Baterie typu gel vs AGM
-- które wybrać do słupów świetlnych na energię słoneczną?
Baterie typu gel vs AGM: które wybrać do słupów świetlnych na energię słoneczną?
Baterie typu gel i AGM należą do rodziny baterii ołowiano-kwasowych z hermetycznym zabezpieczeniem. Jedyca różnica pomiędzy nimi polega na miejscu umieszczenia elektrolitu: w przypadku baterii typu gel elektrolit jest uwięziony w siarczaniku w postaci gelu ze síry, natomiast w bateriach typu AGM elektrolit jest wchłonięty przez maty z włókna szklanego. Właśnie ta różna konstrukcja ma decydujący wpływ na takie parametry, jak przyjemność naładowania, tolerancja do głębokich cykli pracy, odporność na wibracje oraz zachowanie baterii w ekstremalnych warunkach temperaturowych.
Od razu należy zaznaczyć, że baterie typu LiFePO4 (litym żelazem-fosforem) są obecnie standardowym wyborem przy projektowaniu nowych słupów świetlnych, co oszczędza kupującym czas na dokonanie porównań. Baterie ołowiano-kwasowe w obu wersjach są zamiastem przy modernizacjach i wymienianiu starych baterii, gdy decydującym kryterium jest koszt. Jeśli porównujesz baterie typu gel z bateriami typu AGM, na tej stronie znajdziesz zasady, które stosujemy w takich przypadkach.
Jak są zbudowane baterie typu gel i AGM?
Baterie typu gel zawierają elektrolit – mieszankę kwasu siarkowego i síry – w postaci gelu, znajdującego się wokół pozytywnych i negatywnych płyt baterii. Zamykany układ zapobiega wycieku gazu z baterii, nie wymaga żadnego konserwowania poziomu elektrolitu i umożliwia jej działanie w różnych pozycjach.
Baterie typu AGM (Absorbent Glass Mat) zawierają ten sam elektrolit, ale jest on związany w maty z włókna szklanego umieszczone pomiędzy platami ołowianymi. Maty utrzymują elektrolit na miejscu, co gwarantuje taką samą szczelność i odporność na wycieki, a także możliwość działania baterii w dowolnej pozycji; jednak wnętrzna struktura baterii jest inna (inna jest też droga ruchu jonów).
Silne i słabe strony elektrolitu w formie gelu:
Wady i zalety elektrolitu w formie gelu wynikają z faktu, że jest on „immobilizowany” (niewolny ruchu).
– Możliwość pracy w trybie głębokiego rozładowania: Akumulatory typu gel radzą sobie lepiej z powtarzającymi się głębokimi rozładowaniami niż akumulatory typu AGM, co jest właśnie konieczne w przypadku ulicznych lamp, które są włączane każdej nocy. – Wydolność w obliczu wibracji: Ponieważ w akumulatorach typu gel nie znajduje się żadnej wolnej cieczy, są one odporny na szoki i wibracje – dlatego takie akumulatory są najczęściej używane w środowisku morskim oraz w samochodach rekreacyjnych. – Niski stopień samorozładowania: Akumulatory typu gel utrzymują swoje naładowanie dłużej w czasie przechowywania niż tradycyjne akumulatory typu AGM, co jest istotne w przypadku urządzeń, które są przechowywane w magazynie pomiędzy kolejnymi użyciami. – Bezkonieczność konserwacji: Nie wymagają dodatkowego doprowadzania cieczy ani kontroli stanu elektrolitu.
Niezadowalające aspekty akumulatorów typu gel obejmują również ich specjalne właściwości: szybkość przyjęcia naładowania jest niższa w porównaniu z akumulatorami typu AGM, więc ich ponowne naładowanie trwa dłużej; to stanowi faktyczny ograniczenie, szczególnie w zimowych warunkach słonecznych. Ponadto akumulatory typu gel są wrażliwe na ekstremalne temperatury i ich cena jest często wyższa niż cen akumulatorów typu AGM.
Akumulatory typu AGM: zalety i ograniczenia
Akumulatory typu AGM oferują większą szybkość przyjęcia naładowania w zamianę na mniejszą tolerancję na głębokie rozładowania.
Lepsza tolerancja na większe obciążenia: Akumulatory typu AGM są szybciej ładowane niż akumulatory typu gel, dlatego idealnie nadają się do systemów wymagających szybkiego ładowania – np. w przypadku krótkich zimowych dniów, dużych cykli pracy lub hybrydowego ładowania z generatora. Wysokie stopy rozładowania: Akumulatory typu AGM są w stanie dostarczać prąd według potrzeb, co czyni je standardowymi rozwiązaniami do uruchamiania silników, oświetlenia oraz zasilania urządzeń podczas nagłych wzrostów zapotrzebowania na energię. Bez konieczności konserwacji i hermetyczne: Podobnie jak akumulatory typu gel, akumulatory typu AGM nie wymagają żadnych specjalnych zabiegów konserwacyjnych i są hermetycznie zabezpieczone; ponadto charakteryzują się dużą swobodą pozycjonowania w układzie.
