Для начала приведем перечень наиболее распространенных типов аккумуляторов:
- автомобильные (для легковых машин и грузовиков);
- аккумуляторы длительного пользования (heavy-duty);
- бытовые аккумуляторы;
- аккумуляторы с эпизодическим обслуживанием;
- аккумуляторы, не требующие обслуживания;
- гелевые (желеобразные) аккумуляторы.
В основном все это свинцовые (кислотные) аккумуляторы я не включил сюда никель-кадмиевые аккумуляторы, поскольку при всех их достоинствах они слишком дороги для яхт.
Чтобы сделать ваш выбор сознательным, необходимо понять, как устроен и как работает свинцово-кислотный аккумулятор. Химические основы его работы не изменились с тех пор, как такие аккумуляторы появились, а произошло это задолго до конца прошлого столетия. Просто удивительно, как нечто, изобретенное так давно, изменилось столь мало!
Принцип действия такого аккумулятора основам на взаимодействии двух пластин (одна — свинцовая, а другая — из двуокиси свинца), погруженных о электролит, состоящий из серной кислоты и воды. В разряженном состоянии обе пластины вступают в реакцию с серной кислотой с образованием сульфата свинца. В заряженном состоянии происходит обратная реакция с образованием серной кислоты, а пластины вновь становятся одна — свинцовой, а другая — из двуокиси свинца.
Чем больше серной кислоты, тем выше удельный вес электролита, поэтому степень заряженности аккумулятора всегда можно проверить с помощью ареометра. Здесь следует заметить, что это — исключительно надежный способ проверки состояния аккумулятора. Один очень опытный яхтсмен однажды спросил меня, что могло случиться с ого ареометром — "он никогда не всплывает выше середины". Я ответил, что проверять надо зарядное устройство, а не ареометр: этот прибор не в рот никогда.
Другой видимый признак зарядки — обильное газовыделение. Они начинают выделяться когда аккумулятор приближается к состоянию максимального заряда. Это выделяются водород и кислород — составляющие воды. В результате уровень электролита снижается, и необходимо его время от времени поднимать путем добавления дистиллированной воды.
Педанты могут сказать, что я привел очень неполное описание процесса и даже не коснулся движения электронов и ионов, но я преднамеренно опустил эти подробности.
Автомобильные аккумуляторы
Пластины аккумулятора сделаны в виде решеток (свинец и сурьма), отделенных друг от друга с помощью сепараторов (раньше — деревянных, теперь — из микропористой пластмассы или резины). Ячейки решеток заполнены активным материалом в виде пасты.
В автомобильных аккумуляторах пластины специально делают тонкими, чтобы максимально увеличить площадь контакта с электролитом, снизить внутреннее сопротивление и вес — все это необходимо для современных машин, нуждающихся в большом стартовом токе. Но такие аккумуляторы страдают тем недостатком, что они никогда до конца не разряжаются, успевая раньше потерять нужные характеристики. А на яхтах нужны аккумуляторы с "глубоким разрядом", работающие вплоть до момента следующей зарядки. Автомобильный аккумулятор тем и плох, что его только несколько раз можно зарядить и разрядить "до дна". Вычеркните ого из своего списка возможных покупок, хотя он и дешев. Не все что хорошо для машины хорошо и для яхты.
Бытовые аккумуляторы и аккумуляторы длительного пользования
Эти два типа аккумуляторов — примерно одно и то же. У них более толстые и тяжелые пластины, используются они чаше всего в электрических креслах-каталках для инвалидов и тележках для игроков в гольф. Они подходят для яхт, поскольку при надлежащем уходе выдерживают до 300 зарядов и разрядов глубокого цикла, т е. примерно в десять раз больше, чем автомобильные аккумуляторы, и при это дороже лишь ненамного.
Аккумуляторы с эпизодическим обслуживанием
Такие аккумуляторы — нечто большее, чем обычные автомобильные. У них над пластинами есть большой резервуар для электролита, а в пластинах снижено содержание сурьмы, что в свою очередь снижает выделение газов. В результате в течение всего срока службы аккумулятора уровень электролита не опускается ниже верхней кромки пластин, хотя при необходимости запас электролита можно пополнить. И все же эти аккумуляторы больше подходят для машин чем для яхт.
Аккумуляторы, не требующие обслуживания
Такие аккумуляторы наглухо закрыты, хотя и не герметизированы, поскольку в каждой ячейке сверху есть предохранительный клапан для выпуска газов, чтобы исключить риск взрыва. Газообразование в них ограничено путем замены о свинце сурьмы на кадмий, а некоторые дополнительные химические ухищрения обеспечивают реакцию газов с кислотой при нормальных эксплуатационных условиях, так что аккумулятор действительно не нуждается в обслуживании. Однако, вопреки принятым мерам в определенных условиях аккумуляторы газ выделяют. Например, в случае глубокого цикла разрядки, обычно имеющего место на яхтах, его могут зарядить "по самое не хочу", а это обязательно вызовет газообразование. В таком случае излишки газа выйдут через клапан и, поскольку добавить воды невозможно, уровень электролита упадет и батарея быстро "сядет".
