Marin akülerden talep edilen hizmetler, otomotif, traksiyoner ve stasyoner akülerden talep edilenlerin bir karışımıdır. Bir taraftan ana makinanın marş motoru için gerekli enerjiyi, otomotif uygulamalarından daha güvenilir bir seviyede sağlamaları gerekir. Bu işlev, doğal olarak son derece önemli olmakla birlikte, akü çok kısa süreler için yüksek bir taleple karşı karşıya kalmakta ve akabinden eksiltilmiş olan enerji derhal aküye iade edilmektedir. Demirde yatan bir motoryatta ise aküler, buzdolapları, aydınlatmalar, elektronik aygıtlar gibi sistemleri uzun süreler ayakta tutma hizmeti verirler ve ancak uzun saatler sonra, eksilmiş enerjileri iade edilir. Yelkenli teknelerde ise bu kullanımın yanısıra, tekne seyir halinde iken de ana makine ve diğer şarj cihazları devredışı kalabileceğinden, aynı talepler seyir sırasında da aküye yönlendirilmektedir. Dolayısı ile marin akülerin kullanım rejimleri, otomobil gibi ani ve kısa değil, forklift ve baz istasyon aküleri gibi peryodik değil, daha çok rüzgar jeneratörlerinin aradepolama (buffer) aküleri gibi, veya otobüs aküleri gibi karışık bir rejime tabi olmaktadırlar. Bunun yanısıra, marin aküler genelde son derece yetersiz ve akülere uygun olmayan ortamlarda kifayetsiz bakım ve gözleme ile hizmet sürdürmek mecburiyetinde bırakılmaktadır.

Dolayısı ile marin aküler, olabilecek en ağır şartlar altında hizmet veren, bakımı zor ve her zaman istenilen seviyede gerçekleşemeyen akülerdir.

Bu bağlamda, ileriki bir yazıda daha etraflıca yazmak üzere, marin akülerin şarjı konusuna da kısaca değinmek istiyorum: Marin enstalasyonlarda, aküler, otomotif sektöründe gerek olmayan “akıllı” tabir edilecek sistemlerle şarj edilmelidir. Yani sistem, akülerin şarj durumunu, ısısını de diğer kriterleri de gözönünde bulundurarak aküleri “yedirirerek” ve aküleri tam kapasitelerine doğru zorlayarak ama kaynatmadan şarj etmelidir. Bu, şarj redresörleri için geçerli olduğu kadar alternatör konjektörleri için de geçerlidir.

Marin yarı sabit akülerin, karşılaştıkları başlıca olumsuzlukları şu şekilde saymak mümkündür:

• Korozif, bağlantıların ve diğer elemanların erken oksidasyonuna yolaçan deniz ortamı,
• Akülerin genelde dar, karanlık, havalandırması yetersiz yerlere monte edilmiş olmaları,
• Mekanın hareketli olması ve bundan öteye özellikle yelkenli teknelerde aşırı yalpalara maruz kalması, uç şartlarda akülerin uzun süreler büyük açılarda hizmet vermeleri gereği,
• Akülerin, yüksek ve aşırı düşük ısılarda hizmet üretmeleri gereği,
• Aşırı deşarj ve deşarj durumunda bırakılıp ihmale uğrayan aküler,
• Aşırı şarj, şarj sırasında elektrolit kaybı ve elektrolit tamamlanmamak sureti ile ihmaller,
• Karışık, sonradan müdahele görmüş ve yeterince dokümante edilememiş devreler sonucu, bazı akülerin, operatörün bilgisi haricinde şarj görmemesi veya sistemden ayrı tutulması veya şarj durumlarının takip edilememesi.
• Akülerin devamlı olarak eksik şarj edilmesi, şarj aygıtlarının yetersizliği,
• Akülere saf su yerine içme suyu ve benzeri sıvıların eklenmesi.

Bunlardan öteye, yatlarda akülerin bakımına bazen ehil bir personel atanamamakta, teknik genel kültürü olan bir deniz personeli, akülerin selametinden sorumlu kılınmaktadır.

