מבנה המצבר ,סוגי מצברים ופעולתם.

 

חשוב שהמצבר יהיה מלא תמיד, ומערכת החשמל תפעל בצורה תקינה וללא בעיות . אם נאפשר למצבר להתרוקן ללא טעינה הכל ייעצר ולא יתפקד .לכן אלטרנטור ברכב או מטען מצברים למערכות סולאריות צריכים להיות תקינים ומותאמים.

סוגי מצברים

זהו מצבר חומצה נוזלית מהסוג שתואר בעל לוחות דקים יחסית, עם מרקם ספוגי וצפיפות נמוכה, אלו תכונות המאפשרות חשיפה ושטח מגע מקסימלי ומידי בין משטחי הלוח לנוזל המצבר, וכפועל יוצא כמות זרם רבה בזמן קצר. לצורך חיזוק מבני של החומר על הלוחות ,מוסיפים לעופרת חומר נוסף, דבר הגורם ליצירת זרם פנימי חלש בין שתי המתכות השונות, ובפועל תהליך תמידי של פריקה עצמית,

העלול להגיע במזג אויר קיצי חם ל  1% 0.5%- מקיבולת המצבר ביום .
מצבר זה אינו מתאים לפריקה עמוקה , הפריקה העצמית במנוחה תגרום לקיצור דרסטי בחיי המצבר גם ללא שימוש במצבר. על כן הוא אינו אידיאלי לשימוש כמצבר house .אלא לרכב ומכשירי הנעה.

בעיקרון זהו מצבר רגיל מהסוג שתואר קודם אך סגור באריזה אטומה ללא פתח מילוי למים אך עם תוספת יתר של נוזל למקרה ויהיה אובדן מים תוך כדי שימוש. למצבר זה שסתום לפריקת לחץ במקרה של טעינת יתר. אם נזהרים לא להפעיל טעינה חזקה מדי ,אלא רק ברמה של אלטרנאטור במכונית בו הטעינה המכוונת ל – 13.8 V ,אין סכנה לתופעת gassing.

מצבר זה שייך למשפחת המצברים בעלי חומצה נוזלית, למרות שיש המייחסים תכונה זו גם למצברים מסוגים אחרים. מצברים אלה יכולים בהגדרה לעמוד בפריקה עמוקה, של 50% מהקיבולת באמפרים/שעה, ולעשות זאת פעמים רבות ללא נזק. מצבר מסוג זה יעשה מעל 700 מחזורי פריקה/טעינה והטובים שבהם אף 2500. בחלקם הם מיועדים לעגלות גולף, קולנועיות, מלגזות וכלים חשמליים אחרים ,יכולתם זו נובעת מכמה שינויים מבניים , העיקריים שבהם בלוחות: הם עבים יותר ובעלי צפיפות גדולה יותר ספוגיים פחות,

ועל כן בעלי יותר חומר פעיל ועמידים יותר לאורך זמן בתהליך הכימי של פריקה וטעינה. כמו כן המבנה והמרכיבים שלהם, פנימיים וחיצוניים, עמידים וחזקים יותר. הם גם כבדים יותר, ובעניין זה יש ככל שמצבר יותר כבד כך הוא יספק יותר מחזורי פריקה/טעינה.

מאידך, מבנה לוחות זה גורם לכך שמצבר כזה אינו יכול לספק את אותה כמות זרם חזקה כמו מצבר התנעה רגיל באותו גודל, ותהליך הטעינה עשויי להיות מעט ארוך יותר עד להשלמתו.

זהו מצבר הפועל על עקרון זהה , אלא שהאלקטרוליט בתוכו הוא לא נוזל/חומצה אלא דמוי ג’לי. הלוחות מצופים חומר זה ,ויחד עם לוחות ההפרדה הם צמודים יחדיו כמו סנדוויץ’ דחוס. בהיותו מוצק למחצה אין לאלקטרוליט יכולת חדירה ללוחות כמו לנוזל, ועל כן הלוחות דקים יותר והחומר עליהן פחות צפוף. היות ומבנה הסנדוויץ’ מצטיין בחוזק פנימי, אין בלוחות אלה חומר מתכתי נוסף לחיזוקם כמו במצברים עם נוזל על כן אין כמעט במצבר זה פריקה עצמית, מקסימום 0.1% ליום . זה אומר שניתן להשאיר מצבר כזה ללא שימוש במשך שבועות רבים וחודשים ללא נזק למצבר.