Światła strony negatywnej: – Niska wytrzymałość na częste głębokie rozładowania: Choć akumulatory typu AGM mogą przetrwać kilka głębokich rozładowań, ich wytrzymałość jest niższa w porównaniu z akumulatorami typu gel, szczególnie przy częstych cyklach intensywnego użytkowania. – Wrażliwość na temperaturę: Podobnie jak wszystkie akumulatory typu ołowiano-kwasowe, akumulatory typu AGM są wrażliwe na zmiany temperatury. – Wyższa cena: Ich cena jest wyższa w porównaniu z akumulatorami typu „flooded”.
| Właściwość | Gel | AGM |
|---|---|---|
| Elektrolit | Gel ze sílicą, uwięziony w strukturze | Elektrolit w matce z włókna szklanego |
| Możliwość pracy w cyklach głębokich (deep cycle) | Lepsza | Dobra, ale nie stanowi ich największej zalety |
| Skuteczność przy nabijaniu | Powolniejsza | szybsza |
| Możliwość szybkiego rozładowania | Umiarkowana | Dobra |
| Odporność na wibracje | Dobra | Umiarkowana |
| Samorozładowanie | Niskie | Niskie |
| Konserwacja | Brak konieczności konserwacji | Brak konieczności konserwacji |
| Relatywny koszt (w porównaniu z typem „zalonym” elektrolitem) | Wyższy | Wyższy |
Wrażliwość na temperaturę
Oba typy akumulatorów są wrażliwe na zmiany temperatury, ale w różnym stopniu. Gel zapewnia lepsze wyniki w wysokich temperaturach, natomiast AGM radzi sobie lepiej w niskich warunkach pogodowych. Dlatego w aplikacjach dotyczących oświetlenia ulicznego akumulator typu gel jest preferowany w klimatach gorących, a typu AGM w klimatach zimnych lub w przypadkach szybkiego nabijania. Żaden z nich nie jest w stanie przetrwać cyklu nabijania i rozładowania w warunkach bardzo niskich temperatur bez odpowiedniej pielęgnowania – problem związany z nabijaniem w niskich temperaturach jest opisany na naszej stronie o temperaturze akumulatorów.
Zastosowania
Zastosowania obu typów akumulatorów często się przenikają, a różnica pomiędzy nimi wynika z wymagań stosowanych w poszczególnych aplikacjach.
Gel – idealny dla systemów odnawialnych działających poza siecią, gdzie istotne są częste cykły rozładowania i bezawentyjna eksploatacja; również przy użyciu w środowisku morskim lub w samochodach rekreacyjnych, gdzie występują stałe wibracje; a także w systemach zasilania awaryjnego (UPS), gdzie ważna jest niezawodność akumulatora podczas przechowywania energii. AGM – przeznaczony do instalacji solarnych wymagających szybkiego ładowania i dużych obciążeń rozładowczych; stosowany w systemach z dwoma akumulatorami w samochodach i łodziach; również w przenośnych narzędziach elektrycznych oraz oświetleniu awaryjnym.
Zasada, którą stosujemy: Gdy projekt wymaga akumulatora typu ołowiano-kwasowego, postawiamy dwa pytania:
- Czy wymagany jest cykl rozładowania z wolnym tempem ładowania? W gorącym klimacie, przy nocnymch cyklach rozładowania bez zasilania generatorem – akumulator typu gel.
- Czy wymagane jest szybkie ładowanie lub uruchomienie w niskich temperaturach z ograniczonymi cyklami rozładowania? W przypadku ograniczonego dostępu do słońca, hybrydowego zasilania lub pracy w zimnych warunkach – akumulator typu AGM.
Jeśli budżet pozwala na upgrade, akumulator typu LiFePO4 przewyższa oba typy pod względem żywotności i wydajności w niskich temperaturach, więc różnica między nimi traci na znaczeniu. Jeśli wybór akumulatora jest ograniczony ceną, to stosujemy właśnie tę zasadę.
Co na tej stronie nie jest uwzględnione: Nie omawiamy innych typów akumulatorów ani specyfiki ich zastosowania w różnych aplikacjach.
Na tej stronie porównano dwa typy akumulatorów z typem ołowiu-kwasu, które są hermetycznie zamknięte. Nie dotyczy się aspektów ekonomicznychwiązanych z akumulatorami tego typu, wyboru baterii litu ani montażu obudowy akumulatora – temat obudowy akumulatora jest przedstawiony na osobnej stronie. Jeśli chcesz uzyskać informacje o kompletnym układzie oświetleniowym, w którym decyzja o typie baterii została już poprawnie podjęta, sprawdź naszą linię produktów słonecznych lamp ulicznych typu „all-in-one”.