Uzun bir birikim ve tecrübe sonucunda, gördüğümüz şudur ki, deniz ortamında aküler, nominal ömürlerinin çok kısa bir bölümünde verimli olabilmekte, bir veya iki yaşındaki akülere dahi, “güvenilmez” gözü ile bakılmakta, ve hatta problem, aşırı büyük aküler takılarak aşılmaya çalışılmakta ve dolayısı ile başka komplikasyonlara yolaçmaktadır.

Aşağıdaki bilgiler, özellikle yat ortamında güvenilir performans bekleyen yat amatörleri ve profesyonelleri için toplanmıştır. Bunlara riayet edildiği takdirde, marin akülerden de kara kullanımına yakın bir performans almak pekala mümkün olacaktır.

AKÜ KUTULARI:

Aküler, amaca uygun polyester, polietilen, polipropilen veya polyester/ epoksi kaplı kontraplak kutularda muhafaza edilmelidir. Kutu tabanında tahliye deliği olmayacaktır. Kutu, akülerin ağırlığını savrulma ve yalpada ve yelkenlilerde aşırı yanal açılarda (70 dereceye kadar) dayanacak yapıda olacaklardır. Özellikle yelkenli teknelerde, akü kutularının sıkı oturan bir kapağı olmalı ve aküler, savrulma ve yalpa halinde kesinlikle yerinden oynayamayacak şekilde aside dayanıklı bantlarla veya kromnikel çubuk vs. gibi elemanlarla yerlerine tesbit edilmelidir. Bantlarla tutturulan akülerde bantlar aşırı sıkılmamalıdır; zaman içinde hacmi değişen akülerin sıkı bantlardan dolayı kaplarının kırılıp tekneye elektrolit aktığı görülmüştür.

HAVALANDIRMA:

Havalandırma iki açıdan önem taşır:

Aküler şarjdayken hücre voltajı 2,33 Volt'u geçtiğinde hidrojen ve oksijen gazları açığa çıkmaya başlar. Hidrojen konsantrasyonu akülerin bulunduğu odanın atmosferinin %4'ünü geçtiğinde patlayıcı hale gelir. Bu sebeple hidrojen konsantrasyonunun %2'yi geçmeyecek miktarda kalmasını sağlayabilecek yeterli bir havalandırma sistemi olmalıdır.

Hidrojen havadan hafif olduğundan, tavana yakın yerde birikir. Bu sebeple, hidrojen gazının ortamı terk etmesini engelleyici yapısal ceplerden kaçınılmalıdır.

Örneğin, iki 200Ah aküden 20 A şarjda çıkacak hidrojenin yoğunluğunu %2’nin altında olması için, saatte 0,01 m3 debili bir havalandırma gerekecektir.

MONTAJDA GÖZETİLECEKLER

Akülerin montajında, kutupbaşlarının ve diğer elektriksel bağlantı elemanlarının çok iyi, sıkı bağlanmasına özen gösterilmelidir. Bağlantıdan önce kurşun ve bakır elemanlar hafif zımparalanmak sureti ile oksitlerden arındırılmalıdır. Bağlantı elemanları, olduğunca yalıtılmış seçilmelidir. Bağlantı kablolarında aşırı kıvrımlar önlenmelidir. Kabloların kutupbaşlarına ve diğer montaj elemanlarına bağlantıları, kablonun izolasyonun sıyrılma sınırında kırılıp tiftiklenmeyecek şekilde yapılmasına özen gösterilmelidir. Bu bağlamda, kendinden yapışan kauçuklu banttan ve ısıda büzülen makaronlardan faydalanınız. Kutupbaşlarının lehimlenmesi, deniz ortamında tercih edilmeyen bir yöntemdir, çünkü akü çevrelerinde oluşan metal kalabalığına bir diğer metal daha eklenmiş olacaktır. Tercih edilen yöntem, özel “krimp” penseleri ile kablo pabuçlarının usulüne uygun şekilde kablolara sıkılmasıdır. Sabit bakır baralar ile de bağlantı yapmak mümkündür, ancak bunların da iyi yalıtılması şarttır. Montajın tamamlanmasından sonra akü kutupbaşları vazelin ile yağlanmalıdır. Bu amaçla gres yağı kullanılmamalıdır.

