Στα σκάφη πρέπει να υπάρχουν δύο είδη μπαταριών και των στοιχείων τους, τα πρωτογενή και τα δευτερογενή.

 

Είδος στοιχείου

Χρήση

Επαναφορτιζόμενη

Πρωτεύον στοιχείο EPIRB, SART, ... Οχι
Δευτερεύον στοιχείο Κύρια μπαταρία (για ασύρματο VHF, δέκτη NAVTEX...), φορητό VHF, ...
Ναι

Είδη στοιχείων

Πρωτεύοντα στοιχεία

Τα πρωτεύοντα στοιχεία δεν επαναφορτίζονται. Γεμίζουν με μια ποικιλία χημικών των οποίων η αντίδραση δεν είναι σχεδιασμένη να αντιστρέφεται. αυτό σημαίνει ότι όταν εξανλτηθεί η χημική αντίδραση, η μπαταρία είναι νεκρή.

Primary cells

Πρωτεύοντα στοιχεία

Τα πρωτεύοντα στοιχεία:

  • μπορούν να συνδεθούν σε σειρά για να επιτευχθεί μια συγκεκριμένη τάση,
  • δεν πρέπει να συνδέονται παράλληλα γιατί υπάρχει περίπτωση το ένα στοιχείο να προσπαθήσει να φορτίσει το άλλο.

Υπάρχουν πέντε συνηθισμένοι τύποι πρωτεύοντων στοιχείων που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες που υπάρχουν στα σκάφη.

Μπαταρίες άνθρακα/ ψευδαργύρου

Έχουν ονομαστική τάση 1,5 V ανά στοιχείο. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι είναι φθηνές αλλά χάνουν το 15% της χωρητικότητάς τους ετησίως όταν αποθηκεύονται. Δεν πρέπει να μένουν ποτέ μέσα στο όργανο μετά την εξάντλησή τους γιατί είναι πιθανό να υπάρξει διαρροή πολύ διαβρωτικών χημικών που μπορεί να προκαλέσουν ακριβές ζημιές στον εξοπλισμό. Αν η μπαταρία τελειώνει, κλείνοντας το μηχάνημα και αφήνοντας τη μπαταρία να ξεκουραστεί μπορεί να αυξηθεί η ζωή της. Η συνεχής αποφόρτιση μειώνει τη χωρητικότητα της μπαταρίας.

Αλκαλικές μπαταρίες μαγγανίου

Είναι μπαταρίες μεγαλύτερης διάρκειας όπως η "Duracell". Έχουν ονομαστική τάση 1,5 V ανά στοιχείο. είναι πιο ακριβές από τις μπαταρίες άνθρακα ψευδαργύρου, αλλά έχουν τριπλάσια χωρητικότητα και συνήθως χάνουν μόνο το 7% της χωρητικότητάς τους ετησίως σε αποθήκευση. Αν η μπαταρία τελειώνει, κλείνοντας το μηχάνημα και αφήνοντας τη μπαταρία να ξεκουραστεί μπορεί να αυξηθεί η ζωή της. Η συνεχής αποφόρτιση μειώνει τη χωρητικότητα της μπαταρίας.

Μπαταρίες υδραργύρου

Τα στοιχεία υδραργύρου έχουν ονομαστική αξία 1,4 V ανά στοιχείο. Είναι πιο ακριβά αλλά έχουν οκταπλάσια χωρητικότητα από τις μπαταρίες άνθρακα ψευδαργύρου και χάνουν μόνο το 6% της χωρητικότητάς τους ετησίως σε αποθήκευση. Λόγω των περιβαλλοντικών προβλημάτων που σχετίζονται με την απόρριψη των μπαταριών υδραργύρου σήμερα δε συναντιούνται συχνά.

Μπαταρίες οξειδίου του αργύρου

Είναι γνωστές σαν τις μικρές στρογγυλές ασημένες μπαταρίες που υπάρχουν στα ρολόγια, στα κομπιουτεράκια και σαν εφεδρικές μπαταρίες για κυκλώματα μνήμης σε κάποια είδη εξοπλισμού. Η ονομαστική τάση είναι περίπου 1,5 V ανά στοιχείο. Έχουν παρόμοια χωρητικότητα με τις μπαταρίες μαγγανίου σε πολύ μεγαλύτερο κόστος, αλλά το μεγάλο τους πλεονέκτημα είναι ότι χάνουν σχεδόν το 4% της χωρητικότητάς τους ετησίως.

