|
|
AKÜ ÖMRÜ VE KGK’NIN GÜVENİLİRLİĞİ
KGK’nın Ömrüyle İlgili Önemli Bilgiler
KGK sistemleri aynı akü teknolojisini kullanıyor görünseler de değişik KGK
üreticilerinin değişik akü ömrüne sahip cihazları vardır. Bu husus, kullanıcı için
çok önemlidir, çünkü akü yenilenmesi pahalıdır (KGK’nın yaklaşık %30- %50’si
kadar.!). Hatalı aküler sisteme olan güvenilirliği azaltır, sıkıntı
kaynağıdır ve zaman kaybına neden olur.
Akü Sıcaklığı Güvenilirliği Etkiler
Akü aşınmasını içeren süreç sıcaklıkla yakından ilişkilidir. Ayrıntılı
araştırmalar göstermiştir ki çalışma ortamı sıcaklığının arttığı her 5C
için akü ömrü 10% kısalmaktadır. Bu yüzden KGK, akülerin olabildiğince soğuk
kalmasını sağlayacak şekilde dizayn edilmelidir. Tüm On-Line ve Stand-By/On-Line
melez tip KGK’lar, Stand-By ve hat etkileşimli tiplerden daha fazla ısı
üretirler (bu yüzden fana ihtiyaçları vardır). Bu, akü değişim süresi
bakımından Stand-By veya hat etkileşimli KGK’ların daha dayanıklı
olmalarının tek sebebidir.
Akü Şarjı Tasarımı Güvenilirliği Etkiler
Akü şarjı bir KGK’nın çok önemli bir parçasıdır. Akü şarj koşullarının onun
ömrüne etkisi büyüktür.
Eğer akü sabit gerilimle veya “float” tipi şarj ile besleniyorsa ömrü
maksimum olur. Şarjda tutulan akünün ömrü, sadece bekletilen akünün ömründen
daha fazladır. Çünkü bazı parçaların doğal eskime sürecini sağlayabilmek,
onları şarj altında tutmakla sağlanır. Bundan dolayı fişe bağlı olduğu
sürece bir KGK’nın kapalı bile olsa aküleri şarj etmesi gereklidir.
Piyasadaki çoğu KGK bu önemli özelliği sağlamamaktadır. Bu özellik KGK’nın
maliyetini arttırdığı halde akü değişiminin “saklı” maliyeti göz önüne
alındığında KGK’nın ömür boyu maliyeti çok düşüktür.
Akü Gerilimi Güvenilirliği Etkiler
Aküler, her biri yaklaşık 2V potansiyelinde olan bireysel hücrelerden
yapılmıştır. Daha yüksek gerilimde akü yapmak için bireysel hücreler seri
bağlanmalıdır. 12V’luk bir akü 6, 24V’luk bir akü 12 hücreye sahiptir. Bir
KGK sisteminde olduğu gibi aküler sabit şarja bırakıldıklarında bireysel
hücreler seri olarak şarj edilirler. Akü hücrelerindeki küçük üretim
farkları bazı hücrelerin diğerlerinden daha fazla gerilim almalarına sebep
olur. Bu hücrelerin erken yaşlanmasına sebep olur. Seri bağlı grup en zayıf
bağlantısı kadar güçlüdür. Bundan dolayı herhangi bireysel hücre zayıflarsa
tüm akü zayıflar. Kanıtlanmıştır ki yaşlanma sorununun büyüklüğü hücre
sayısıyla doğru orantılıdır. Dolayısıyla akü gerilimi arttıkça, akü yaşlanma
hızı artar.
Belirli bir KGK kapasitesi için en uzun akü ömrüne sahip sistem en az akü
gerilimine sahip olan sistemdir. Tercih edilen bu KGK sistemi çok sayıda
küçük hücre yerine az sayıda büyük hücre kullanır. Bazı üreticiler yüksek
gerilimli aküleri tercih etmişlerdir çünkü belli bir güç seviyesi için daha
yüksek gerilimli aküler KGK’da maliyeti azaltan daha ufak kablolar ve
yarıiletkenler kullanılmasına izin verir.
