Sizlere bu blogumuz da güneş enerjisi sistemlerinde en çok merak edilen sorulardan biri olan jel akü mü tercih etmeliyim yoksa lityum akümü sorusunu cevaplayacağız.
Öncelikle jel akü nedir? Lityum akü nedir? Bunları bilmemiz de fayda vardır.
Jel batarya nedir?
Kurşun-asit ailesinin bir parçası olan jel aküler genelde standart kurşun asit jel aküler de kullanılan sıvı elektrolit yerine silika bazlı jel elektrolit kullanılır. Jel elektrolit, elektroliti hareketsiz hale getirerek dökülmesini veya sızmasını önleyen kalın, jöle benzeri bir maddedir. Bu kalın akmayan jel sızıntı riskini azaltır ve derin deşarjları destekler. Kimyasal reaksiyonlar jel ile kurşun plakalar arasında gerçekleşmektedir. Derin deşarj özellikleri sayesinde şebekeden bağımsız güneş enerji santrallerinde tercih sebebidirler.
Lityum batarya nedir?
Lityum aküler enerji depolamada oldukça verimli lityum-iyon ve fosfor hücrelerinin kombinasyonuyla elde edilen şarj edilebilir bir batarya çeşididir. Anot, katot, ayırıcı ve lityum elektrolitten oluşurlar. Şarj ve deşarj döngüleri esnasında lityum iyonlarını anot ve katotun aralarında hareket ettirerek çalışırlar. Lityum bileşikleri pozitif katot tarafı oluşturur. Katot ile negatif anot ortadaki bir sıvı veya jel elektrolit ile çalışırlar. Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler. Ağırlık ve boyutlarına göre büyük miktarda enerjiyi depolayabilirler. Hızlı şarj olma özelliğine sahiptirler.
Güneş enerjisinde kullanılan aküleri tanıdıysak şimdi özelliklerine ve karşılaştırmasını yapalım.
- Enerji yoğunluğu:
Güneş enerjisinde kullanılacak akünün boyutuna ve ağırlığına göre ne kadar enerji depolayacağı anlamına gelmektedir.
Lityum akülerin jel akülere göre enerji yoğunluğunun yüksek olduğu bilinmektedir. Lityum aküler daha küçük ve daha hafif akülerdir. Birim hacim veya ağırlık başına enerji depolama kapasitesine bakmak gerekirse lityum aküler jel akülere göre daha avantajlıdır.
- Deşarj Derinliği (DoD)
DoD değeri aküyü yeniden şarj etmeden önce toplam kapasitenin ne kadarını kullandığını ifade eder.
Jel aküler en fazla %70 şarj derinliğine kadar çalıştırılmalıdır. Bu değerin üstü akünün ömrünü olumsuz yönde etkilemektedir.
Lityum aküler ise % 85-90 ve daha fazla derin şarjlarla başa çıkabilirler. Bu da daha yüksek kullanılabilir kapasiteye sahip olduklarını göstermektedir.
- Döngü Ömrü
Bir bataryanın boşalması ve sonradan güneş panellerimizle tekrardan şarj edilmesine bir şarj döngüsü adı veririz. Akülerin ömrü aslında yıl cinsinden değil de kaç döngüyü kaldırabilecekleri üzerinden hesaplanır. Bir bağ evinde veya tatil köyünde yılda yapacağımız döngü sayısı ile normal yaşadığımız evimiz de yapacağımız döngü sayıları aynı değildir. Yani bunların ömürlerini nerede kullanacağımız da belirler.
Örneğin bir jel akü %30 deşarj derinliği ile 2200 döngü (cycle) ulaşırken %50 ile 1000 saykıla ulaşabilir.
Bir lityum akü ise %100 deşarj derinliği ile 3000 döngü (cycle) ulaşırken %80 ile 4000 saykıla ulaşabilir.
- Çevresel koşullar
Güneş enerjisi akülerimizi kullanacağımız ortamı göz önüne alırsak jel aküler daha geniş bir sıcaklık aralığında iyi performans gösterirler ve çevre koşullarına daha toleranslıdırlar. Ancak lityum pillerin belirli sıcaklık sınırlamaları olabilir ve yüksek, düşük sıcaklıklardan etkilenebilirler.
- Verimlilik
Lityum aküler jel akülere göre daha verimlidir. Verimlilik güneş enerjisi akülerinin hangisinin daha fazla depolanıp kullanıldığını göstermektedir. Yani örnek vermek gerekirse 1000 watt güneş enerjisinden üretiyorsak %70 verimlilikte olan jel akü şarj deşarj işleminden sonra sadece 700 watt kullanabilir. Lityum bataryalar ise %95’in üzerinde bile verimlidir. Yani 950 watt kullanılabilir olacaktır. Yani bu da sistemin tasarlanması olarak daha az pil kapasitesi ve daha düşük bir yedek jeneratör kullanacağımız anlamına gelmektedir.
- Lityum akülerin ve jel akülerin ömrü ne kadardır.
Aslında akülerin ömrünü yıl olarak söylemek pek doğru değildir. Fakat şarj deşarj döngüsüne baktığımız da yaklaşık olarak bir ömür söyleyebiliriz. Jel akülerin ömrü yaklaşık olarak 4-6 yıldır. Lityum akülerin ömrü ise 10-12 yıl civarlarıdır.
- Maliyet
Lityum akülerin jel akülere göre fiyat farkı genelde 2,2-3 kat civarlarındadır. İlk yatırım maliyeti olarak lityum aküler jel akülere göre daha pahallıdır. Fakat döngü sayılarına bakarsak jel akülerin ömrü bittiğin de tekrardan yenilemek zorunda kalacağız. Kaç yıl boyunca bu sistemi kullanacaksınız, uzun ömürler kullanmayı mı düşünüyorsunuz. Bunlar gibi ihtiyacınıza göre değişiklik gösterebilen seçenekleri göz önünde bulundurmanız da fayda vardır.
SONUÇ: Güneş enerji sistemi için akü seçimi yaparken doğru akü tipinin seçilmesi projenizin özel taleplerine göre değişiklik göstermektedir. Lityum pillerin enerji yoğunluğu, uzun çevrim ömrü, hızlı şarj özelliği gibi bir çok üstün özelliğiyle uzun yıllar kullanacağımız yüksek güçlü depolamalı bir güneş enerjisi sistemi kurabiliriz. Jel aküler ise aşırı sıcaklık ve ilk yatırım maliyeti ile bizlere avantaj sağlamaktadırlar. İki akü tipi de güneş enerji sistemlerine en uygun kullanılabilir sistemlerdir. Sizlerin de aklında güneş enerjisini en faydalı şekilde kullanmak ve tüketimlerinizi karşılamak varsa gelin birlikte akü seçiminizi ve gerekli bütün cihazları doğru bir şekilde tasarlayıp kurulumunuzu gerçekleştirelim.