэлектропроект, 05.03.1974. Статус на 30.03.2015: Действует (с изм. 2001 г.), http://www.normacs.ru/Doclist/doc/10.
Кстати, Указания согласованы с ГУПО Министерства внутренних дел СССР (письмо № 7/6/637 от 14 февраля 1974 г.), Госэнергонадзором Министерства энергетики и электрификации СССР (письмо № 17-22 от 4 декабря 1973 г.).
Подход в Указаниях абсолютно логичный, через количество выделяющегося водорода.
П. 34.Количество водорода VH2, л, выделяющегося из тяговых кислотных или щелочных аккумуляторов во время заряда, определяется по формуле
где I — наибольший зарядный ток, A; t — время заряда, ч.
Время заряда батарей можно принимать для аккумуляторов ТЖН 7 ч (для ТЖН-950 —8 ч); ТКН 6 ч (для ТКН-950 —8 ч); свинцовых аккумуляторов — 10-12 ч или по табл., п. 35 Указаний. По другим аккумуляторам можно использовать данные из паспортов или иной техдокументации на АБ заводов-изготовителей.
Еще вот здесь:
http://www.ohranatruda.ru/ot_biblio/. приведена формула для расчета избыточного давления взрыва для АБ.
Если свободный объем помещения АБ превосходит это значение, то расчет-ное давление взрыва в помещении будет менее 5 кПа и помещение АБ следует относить к категории Д. При этом в верхней части помещения будет иметь место взрывоопасная зона класса В-Iб (согласно гл. 7.3 ПУЭ 6 изд.) или класса 3 (согласно проекту главы 7.3. ПУЭ 7 изд.).
detector