המצבר אטום ללא יכולת הוספת חומר. ניתן להציבו בכל תנוחה אך לא הפוך לחלוטין, ואין תופעת gassing של גזים מסוכנים המחייבים אוורור טוב של תא המצברים. בדומה למצבר סטרטר הוא נותן זרם רב , דבר המייעד אותו בעיקר להתנעה או לצרכן חזק במיוחד למערכות סולאריות, כמצבר house הוא טוב הרבה יותר ממצבר רגיל, ויכול לספק עד 500 מחזורי פריקה עמוקה ,

מגבלתו המרכזית היא חוסר עמידותו בטעינת יתר. שלא כמו כל המצברים שהוזכרו קודם, מתח טעינה מעל 14.1 V יגרום למצבר זה gassing, ובלא יכולת השלמת אלקטרוליט יגרם למצבר נזק בלתי הפיך.

מצברים אלה הם וריאציה מתקדמת ומשופרת של מצברי הג’ל וזוכים להצלחה גדולה בשנים אחרונות כמחליפים בלתי מעורערים של אלה. כאן האלקטרוליט נספג בתהליך יצורו אל תוך לוחות סיבי זכוכית, במבנה פנימי של סנדוויץ’ דחוס ומוצק לחלוטין. הוא נחשב יעיל ועמיד יותר ממצברי ג’ל. הוא אטום גם ובעל שסתומי שחרור לחץ בחירום. ניתן להציבו בכל תנוחה ללא סכנת דליפת נוזלים או גזים רעילים, ובעל פריקה עצמית קטנה מאד.

בדומה למצבר ג’ל גם רגיש לטעינת יתר/מתח גבוה אם כי פחות. יש כאלה שבמקום לוחות שטוחים יש להם לוח ספיראלי-מעגלי והוא נחשב בעל נצילות נפח טובה יותר. למרות התאמתו העיקרית להתנעה , יש חברות שטוענות לשיפורים שביצעו בו להתאמה טובה יותר למצבר house, ובכל מקרה הוא מתאים לכך הרבה יותר ממצבר התנעה עם נוזל.

כל מצבר זקוק לתשומת לב, מי יותר ומי פחות, וכולם זקוקים בעיקר למשטר טעינה ופריקה נכונים ומבוקרים בהתאם לסוגם וגודלם. לבקרה מדויקת ואמיתית, רצוי להשתמש במכשיר משוכלל יותר, המראה לא רק מתח ( VOLT ), אלא גם צריכת זרם עכשווית ( AMP ) וצריכה מצטברת ( Amp/hour ), וכן מראה בכל רגע כמה Amp/Hour ‘חסרים’ עד למילוי המצבר, הכול בשעון דיגיטלי אחד. נתון אחרון זה חשוב לשמירת בריאותו של המצבר ע”י מניעה של טעינת יתר או תת טעינה. יש לבחור את עוצמתם של המצברים בהתאם לצריכה. המקובל בממוצע ל- CRUISING ‘רציני’, פי שתיים וחצי לפחות מהצריכה היומית באמפר/שעה למצבר house.יש לבחור את עוצמת המצברים לא חזקה מדי ליכולת הטעינה הממוצעת של האלטרנאטור או מטען מצברים , כדי למנוע מצב של תת-טעינה מתמשך. כאן המספרים פחות מדויקים באשר זה תלוי בסוג המצבר ובמשטר הטעינה שלו .בטעינת אלטרנאטור או מטען בעל וסת מתח מטען הקרוי רב שלבי יכול להוריד זאת ל- 20%-30% באלטרנאטור ואף פחות למטען stage 3 . מצברים יבשים ללא נוזל יכולים לספוג יותר זרם בטעינה יחסית לרטובים, ויטענו מהר יותר. יש להקפיד בחיבור חשמלי נכון וחזק ובכבלים מותאמים כבל מסוג רב-גידי ורצוי מצופים בדיל למניעת קורוזיה .

חיבורי החשמל צריכים להיות מכוסים למניעת מגע ביניהם , וסכנת קצר.

יש להציבם במקום ללא סכנת רטיבות, במקום מאוורר ( למצברים רטובים).

יש לקבע ולעגן מצברים היטב , שלא יזוזו בטלטולים,

אין לערבב מצברים מסוג שונה באשר כל סוג זקוק לטעינה במשטר אחר, ולעתים אף מתח, שונה.  בערבוב כזה תמיד יהיה אחד מהם שיזכה לטעינת יתר או תת-טעינה. יש להרחיקם ממקור אפשרי של אש , חום או ניצוץ חשמלי .

רבות נשאלנו, יש לכם מצבר 24V ? אז אין דבר כזה. מקובל בשוק שרוב המצברים הינם במתח של 12V לעיתים  מצבר 8V  או מצברי 2V 6V  מצברי 12V וע”י שרשור המצברים מתקבל המתח הרצוי.

להלן סכמות חיבור מצברים לשינוי המתח לקבלת מתח גבוה יותר. למערכות במתח ובהספק גבוהה.

בחיבור 2 מצברים 12 וולט מתקבל 24 וולט

בחיבור 3 מצברים 12 וולט מתקבל 36 וולט

בחיבור 4 מצברים 12 וולט מתקבל 48 וולט