YANGIN SÖNDÜRÜCÜ

Akülerin bulunduğu mekanlarda en az bir yangın söndürücünün el altında olması tasarlanmalıdır.

• TEKNE YETKİLİSİNİN GÖZETECEKLERİ

• BAKIM FİRMASININ GÖZETECEKLERİ

Akü hücreler indeki elektrolitin en üst seviyesi; buşon filtrelerinin alt kenarı olmalıdır, en alt seviyesi; separatör üst kenarı olmalıdır. Bazı akülerde seviyeler işaretlidir. Seviye daha yüksek ise fazla elektroliti bir kaba boşaltınız. Bunun için bomemetreyi kullanabilirsiniz. Seviye düşük ise sırf saf su ilave ediniz; kesinlikle elektrolit veya saf asit eklemeyiniz. Şarjdan sonraki saf su ilavesini, akü şarj bitiminden 30 dakika sonra yapınız.

Tam şarjlı bir aküde elektrolit yoğunluğu için, Ek 1’deki tablolara bakınız.

ŞARJDA GÖZETİLECEKLER

Şarj için sadece doğrusal akım (DC) kullanılır. Akü şarja bağlanırken kutup başları aynı işaretli şarj kablosuna bağlı olmalıdır. Şarj öncesi elektrolit ısısı; +10 °C ile +40 °C arasında olmalıdır. Daha düşük sıcaklıklarda tam şarj gerçekleşemez. Daha yüksek sıcaklıklar aküye zarar verir. Şarj süresince ısı kontrol edilmelidir.En uygun sıcaklık 35° - 45°C dir. Eğer ısı 50°C'nin üzerine çıkarsa, şarjı kesiniz ve soğuması için bekleyip daha sonra şarja devam ediniz.

Bıışon kapaklarınızı açınız, akü elektrolit seviyelerini kontrol ediniz. Buşonların havalandırma deliklerinin tıkalı olmadığını görsel muayene ile tesbit ediniz.

Redresörünüzün akımının kesik olduğundan emin olduktan sonra bağlantısını yapınız.

Konvansiyonel bir redresörde, şarj akımını akü kapasitesinin % 15'ine ayarlayarak şarja bağlayınız (Etiket kapasitesi 200 Ah yazan akü için; 200 x % 15 = 30 A). Hücre gerilimi (Hücre voltajı) 2.40 V a ulaştığında akımı akü kapasitesinin % 7.5'una düşürerek (Etiket kapasitesi 200 Ah yazan akü için; 1000 x 0.075 = 15 A), hücre voltajları 2.60-2.70 V'a ulaşıncaya kadar şarja devam ediniz. Şarj sonunda elektrolit yoğunluğu Ek 1’deki tabloda verilen değere ulaşmalıdır.

AŞIRI DEŞARJDAN DOĞAN ARIZALAR

Akü kapasitesinin % 80'inden fazlasını deşarj etmek akünüzün ömrünü kısaltır.

Sık aralarla yarım deşarj olmuş aküyü şarja bağlamak akünüzün ömrünü kısaltır.

Deşarj sonunda hücre voltajları 1.70 voltun altına kesinlikle düşmemelidir.

Akünüzü asla deşarj vaziyette bırakmayınız. Deşarj olmuş akünüzü derhal şarja bağlayınız.

GÜVENLİK BİLGİLERİ

Marin aküler .eğitimli ve bilinçli personelin elinde hiçbir şekilde tehlike arz etmezler. Ancak uygun bir şekilde bakımları yapılmaz ve dikkatsizce kullanılırlarsa çok tehlikeli olabilirler.

AKÜ ELEKTROLİTİNDEN KAYNAKLANAN TEHLİKELER:

Kurşun-asit aküler elektrolit olarak, çok kuvvetli bir asit olan sülfürik asit çözeltisi içerirler. Sülfürik asit, zehirli ve aşındırıcıdır.