Μπαταρίες διοξειδίου λιθίου και μαγγανίου

Οι Li-MnO2 είναι οι πιο σύγχρονες, δυνατές μπαταρίες. Η ονομαστική τους τάση είναι 3 V. Η χωρητικότητά τους πλησιάζει τη χωρητικότητα των μπαταριών υδραργύρου, αλλά το καλύτερο είναι ότι χάνουν το 2% της χωρητικότητάς τους ετησίως. Είναι ιδανικές για εφεδρικές μπαταρίες κάποιων εξοπλισμών και στους EPIRB και SART λόγω της μεγάλης διάρκειας ζωής τους.

Δευτερεύονται στοιχεία

Είναι επαναφορτιζόμενα και λέγονται μπαταρίες αποθήκευσης. Χρησιμοποιούνται στα σκάφη για να τροφοδοτήσουν τον ηλεκτρικό εξοπλισμό όπως ο ασύρματος VHF και φορτίζονται από τον κινητήρα, τη γεννήτρια του σκάφους ή από ένα φορτηστή μπαταρίας συνδεδεμένο με την κύρια πηγή. Η φόρτιση της μπαταρίας αναστρέφει τη χημική διαδικασία μέσα στη μπαταρία ώστε να μπορεί να προσφέρει και πάλι ηλεκτρισμό.

Secondary cells

Δευτερεύοντα στοιχεία

Τα δευτερεύοντα στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σειρά, παράλληλα ή σε συνδυασμό για να επιτευχθεί η απαραίτητη τάση και χωρητικότητα. Ο μόνος περιορισμός είναι ότι κάθε στοιχείο έχει παρόμοια τάση, χωρητικότητα και χημική σύσταση.

Υπάρχουν τέσσερα είδη δευτερεύοντων στοιχείων που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες που υπάρχουν στα σκάφη.

Μπαταρίες μολύβδου οξέωος

Είναι το πιο συνηθισμένο είδος μεγάλης επαναφορτιζόμενης μπαταρίας. Είναι ίδια με τη μπαταρία του αυτοκινήτου. Κάθε μπαταρία αποτελείται από έναν αριθμό ξεχωριστών στοιχείων που το καθένα έχει ονομαστική τάση 2 V. οι περισσότερες μπαταρίες αποτελούνται από τρία ή έξι στοιχεία δίνοντας τάσεις 6 ή 12 V. Οι μπαταρίες στη συνέχεια ομαδοποιούνται για να δημιουργήσουν μια δεξαμενή απαραίτητης τάσης και χωρητικότητας. τα περισσότερα σκάφη χρησιμοποιούν 12 ή 24 V για τις μπαταρίες τους.

Τα στοιχεία μολύβδου οξέος αποτελούνται από μια σειρά μολύβδινων πλακών ανεστραμμένων σε ένα υγρό που λέγεται ηλεκτρολύτης. Ο ηλεκτρολύτης αυτών των μπαταριών είναι το θειικό οξύ.

Οι μπαταρίες μολύβδου οξέος είναι δημοφιλής γιατί είναι φθηνές και μπορούν να προσφέρουν πολύ ρεύμα όταν χρειάζεται, π.χ. για την εκκίνηση του κινητήρα.

Οι μπαταρίες μολύβδου οξέος εντοπίζονται σε δύο εκδοχές: ασφράγιστες και σφραγισμένες.

Οι ασφράγιστες μπαταρίες μολύβδου οξέος συχνά προσφέρουν πρόσβαση σε κάθε στοιχείο τους μέσω καπακιών που επιτρέπουν τον ακριβή προσδιορισμό της κατάστασης κάθε στοιχείου.

Unselaed battery

Ασφράγιστη μπαταρία

Αυτό μπορεί να γίνει μετρώντας την ειδική βαρύτητα του ηλεκτρολύτη με ένα υδρόμετρο, γιατί όσο περισσότερο φορτίο υπάρχει στη μπαταρία τόσο πιο πυκνός γίνεται ο ηλεκτρολύτης.

Hydrometer

Υδρόμετρο

Το υδρόμετρο αποτελείται από ένα γυάλινο σωλήνα που περιέχει ένα φλοτέρ. στο ένα άκρο του σωλήνα υπάρχει ένας λαστιχένιος βολβίσκος. Το φλοτέρ μέσα στο σωλήνα δείχνει την ειδική βαρύτητα του ηλεκτρολύτη αν είναι πυκνό, διαφορετικά επιπλέει στο υγρό. Οσο λιγότερο πυκνό είναι το υγρό, τόσο πιο βαθιά βυθίζεται. Οι ενδείξεις της ειδικής βαρύτητας του ηλεκτρολύτη είναι περίπου 1,27, ενώ μια εντελώς αφόρτιστη μπαταρία θα δώσει ένδειξη περίπου 1,16 ανάλογα με τη θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη. Συνήθως το φλοτέρ έχει χρωματικό κώδικα για να βοηθά το χρήστη να προσδιορίζει το φορτίο του στοιχείου.