10 yıllık ürün ömrü boyunca bazı KGK markalarının kullanıcıları orijinal KGK
sisteminin 2 katını aküye ödemeye hazır olmalılar. Daha fazla akü
gerilimiyle KGK tasarlamak daha kolay ve ucuz olduğu halde azalan akü ömrü
biçimindeki saklı giderler kullanıcıya ulaşır.
Akü Akım Dalgalanması Güvenilirliği Etkiler
İdeal olarak bir KGK aküsü servis ömrünü arttırmak amacıyla “float” veya
sabit gerilimle beslenmelidir. Bu durumda tam dolmuş akü, akü şarjından
“float” veya “self-discharge” akımı adı verilen küçük miktarda akım çeker.
Akü üreticilerinin tavsiyelerine rağmen bazı KGK tipleri (bazı On-Line
tipler dahil olmak üzere) aküleri ek olarak akım dalgalarına (ripple current)
maruz bırakır. Akım dalgası, akü bir eviriciyi sürekli beslediğinde ortaya
çıkar. Çünkü enerjinin korunumu yasası gereği, AC veren bir evirici
kendisini besleyen DC kaynağından AC almasını emreder. Bu akım akünün içinde
KGK’nın giriş frekansının iki katı frekansta minyatür “şarj” ve “deşarj”
çevrimlerinin oluşmasına sebep olur. Bu çevrimler aküyü yaşlandırır.
Klasik Stand-By KGK’lar, hat etkileşimli tipler ve Stand-By KGK’lar aküyü
akım dalgalanmasına maruz bırakmazlar. Diğer tipler tasarımın doğasına bağlı
olarak aküyü değişik miktarlarda akım dalgalarına maruz bırakırlar. Bir On-Line
tipin aküyü akım dalgasına maruz bırakıp bırakmadığını belirlemek için KGK topolojisi incelenmelidir.
Eğer bir On-Line KGK, akü şarjı ve evirici arasında aküye sahipse akü akım
dalgalarına maruz kalacaktır. Bu klasik “double conversion” tip KGK’dır.
Eğer bir KGK evirici çıkışından röle, konvertör, kontrollü doğrultucu veya
diyot ayrılmış aküye sahipse akü akım dalgalanmasına uğramaz. Tabii ki bu
tiplerde Akü her zaman On-Line değildir ve bunlar “melez Stand-By/On-Line
KGK’’ olarak adlandırılırlar.
Sonuç
Birçok iyi tasarlanmış KGK’nın en az güvenilir parçası akülerdir. Fakat KGK
tasarımı bu kritik KGK bileşeninin ömrünü etkiler. KGK kapalıyken bile aküyü
sürekli şarjda tutmak akü ömrünü arttırır. KGK seçerken yüksek gerilimli akü
kullanan tiplerden sakının. Aküyü yüksek sıcaklıklara ve akım
dalgalanmalarına maruz bırakan KGK tasarımlarından haberdar olun. Birçok KGK
sistemi benzer aküler kullanır; fakat KGK tasarımındaki farklar akü servis
ve toplam ömür arasında önemli farklar yaratır.
Bir KGK'nın enerji kesintisi ve kalite bozulması anında yükü besleme süresi,
kullanılan bataryaların kapasitesine bağlıdır. KGK uygulamalarında yaygın
olarak dört çeşit batarya kullanılır:
* Yarı-Sızdırmaz (Semisealed) Kurşunlu Tip: Bu tip bataryalarda, su kaybını
önlemek için jel tipi bir elektrolit kullanır. Kapalı alanlarda kullanılan
küçük kapasiteli KGK'lar için daha uygundurlar. Bu tip bataryaların ortalama
ömrü yaklaşık olarak beş yıldır.
* Klasik Kurşun-Asitli Tip: Bu, KGK uygulamalarında kullanılan en yaygın
batarya tipidir. Bu tip bataryaların terminalleri yaklaşık olarak her altı
ayda bir temizlenmelidir. Su seviyesi periyodik olarak kontrol edilmeli ve
gerekli görüldüğünde su eklenmelidir. Ortalama ömrü yaklaşık yirmi yıl
kadardır. Bataryaların bulunduğu ortam, şarj sırasında çıkan hidrojen
gazından dolayı, düzenli olarak havalandırılmalıdır.