Akü üzerinde çalışırken aside dayanıklı eldiven, iş elbisesi/ önlüğü ve koruyucu gözlük kullanınız. Kıyafetinize sıçrayan elektroliti derhal bol suyla yıkayınız. Elektrolit zehirli ve aşındırıcıdır. Cilde veya göze temas etmemelidir. Cilde veya göze sıçrayan elektroliti derhal bol suyla ve en az 5 dakika yıkayınız. Elektrolitin göz teması halinde ayrıca zaman geçirmeksizin bir doktora başvurunuz.

Yere dökülen elektroliti sodyum bikarbonat, kostik soda gibi bazlarla mümkün olan en kısa zaman içinde nötralize ediniz ve zemindeki artıkları derhal uzaklaştırınız.

Kurşun-asit aküleri şarja alındığında patlayıcı gazlar açığa çıkarırlar.

Akünün bulunduğu ortamda kesinlikle sigara içmeyin.

Çıplak ateşle aküye yaklaşmayın.

Aküyü şarjdan sökerken veya şarja bağlarken, önce şarj cihazını kapayın sonra kutupbaşlarını sökün veya takın. Şarj cihazının akım anahtarını açmadan önce bağlantıların sıkılığından emin olunuz.

Çalışma ortamının gerektirdiği sıklıkta buşon deliklerini temizleyiniz.

Akülerinizin bulunduğu ortamın iyi havalandırılmasını sağlayınız.

Bağlantı sıkılığını kontrol ederken izoleli aletler kullanınız. Akülerin bulunduğu yeri temiz tutup , yeteri kadar havalandırınız.

YOĞUN ELEKTRİKSEL ENERJİDEN KAYNAKLANAN TEHLİKELER:

Akü, kutup başlarına ya da hücreler arası bağlantı elemanlarına iletken bir cisimle dokunulması sonucu kısadevre yapabilir. Kısa devre olduğunda

1. İletken cisim ısınır ve kor halini alabilir.
2. Erimiş metalin sıçramasına ve kıvılcım çıkarmasına sebep olur.

Bu durum özellikle tehlikelidir; çünkü ortamdaki hidrojen gazı bu kıvılcımla patlayabilir, bakınız yukarıdaki paragraf.

Akü kutup başı ve bağlantı koruma elemanlarının takılı olmasına dikkat ediniz.

Kullandığınız alet, edevat ve ekipmanın yalıtılmış olmasına dikkat ediniz.

Aküyle çalışmadan önce, üzerinizdeki tüm metalik cisimleri (saat, zincir, bilezik, kolye, gömlek cebinizdeki herhangi bir metalik cisim gibi) bir yere bırakın. Çalışırken cebinizden düşebilecek cisimleri güvenli bir yere kaldırınız. Daima izole edilmiş takım kullanınız. Akü üstlerinde iletken cisimler bırakmayınız. Daima koruyucu gözlük ve malzeme kullanınız.

İletken cisimleri hiçbir şekilde hücrelerin üzerine koymayın.

AKÜNÜN METALLERİNDEN KAYNAKLANAN SAĞLIK TEHLİKELERİ

Aküler kurşun ve kurşun bileşikleri içerirler, kurşun bileşikleri, tüm ağır metaller gibi sağlığa zararlıdır. Akü üzerinde çalıştıktan sonra mutlaka ellerinizi sabunla yıkayınız ve ondan sonra yiyecek ve içecek alınız.

Akü asidinden kaynaklanana sağlık riskleri, bir diğer başlık altında işlenmiştir.

TAŞIMA

Marin aküler ağırdır. Uygun kaldırma ve taşıma sistemleri ile taşınmalıdır. Kaldırma sisteminin herhangi bir parçası kutup başlarına dokunmamalıdır. Elle kaldırırken, belinizi dik tutarak kaldırma hareketini kırık dizlerinizi düzelterek gerçekleştirin.

ESKİ AKÜLERİN ATILMASI (Disposal):

Akülerin dikkatsizce atılması çevreye ve topluma ciddi şekilde zarar verebilir.

Aküleri daima bu konularda yetkili olan kurumlara verin. Akü hücrelerini açmaya çalışmayın.

