Solar Akü


Solar enerji sistemlerinde enerji depolama işlevi gören ekipman aküdür.Fotovoltaik enerji(güneş paneli) ile çalışan şebekeden bağımsız enerji sistemlerinde güneş paneli gün ışığında enerji üretimi sağlar,akü üretilen enerjinin iletimi ve depolanmasını sağlar. Güneş panelinde enerji üretimi gün içinde gerçekleşir.Hem gece enerji üretimi olmadığı zaman hem anlık enerji ihtiyacının üretimden daha yüksek olduğu durumlarda akü grubu güneş paneli sisteminin enerji ihtiyacını sağlar.

Güneş paneli (solar) enerji sistemlerinde kullanılan solar aküler arabada kullanılan şarj basma amaçlı starter akülerden farklı olarak sürekli şarj (güneş paneli aküyü doldurması) ve deşarj (akünün sisteme enerji sağlaması) imkan veren tipte olmalıdır.Solar sistemlerde başlıca kullanılan akü tipleri yeniden şarj edilebilir derin döngülü kurşun asit akülerdir.Derin Döngüsü artırılmış Sulu (Enhanced Flooded Battery-EFB) ile VRLA tipi Jel ve AGM aküler solar sistemlerde tercih edilen kurşunasit akü çeşitleridir.Bunun dışında ürün ömrü daha yüksek ve ağırlığı daha düşük olan ancak fiyat olarak daha pahalı olan lityum ve nikel bazlı aküler özellikle taşınabilir sistemde tercih edilmektedir.Nikel bazlı akülerin sağlığa zararlı olduğu ortaya çıktığından kullanımı gittikçe azalmaktadır.Son olarak Fotovoltaik(güneş paneli) sistemlerinde enerji kullanım alışkanlıkları ve sistem kullanım ömrünü maksimize edebilmek için endüstriyel tip bakımlı aküler de tercih edilmektedir.

Fotovoltaik(Güneş paneli) enerji sisteminde akü seçiminde kullanım ömrünü uzatmak ve tüketim alışkanlıklarına göre en kaliteli performansı elde etmek için göz önünde bulundurulması gereken akü özellikleri:
-Düşük kendi kendine boşalma oranı
-Yeterli uzunlukta döngüsel kullanım ömrü
-Düşük bakım masrafı
-İyi fiyat/performans dengesi
-Derin deşarj özelliği ve döngüsel kullanımda yüksek performans
-Düşük akımlarda şarj edebilme özelliği
-Yüksek akımda şarj çıkışı kapasitesi
-Geniş sıcaklık aralığında ve titreşimli ortamda çalışma dayanıklılığı
-Üretici garanti uygulaması
-Yüksek enerji yoğunluğu(kwh/kg),yeniden şarj edilme etkinliği ile hızlı şarj edilebilirlik
-sağlık ve çevre tehlikelerine karşı koruma
-geri dönüştürülebilirlik

Daha kapsamlı bilgilenme için solar akü konusunda bazı önemli kavramları tanıyalım:

AKÜ KAPASİTESİ: Akü kapasitesi(Ah) aküden tam olarak deşarj edilene kadar belirli seviyede akımla kaç saat elektrik verilebileceği anlaşılmalıdır.Örnek olarak 1 amperi 100 saat verebilecek akü 100 ah kapasitededir.Genellikle çekilen akım şiddeti (amper) arttıkça aynı akünün şarj çıkış kapasitesi azalmaktadır yani 1 amper elektriği 100 saat verebilen akü 10 amper elektriği 8 saat verebilmektedir.Burada solar akü tasarımında kapasitesi (ah) yanında saatte kaç amper akım çekileceği ve akünün deşarj akım kapasitesinin dayanıklılığı dikkate alınmalıdır.100 ah bir akünün 10 amperde C10 , 20 amperde C20 şeklinde farklı amperajda performansı incelenmeli ve buna göre seçim yapılmalıdır.
DÖNGÜ SAYISI:Sürekli kullanıma tabi servis akü sistemlerinde aküde döngü sayısı en önemli faktörlerden biridir.Döngü, bir akünün kullanılması istenilen elektrikli aletler için belirli bir kapasiteye kadar deşarj edilip enerji kaynağı tarafından tamamen doldurulmasını birim olarak alır.Bir döngü akünün deşarj ve şarj edilmesini temsil eder.Akünün performansı aynı deşarj oranında sunduğu döngü sayısına bağlıdır.İngilizcesi Depth of Discharge (Deşarj Derinliği) olarak adlandırılan bu kavram akünün kullanılanabilen kapasitesini anlatır.Örnek olarak 100 ah kapasiteli jel akü 20 ah'a kadar deşarj edilip kayıp yaşamadan 100 ah'a kadar yeniden şarj edilebileceğinden dolayı derin deşarj özellikli olarak adlandırılmaktadır.Normal araba tipi starter akülerde 100 ah akü ancak 80 ah'a kadar deşarj edilebilirken EFB tipi olarak adlandırılan Derin Döngüsü artırılmış sulu aküde 100 ah akü 50 ah'e kadar deşarj edilip kayıp yaşamadan yeniden tamamen şarj edilebilmektedir. Bir akünün döngü sayısını deşarj oranı dışında sıcaklık vb. dış etmenler belirler.Ortalama bir solar jel akü %50sine kadar deşarj edilip kullanıldığında 900-1200 döngü yapabilecekken bu rakam EFB akülerde 600-900 döngü , normal araba için starter akülerde 200-300 döngü arasındadır.Ancak aynı jel akü %50 yerine %80'i kullanılırsa döngü sayısı 300-600'a düşecek ve sadece %20'si kullanılırsa döngü sayısı 1200-1500'e çıkabilecektir.Yani akü tipi yanında Fotovoltaik(Güneş paneli) sisteminde doğru deşarj oranını tasarlamak sistemin performansı ve kullanım ömrü açısından oldukça önemlidir.Sistem ömrü ve maliyeti açısından optimal kullanım amaçlanarak tasarım yapılmalıdır.

SICAKLIK: Akünün standart olarak değerlerinin belirlendiği sıcaklık aralığı 25 ile 27 °C'dır.Ortam sıcaklığı bu değerlerin üstüne çıkınca , akü kapasitesi artmakla birlikte akü ömrü azalmaktadır.Buna benzer olarak düşük sıcaklıkta tüm akülerin performansı düşmektedir. Araba veya tekne motor akülerinde kış aylarında marş akımı basmama durumu özellikle akü boşalmışsa sık olarak yaşanmasının nedeni bu durumdan kaynaklanmaktadır.Genel olarak 55 °C üzerindeki ortam sıcaklığı aküye kalıcı olarak zarar vermektedir.Lityum-iyon gibi sıcaklığa duyarlı akü çeşitlerinde akıllı iklimlendirme sistemleri sayesinde akü grubu optimal sıcaklıkta tutulmaktadır.

ÜRETİCİ GARANTİ UYGULAMASI: Akü Fotovoltaik enerji(güneş paneli) sistemlerinde en zayıf ekipmandır.Akü üreticisinin ürünün voltaj değeri,farklı deşarj oranlarında döngü sayısı gibi teknik değerleri doğru sunması ve en önemlisi fabrika hatasında veya servis konusunda ürünün arkasında durması çok önemlidir.Solar sistemde en çok rastlanılan sorun akünün döngüsel kullanıma müsait olmayan starter aküden seçilmesi,tüketicinin deşarj oranına dikkat etmeden aküyü deşarj deşarj etmesidir.(%50 DoD'de 1000 döngü yani 3 sene kullanılabilen bir jel akü %80 DoD'de ancak 300-600 döngü yani 1 yıla yakın çalışması tahmin edilmektedir.) Bunun yanında yüksek işletme güvenliği açısından kısa devre ve kaçak olmayan ürünleri sunan üretici güvenirliliğini kanıtlamış firmalar tercih edilmelidir.

Solar sistem için en iyi akü tipi nedir?