Еще одна опасность, когда такие аккумуляторы подвергают длительной зарядке. Двое моих знакомых (в разное время и в разных портах захода) надолго оставили свои аккумуляторы заряжаться от береговой электросети через зарядные устройства разных производителей. Оба по возвращении нашли их раздувшимися и полностью испорченными. Следует добавить, что данный тип аккумуляторов необходимо заряжать короткое время с помощью зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов.
Аккумуляторы данного типа можно переворачивать без всякого вреда. Их можно также долгое время хранить в недоступном месте (хотя это и не лучшая идея). Однако следует знать и их недостатки. Некоторые пользователи (и даже продавцы, как это ми странно) уверены, что это гелевые аккумуляторы, но в действительности они наполнены жидкостью, как и большинство других типов.
Есть еще один тип аккумулятора, не требующего обслуживания. В нем электролитом пропитано специальное микростеклянное волокно. Пластины сделаны с теми же химическими мерами по снижению газовыделения к сожалению, их не выпускают достаточно больших размеров, подходящих для яхт. Тот, что стоит в моей газонокосилке, просто великолепен.
Гелевые аккумуляторы
Наконец, есть аккумуляторы, в которых электролит имеет студенистую форму геля. По характеристикам они близки к бытовым аккумуляторам, но имеют и дополнительные достоинства — их можно как угодно переворачивать и, благодаря низкой интенсивности внутреннего разряда, надолго оставлять без применения. Недостаток их в том, что они очень дороги. Если вам кто-то предлагает дешевый гелевый аккумулятор, то скорее всего это — герметизированный свинцово-кислотный аккумулятор. Я знаю двух продавцов, которые сами совершенно искренне в этом заблуждались.
Итог
После нескольких сезонов почти непрерывных плаваний я пришел к выводу, что если у вас нет особых причин остановить свой выбор на аккумуляторах, не требующих обслуживания, то лучшим (по деньгам) приобретением станет бытовой аккумулятор или аккумулятор длительного пользования.
Что бы вы ни выбрали, помните, что ни один свинцово-кислотный аккумулятор не любит "глубокого цикла". Так что если вы можете помочь ему, переложив часть нагрузки на ветрогенератор, солнечную батарею или "умный" регулятор в любом сочетании, то будете за это вознаграждены. А если вы не можете избежать глубокого разряда то перезаряжайте аккумулятор при первой же возможности, иначе — смотри начало статьи.
Краткие сведения о некоторых аккумуляторах
1. Компания MBD выпускает морские аккумуляторы (Marine) емкостью от 50 до 200 А·ч и бытовые аккумуляторы емкостью 60-130 А·ч; последние больше подходят для "дальнобойщиков", чем для яхтсменов. Цены на морские аккумуляторы начинаются с 45 ф.ст., включая НДС.
2. В аккумуляторах Elecsol используются углеволоконные компоненты, благодаря чему они имеют лучшее соотношение мощность/вес при тех же размерах, что и другие аккумуляторы. Две модели 80/100стоят 84 ф.ст., а две модели 90/100 — 93 ф.ст., включая НДС.
3. Герметизированные аккумуляторы Delco Voyager выпускаются емкостью от 60 до 170 А·ч и ценой от 89 до 238 ф.ст.
4. Морские аккумуляторы глубокого цикла Deta выпускаются в 6- и 12-вольтовых версиях емкостью от 25 до 240 А·ч и ценой от 107 до 358 ф.ст.
5. Герметизированные аккумуляторы Fulmen Yachting на 420 А·ч отличаются очень низкой интенсивностью саморазряда.
6. Аккумулятор Exide Рогtapower пригоден для лодок. Вырез на рисунке показывает пластины и сепараторы.
7. Морские аккумуляторы глубокого цикла разряда Sowerter Super Marine для запуска двигателей стоят от 54 ф.ст. за модель на 80 А·ч до 108 ф.ст. за модель на 130 А·ч.
8. У гелевых аккумуляторов, несмотря на их дороговизну, лучшие характеристики заряд/разряд Цены от 163 ф.ст. за модель на 55 А·ч до 456 ф.ст. за модель на 200 А·ч.
9, 10. Марки Tungstone, Olgham и Crompton выпускаются одной компанией. Вырез (справа) показывает пакет сепарированных пластин и систему индивидуальной вентиляции ячеек. Многие морские батареи имеют общую систему вентиляции, когда газы по одной трубке выводятся за борт.
11. Компания Mastervolt предлагает гелевые аккумуляторы MVG. Такие аккумуляторы можно зарядить до максимальной, по сравнению с другими, величины, поэтому и разряжаться они будут дольше. Цены от 92 ф.ст. за модель на 25 А·ч до 344 ф.ст. за модель на 200 А·ч.