Akü, elemanları geri dönüştürülebilen bir elektrik malzemesidir. Çevrenin kirlenmesine sebep vermeden tüm bileşenleri değerlendirilebilir.

DEŞARJ (DISCHARGE): Akünün, bağlı bulunduğu sisteme enerji vermesi, deşarj olarak adlandırılır. Elektrolitin içindeki asidin plakalardaki aktif madde ile etkileşimi sonucu enerji ortaya çıkar. Bu süreçte, asit plakalarda yoğunlaşır ve elektrolitteki asit yoğunluğu düşer.

HÜCRE GERİLİMİ (CELL POTENTIAL, CELL VOLTAGE): Hücre voltaj değeri, hücrenin kutup başları arasındaki gerilimdir. Kurşun asit akülerde her bir hücrenin nominal voltajı 2 volttur. % 100 Şarjlı bir aküde voltaj değeri 2.10 - 2.15 ' tir. Bu gerilim hiçbir zaman 1.70 – 1.75 V’un altına düşmemelidir. Entegre akülerde tek tek hücreler ölçülemeyebilir, bu durumda hücre toplamı ölçülecektir. Nominal 12 V’luk bir akünün şarjlı durumda kutupbaşları arası gerilim 12.90 – 12.60 V, deşarj olmuş bir akünün gerilimi ise 10.20 – 10.50 V olmalıdır.

ŞARJ (CHARGE): Akünün kullanımı esnasında plakalarda yoğunlaşan asidin, akım verilme yoluyla elde edilen kimyasal reaksiyon ile tekrar elektrolit içerisine gönderilmesidir. Şarj sırasında elektrolit yoğunluğu artar.

AKÜ KAPASİTESİ (BATTERY CAPACITY): Akünün, belirlenen bir akım değerinde ve sürede hücre başına 1,70 V limitine kadar enerji verebilme yeteneğidir. Akü kapasitesi Ampersaat (Amperhours) cinsinden ölçülür. Ampersaatin kısaltılması Ah’dır. Örneğin; 5 saat boyunca 100 A verdikten sonra hücre başına 1,70 V limitine düşen akünün teorik kapasitesi 500 Ah olmaktadır. Teorik kapasite, plaka boyuna, enine ve adetine bağlı olarak değişir. Akünün kullanım kapasitesi ise, kullanıldığı ortamın sıcaklığına ve akünün kullanım şartlarına bağlı olarak değişmektedir.

SAF SU (DISTILLED WATER): Saf su, veya arı su damıtılma suretiyle, içindeki tuzlardan büyük ölçüde arındırılmış bir mayidir. İçme suyu veya iyon eşanjöründen geçirilmiş demineralize (yumuşatılmış) su kesinlikle yerini alamaz.

BOMEMETRE (BATTERY HYDROMETER): Akü elektrolitinin özgül ağırlığını tesbite yarayan bir cam veya plastik şırınga ve içinde bulunan ve 1,00 – 1,30 kg/litre arasında çalışacak şekilde kalibre edilmiş dansitemetreden ibaret cihaz.

YÜZME ŞARJI (FLOAT CHARGE): Bir akünün devamlı ve uzun süreli şarjda tutulmasıdır. Bu sırada şarj akımı, otodeşarj akımını karşılayacak seviyede seçilir.

DERİN DEŞARJ TİPİ AKÜ (DEEP DISCHARGE BATTERY): Derin deşarj tipi akü, sık sık nominal kapasitesinin % 20’si seviyesine kadar deşarj olduğu halde kapasite kaybına uğramayan akü tipidir. Derin deşarj tipi aküler marin uygulamalarda, golf arabalarında ve sanayi uygulamalarında kullanılır.

MARŞ AKIMI (CRANKING AMPS): Bir akünün, 00 C çevre ısısında, 30 saniye boyunca ve sistem gerilimi 7.2 V’ın altına düşmeyecek şekilde oluşturabileceği akıma Akünün Marş Akımı tabir edilir. Marş tipi akülerin marş akımı tenvirat tipi akülerden yüksek olur.