Hydrometer in use

Υδρόμετρο εν χρήση

Η μέτρηση της ειδικής βαρύτητας πρέπει να επαναλαμβάνεται για κάθε στοιχείο και αν ένα έχει πολύ χαμηλότερη ειδική βαρύτητα από τα άλλα αυτό σημαίνει ότι το συγκεκριμένο στοιχείο δε φορτίζεται πλήρως και ότι η μπαταρία πλησιάζει στο τέλος της ζωής της.

Όταν η ειδική βαρύτητα πέφτει κάτω από το 1,22 το στοιχείο είναι κατά 75% φορτισμένο και πρέπει να επαναφορτιστεί.

Οι μπαταρίες μολύβδου οξέος χρησιμοποιούν νερό από ον ηλεκτρολύτη όταν φορτίζονται στο πλαίσιο της χημικής αντίδρασης. Πρέπει να προστίθεται στον ηλεκτρολύτη απεσταγμένο νερό. το συνιστώμενο επίπεδο το ηλεκτρολύτη πρέπει να τηρείται σε τέτοιο επίπεδο που οι κορυφές των μολύβδινων πλακών να μην είναι ποτέ εκτεθειμένες, αλλά μην ξεχειλίζει ο ηλεκτρολύτης όταν φορτίζεται η μπαταρία (συνήθως 5 mm).

Οι Σφραγισμένες μπαταρίες μολύβδου οξέος έχουν κλειστά στοιχεία και δεν πρέπει να ανοίγονται με τη βία γιατί γεμίζονται υπό πίεση που δεν επιτρέπει στο νερό του ηλεκτρολύτη να χρησιμοποιηθεί κατά τη φόρτιση της μπαταρίας. Γι' αυτό λέγονται μπαταρίες που δε χρειάζονται συντήρηση.

Sealed battery

Sealed battery

Σφραγισμένη μπαταρία

Ο μόνος τρόπος να διαπιστώσουμε την κατάσταση μιας σφραγισμένης μπαταρίας είναι να μετρήσουμε την τάση της. Όταν είναι πλήρως φορτισμένη θα έχει 12,6 V.

Όταν η τάση πέφτει κάτω από τα 12,4 V η μπαταρία είναι φορτισμένη κατά 75% και πρέπει να φορτιστεί.

Η μέτρηση μπορεί να γίνει με ένα ακριβές ψηφιακό βολτόμετρο (τα αναλογικά δεν είναι αρκετά ακριβή). Το ψηφιακό βολτόμετρο πρέπει να ρυθμιστεί στα 20 έως 40 V. Τα σύρματα της κλίμακας και του μέτρου πρέπει να τοποθετηθούν στους πόλους της μπαταρίας.

Battery measurement with voltmeter

Μέτρηση μπαταρίας με βολτόμετρο

Ετσι μπορούν νε μετρηθούν και οι ασφράγιστες μπαταρίες, αλλά αυτό δε συνίσταται γιατί πρέπει να μετριούνται με υδρόμετρο, κάθε στοιχείο χωριστά.