* Kurşun-Antimonlu Tip: Bu batarya çeşidi de, kurşun asitli tip kadar yaygın
olarak kullanılmaktadır. Yaklaşık olarak her üç ayda bir bakımı
yapılmalıdır. Bu tip bataryaların ömrü yaklaşık 10 yıldır. Kapasitelerini
muhafaza edebilmeleri için düzenli olarak şarj edilmelidirler.
* Nikel-Kadmiyumlu Tip: Bu tip bataryaların düşük ve yüksek sıcaklık
ortamlarındaki performansları daha yüksektir. Düşük ağırlık ve maliyet, bu
batarya tipinin avantajları olarak sayılabilir. Ortalama ömürleri yaklaşık
20 yıldır. Tam doluluğu muhafaza edebilmeleri için aylık olarak şarj ve
periyodik olarak deşarj edilmelidirler.
Bir KGK sistemi için batarya satın almak veya kurmak için, aşağıda verilen
karakteristiklerin göz önünde bulundurulmalıdır:
- Şarj Kapasitesi
- Ağırlık
- Şarj karakteristikleri
- Göstergeler, sıcaklık/şarj seviye göstergesi
- Aşırı sıcaklık ve aşırı akım koruması
- Çevre dostu olup olmaması
- Dayanıklılık, sağlamlık
Akü süresi ne kadar
olmalıdır? Üreticilerin verdiği akü süreleri 100% yük için hesaplanan
değerler. Fakat genelde cihazların tam yükte çalışmadığı düşünülürse,
ortalama akü süresi ne kadar beklenmelidir ?
Çoğu kullanıcı akü süresini verilen değerle, yük miktarını ölçerek
hesaplıyorlar. Örneğin KGK’nızda 10dk akü grubu var ve siz 50% yükte
çalıştırıyorsunuz. Aküleriniz 20 dakikadan fazla çalışacaklardır. Çünkü,
yükleme ve akü süresi arasındaki ilişki lineer değildir. Bu yüzden iyi
tasarlanmış, 10dk’lık akü grubuna sahip bir KGK, 50% yükte 30-40 dakika
çalışabilir.
Akülerin dolup/boşalma
(şarj/deşarj) sayıları akü ömrünü nasıl etkiler?
Akü bir kez üretildikten sonra verimli olacağı süre dolma/boşalma
sayılarından etkilenir. Bu sayı, akü üreticisinin standart olarak verdiği
bilgiler arasındadır.
Çevredeki yüksek sıcaklığın KGK ve akünün çalışmaları üzerindeki etkileri
nelerdir?
Akünün bulunduğu ortamda 25 °C’nın
üzerindeki her 10°CC’lık
sıcaklık artışı için akü ömrü 50% azalır. Eğer KGK, belli sıcaklığın
üzerindeki bir ortamda çalışacaksa üretici KGK’yı yeniden sınıflandırmalıdır.
Akülerde çıkabilecek bozukluklar nelerdir?
Akülerin çalışmaları çeşitli şekillerde aksayabilir. Bunlar:
• Tek hücre hatası : Normal olarak akü ömrünün ilk zamanlarında
dahili kısa devreler yüzünden veya taşıma, kurma hatalarından kaynaklanır.
• Kapasite Kaybı : Bu, akünün belirtilen zamandan önce yükü besleme
kabiliyetini yitirmesidir. Kapasite kaybı, 3-4 saatlik aküler sadece birkaç
dakika çalışabildiği zaman dramatik olabilir.
• Hayati Hata : Bu tür hata akünün, plakaların genişlemesi veya
aşınması sonucunda yapısal bütünlüğünün bozulmasıyla ortaya çıkar
KGK’nın ve akü grubunun bakımları hangi sıklıkta yapılmalıdır?
Tek fazlı SLAVR (Sealed Lead Acid Valve Regulated) akülere sahip KGK’lar
altı ayda bir bakımdan geçmelidir. Üç fazlı sistemlerin aküleri 4 ayda bir,
KGK’yı ise 6 ayda bir bakımdan geçmelidir. Özenli bakım, çalışmayan
parçaları, akü hatalarını tespit bakımından önemlidir ve sistemin ömrünü
uzatır.
|