SÜLFATLAŞMA (SULFATIZING): Akünün tam kapasitesinin deşarj edilmesi ile veya yarım deşarjlı vaziyette akünün uzun süre kullanılmamasından kaynaklanır. Burada asidin tamamı plakalarda yoğunlaşmıştır ve plakalarda kurşun sülfat oluşmuştur. Akü uzun süreli çok düşük amperde şarj edilerek normal haline döndürülebilir. Ama bu tip yanlış kullanımlar akü kapasite ve ömrünü kısaltacaktır. Yüksek frekans uygulaması ile de kurşun sülfat çözülebilir.

ELEKTROLİT (ELECTROLYTE): Kurşun-Asit akü eletroliti, çok kuvvetli bir asit olan sülfürik asitten meydana gelir. Sülfürik asit, yakıcı ve aşındırıcı özelliklere sahiptir. Asitin çözeltideki nisbeti, dolayısı ile asidin yoğunluğu (“bomesi”) akünün şarj durumu ile değişir. Şarjlı aküdeki elektrolit yoğunluğu yüksektir.

ELEKTROLİT YOĞUNLUĞU, AKÜNÜN “BOMESİ” (ELECTROLYTE DENSITY):

Elektrolit yoğunluğu, akünün tasarımına göre değişmektedir. Genelde, 27 0C ısısı esas kabul edilmekte ve tam şarjda bu ısıda elektrolit yoğunluğu 1,265 – 1,280 kg/litre (veya g/cm3) kabul edilmektedir.

Elektrolit yoğunluğu, veya hücre bomesi, hücre geriliminin aksine, entegre tip akülerde de her hücrede tek tek ölçülebilmektedir. Dolayısı ile akünün durumunu tayin etmekte kullanılabilecek en önemli tek veridir.

Aşağıdaki tabloda 27C ısısında, bir hücrenin/ akünün şarj durumuna göre olması gereken bomesi gösterilmiştir.

Yani 27 0C ısısında bomesi örneğin 1,24 g/cm3 ölçülen bir hücrenin gerilimi 2,1 V cıvarı olması gerekmektedir ve hücre %80 - % 90 şarjlı durumda olması gerekmektedir.
Dolayısıyla, yoğunluğun yüksek veya düşük olması, akünün şarj durumu hakkında bize bilgi verir. Ancak ısı, yoğunluğu doğrudan etkilediğinden, yoğunluk ölçüleri daima termometre eşliğinde alınmalı ve sıcaklık - yoğunluk ilişki tablosuna bakılarak karara varılmalıdır.

ISI – YOĞUNLUK İLİŞKİ TABLOSU

Yani buna göre, yukarıdaki örnekten yola çıkacak, ancak ölçümlerin 0 0C ısısında yapıldığını varsayacak olursak, hücre bomesi
1.24 – 0.02 = 1.22 g/cm3
olarak düzeltilecektir. Bu ise hücrenin ancak %75 cıvarı şarjlı olduğu sonucuna götürür. Aynı durumda hücrenin 2.1 V değil
2.11V + 0.45v = 2.55 V
olarak ölçülmesi gerekir.
Traksiyoner akülerde Türk Standartlarına göre % 100 Şarjlı akünün elektrolit yoğunluğu 27°C de 1.280 gr/cm3 ' tür.

AKÜ KULLANIM ÖMRÜ (BATTERY LIFE): Bir tam deşarj - şarj çevrimi”saykıl” olarak adlandırılır. Yatlarda uygulanması kaçınılmaz kısmi şarjlar, ama önlenebilecek aşırı şarjlar, aşırı deşarjlar, elektrolitsiz kalmalar, uygun olmayan bakımlar akünün ömrünü kısaltır.

AKÜNÜN YANMASI (BURNOUT): Akünün ömrünün bitmesine neden olur. İki şekilde oluşur. Birinci neden; şarj esnasında akü yeterli şarjı almasına rağmen şarj cihazının herhangi bir nedenle devreden çıkmayıp şarja devam etmesi ile, ikinci neden ise hücrelerin herhangi bir nedenle elektrolitsiz kalmasıdır.