Μπαταρίες τζελ

Είναι η σύγχρονη εκδοχή της μπαταρίας μολύβδου οξέος. Όπως υποδηλώνει το όνομά τους ο ηλεκτρολύτης έχει μορφή τζελ και όχι υγρό. Αυτό έχει το μεγάλο πλεονέκτημα ότι ο ηλεκτρολύτης δε μπορεί να χυθεί. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι κατά τη φόρτιση δεν εκλύουν πολύ υδρογόνο, έτσι η πιθανότητα έκρηξης μειώνεται και δε χρειάζεται να προστεθεί νερό. Οι μπαταρίες τζελ αντέχουν να μείνουν εντελώς αφόρτιστες ενώ οι μπαταρίες μολύβδου οξέος δεν αντέχουν. Επίσης μπορούν να δεχτούν φορτίο σε υψηλότερο επίπεδο από τις μπαταρίες μολύβδου οξέος χωρίς να πάθουν κάτι. Εκτός όμως από όλα αυτά τα θετικά έχουν και κάποια αρνητικά. Το πρώτο είναι το κόστος. Είναι τουλάχιστον δυο φορές ακριβότερες από την τιμή της αντίστοιχης μπαταρίας μολύβδου οξέος, αλλά γενικά έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Οι μπαταρίες δεν προσφέρουν δυνατά ρεύματα, π.χ. για την εκκίνηση της μηχανής αλλά αυτό δεν είναι πρόβλημα για τις μπαταρίες που τροφοδοτούν τα όργανα του GMDSS που χρειάζεται σχετικά αδύναμο ρεύμα για πολλή ώρα. Το μόνο αρνητικό είναι ότι η κατάσταση της μπαταρίας μπορεί να παρακολουθηθεί μόνο μετρώντας την τάση της και αυτή μένει σταθερή μέχρι να τελειώσει εντελώς η μπαταρία, οπότε δεν υπάρχει ένδειξη της πραγματικής κατάστασης της μπαταρίας. Η λύση είναι να υιοθετήσετε ένα τακτικό πρόγραμμα φόρτισης για να είναι πάντα η μπαταρία καλά φορτισμένη.

Μπαταρίες νικελίου καδμίου/ υδρίδιων μετάλλων νικελίου

Οι μπαταρίες NiCd έχουν τα ίδια περιβαλλοντικά προβλήματα απόρριψης με τις μπαταρίες υδραργύρου. Το πρόβλημα δημιουργεί το κάδμιο και συνήθως αντικαθίσταντα με μπαταρίες υδριδίων μετάλλων νικελίου. Αυτές έχουν τις ίδιες ιδιότητες, αλλά απορρίπτονται με μεγαλύτερη ασφάλεια. Και οι δύο μπαταρίες νικελίου αποδίδουν καλύτερα αν αποφορτίζονται τελείως και μετά φορτίζονται πλήρως. Αν αποφορτίζονται μερικώς και φορτίζονται σε τακτική βάση μπορεί να χάσουν μέρος της χωρητικότητάς τους. Οι μπαταρίες νικελίου επωφελούνται από την περιοδική αποφόρτιση κατά 1 V ανά στοιχείο. Δεν πρέπει να πέφτουν κάτω από αυτή την τάση γιατί αν η μπαταρία ξεφορτιστεί κάποια στοιχεία μπορεί να υποστούν αναστροφή πολικότητας που τελικά θα μειώσει τη ζωή της μπαταρίας.

Μπαταρίες ιόντων λιθιού

Είναι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες κορυφαίας τεχνολογίας. Εχουν τουλάχιστον διπλάσια χωρητικότητα από τις μπαταρίες υδριδίων μετάλλων νικελίου και εχουν μικρή τάση σχηματισμού μνήμης. Το αρνητικό είναι ότι κοστίζουν τριπλάσια από τις μπαταρίες υδριδίων μετάλλων νικελίου. Υπάρχουν σε εφαρμογές που χρειάζεται μεγάλη ισχύς αλλά όπου το βάρος πρέπει να τηρηθεί σε ένα ελάχιστο.

Προδιαγραφές τη σύμβασης SOLAS

Σε όλα τα σκάφη της SOLAS πρέπει να υπάρχει μια εφεδρική πηγή ενέργειας για την τροφοδοσία των ασυρμάτων για την αποστολή σηματων κινδύνου και ασφάλειας σε περίπτωση βλάβης των βασικών πηγών ενέργειας έκτακτης ανάγκης του σκάφους. Η εφεδρική πηγή πρέπει να μπορεί να λειτουργεί ταυτόχρονα με τους ασυρμάτους VHF και τον ασύρματο MF/HF ή το σταθμό γης INMARSAT του πλοίου (όπως συνίσταται για τη θαλάσσια περιοχή λειτουργίας του πλοίου).

Η χωρητικότητα της εφεδρικής πηγής ενέργειας πρέπει να είναι αρκετή για να λειτουργεί το όργανο με τη μεγαλύτερη κατανάλωση για την κατάλληλη περίοδο:

  • Πλοία με γεννήτριες κινδύνου: 1 Ώρα
  • Πλοία χωρίς γεννήτριες κινδύνου: 6 Ώρες
Οι μπαταρίες πρέπει να ξαναφορτίζονται για να έχουν τα απαιτούμενα ελάχιστα εντός 10 ωρών. Η χωρητικότητα των μπαταριών πρέπει να ελέγχεται με την κατάλληλη μέθοδο σε διαστήματα που δεν ξεπερνούν τους 12 μήνες.
Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM