Akumulatory żelowe i AGM - zalety akumulatorów VRLA.

We współczesnym zasilaniu awaryjnym najczęściej stosowane są baterie bezobsługowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, automatycznie regulowanych zaworami - VRLA.

Akumulatory VRLA wykonywane są w technologii żelowej lub AGM. Główną zaletą akumulatorów tego typu jest szczelność oraz wynikający z tego brak konieczności uzupełniania elektrolitu. Bardzo często akumulatory AGM nazywane są potocznie akumulatorami żelowymi i faktycznie tak samo działają są jednak nieco inaczej skonstruowane. Najważniejszą różnicą pomiędzy akumulatorami żelowy i akumulatorami AGM jest sposób wiązania elektrolitu.

Akumulator żelowy

W przypadku akumulatorów żelowych elektrolit – roztwór na bazie kwasu siarkowego - związany jest w żelu o oleistej, gęstej konsystencji. Dzięki takiemu rozwiązaniu akumulator żelowy może pracować w dowolnej pozycji - nawet obrócony o 180 stopni, bez ryzyka wycieku żrącego elektrolitu. Należy jednak podkreślić, że montaż w pozycji „do góry nogami” nie jest zalecany przez wielu producentów a w większości przypadków nie ma uzasadnienia praktycznego. Nie ma jednak przeciwwskazań do montowania akumulatorów żelowych w pozycji „na boku” - dowolnym boku. Rozwiązanie to zwiększa znacznie możliwości wykorzystania przestrzeni w przedziałach akumulatorowych lub szafach RACK ale w praktyce jest rzadko stosowane.

Jednokierunkowe zawory regulują ciśnienie wewnątrz akumulatora żelowego, i nie dopuszczają do nadmiernego wzrostu ciśnienia gazów. Jednocześnie, dzięki zastosowaniu zaworów, utrata elektrolitu w czasie normalnej pracy, jest minimalna. Akumulatory żelowe nie wymagają uzupełniania wody - typowej czynności obsługowej w przypadku tradycyjnych akumulatorów kwasowo ołowiowych.

Akumulator AGM

Akumulatory AGM zbudowane są bardzo podobnie jak akumulatory żelowe. Jednak w przypadku akumulatora AGM elektrolit - również na bazie kwasu siarkowego - zamknięty jest w macie szklanej. To rozwiązanie pozwala na używanie akumulatora w dowolnej pozycji oraz zabezpiecza przed wylaniem elektrolitu. Akumulatory AGM posiadają te same zalety są jednocześnie nieco lżejsze i nieco tańsze. Z tego względu są stosowane najczęściej w systemach zasilania awaryjnego - do pracy buforowej - czyli jako rezerwowe źródło zasilania.

Przy optymalnych warunkach pracy, akumulatory żelowe oraz AGM mogą działać bezawaryjne nawet kilkanaście lat. Czas bezawaryjnej pracy i zachowania sprawności zależy głównie od: temperatury pracy, ilości wyładowań, szybkości wyładowań, głębokości wyładowań, napięcia ładowania oraz prądu ładowania. Przy projektowaniu i budowie pomieszczenia akumulatorów warto więc zadbać o zapewnienie odpowiednich warunków otoczenia oraz parametrów pracy. Szczególną uwagę należy zwrócić na zapewnienie stałej temperatury w granicach 20 stopni C.

Akumulator żelowy ma nieco gorsze parametry wydajnościowe – mniejsza ilość energii z jednostki wagi czy też objętości w stosunku do akumulatora AGM o takich samych gabarytach. Jednocześnie większa masa i objętość korzystnie wpływa na zdolność odprowadzania ciepła i daje przewagę nad akumulatorami AGM.

Pojemność i napięcie akumulatorów bezobsługowych

Akumulatory bezobsługowe produkowane są jako pojedyncze ogniwa 2V ale najczęściej są łączone w zestawy po 6 ogniw – popularny akumulator 12V, taki jak w samochodzie czy też małym zasilaczy UPS.

Akumulatory żelowe można łączyć szeregowo dla uzyskania większego napięcia a następnie takie zestawy akumulatorów łączyć równolegle dla uzyskania większej pojemności. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie zestawów o mocach ponad 1000 Ah i napięciu kilkuset woltów, ważących blisko 10 ton. Daje to spore możliwości i dla większości przypadków zastosowań przemysłowych jest wystarczające.

Wady w porównaniu do akumulatorów tradycyjnych

Zastosowanie szczelnej obudowy oraz jednokierunkowych zaworów oznacza również niestety, że w przypadku błędów eksploatacyjnych – na przykład pozostawienia akumulatorów pod podwyższonym napięciem – nie ma możliwości uzupełnienia utraconego elektrolitu. Co za tym idzie akumulatora nie można już odratować i nadaje się tylko do wymiany. Z tego względu bardzo istotne jest stosowanie odpowiednich systemów ładowania przy pracy buforowej oraz cyklicznej.

W związku z podwyższoną aktywnością w wysokich temperaturach i brakiem możliwości uzupełniania elektrolitu bardzo ważne jest stosowanie kompensacji temperaturowej w systemach ładowania akumulatorów.