×

Acil Aydınlatma Yazı Dizisi - 6 Acil Aydınlatma Sistemi ve Bataryalar

pil-batarya

Acil Aydınlatma Yazı Dizisi - 6


Acil Aydınlatma Sistemi ve Bataryalar


Kevork Benlioğlu


Pil, Batarya ve Akümülatör (akü) Nedir?


Acil aydınlatma sistemi, şebeke geriliminin devre dışı kalması sonucu yedek enerji kaynağı olan şarj edilebilir pil (batarya/ akü) ile aydınlatma yapar.  Bu nedenle acil aydınlatma sisteminin en önemli parçası sarj edilebilir bataryadır.
Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek bünyesinde depolayan cihazlara pil denir. Bu dönüşüm tek yönlü ise yani deşarj olunca atılacak ise bu bir pildir. Dönüşüm her iki yönde de oluyorsa bu şarj edilebilir bir pildir. Doldurulabilen aynı kimyasal yapıya, ölçülere ve elektrik kapasitelerine sahip piller (eş piller), tek tek bir araya getirilerek şarj edilebilir pil/batarya grupları oluşturulursa bunlara batarya ( şarj edilebilir pil) denir.  Radyo, el feneri, oyuncak, gibi cihazlarda piller tek tek kullanılırken, matkap, kamera, acil aydınlatma gibi cihazlarda bataryalar kullanmaktadır.

Şarj edilebilen özelliklerde ancak yüksek kapasiteleri dolayısıyla kurşun asitli veya sulu nikel kadmiyum tipte güç kaynaklarına ise akü (akümülatör) denir.  Bunlar acil aydınlatma, kesintisiz güç kaynağı gibi yerlerde kullanılan kapalı sızdırmaz tipte olabileceği gibi bazı otomotiv aküleri gibi açık tipte de olabilir.

Pil, Batarya ve Akülerin Ömrü

Piller bünyelerindeki aktif maddelerin kaybı ve istenmeyen kimyasal veya fiziksel değişimlerin sonucunda ömürlerini belli bir süre sonra tüketirler.  Ömür kavramını ay veya yıl olarak tanımlamaktan ziyade, çevrim ömrü olarak ifade etmek daha doğrudur.  Buna göre bir şarj (doldurma) ve bunu takiben yapılacak bir deşarj (boşaltma) işleminin karşılığına bir çevrim denmektedir. Tek kullanımlık veya diğer bir ifadeyle şarj edilemeyen türdeki pillerin çevrim ömrü birdir. Bu tür pillerin üzerinde son kullanma tarihi de bulunmaktadır.

Buna karşılık şarj edilebilir tip pillerde 500-1.500 çevrime ulaşılması mümkündür.  Her bir çevrim sonucunda pil başlangıçta sahip olduğu nominal enerji kapasitesini bir miktar kaybeder ve kapasite başlangıca nazaran %60-70’e düştüğü zaman o cihaz için pil ömrünü tamamlamıştır.  Yukarıda tanımlanan çevrim sayısı kavramında pillerin tam şarjlı durumdan tamamen deşarj edilmiş duruma geçmeleri esas tutulmuştur.

Pil, batarya ve akülerin ömrünü belirleyen en önemli hususlardan birisi de ortam çalışma sıcaklığıdır.  Armatürlerde kullanılacak olan şarj edilebilir batarya ve aküler lamba, balast gibi ısı kaynakları ile aynı ortamda çalıştığı için yüksek ortam sıcaklığında çalışmaya uygun tipte olmak zorundadır.  Aksi halde birkaç ay sonra ortaya çıkacak performans kaybı dolayısıyla acil durumda lambasının uygun aydınlatma seviyesinde olması , hatta çalışması söz konusu değildir.

Acil Aydınlatma Armatürü ile ilgili IEC/EN 60598-2-22 Standardına göre armatürlerde aşağıdaki batarya veya aküler kullanılabilir.

 

Nikel Kadmiyum (Ni-Cd) ve Nikel Metal Hidrit (Ni-MH) Bataryalar

Bataryalar, yüksek sıcaklık altında ve sürekli olarak şarj olacak şekilde çalışmaya uygun olarak üretilmiş tipte olmalıdır.  Ni-Cd bataryalar IEC, EN 61951-1, Ni-MH bataryalar ise IEC, EN 61951-2 standardına uygun olmalıdır. Batarya yüzeyindeki sıcaklık T tipi bataryalar için 40°C, U tipi bataryalar için 50°C’yi geçmemelidir. Batarya çevresindeki sıcaklık ise 5°C’den daha az olmamalıdır.  Batarya, şebeke besleme geriliminin %10 düşük olduğu seviyede, armatürün en düşük ve en yüksek olduğu ortam çalışma sıcaklıklarında, 24 saat içinde bataryayı şarj etmelidir.  Şarj akımı batarya kapasitesinin %8’i ile sınırlanmalıdır.  1 saat deşarj süresi için batarya kapasitesinin %60’ı, 3 saat deşarj süresi için ise %75’i aşılmamalıdır.

Valf Regülasyonlu Kurşun Asit (VRLA) Akü (Sızdırmaz tip aküler)
Aküler IEC, EN 60896-21 veya IEC,EN  61056-1 Standardına uygun olmalıdır.  Akü yüzeyindeki sıcaklık 25°C’yi geçmemelidir, eğer sıcaklık kompanzasyonu olan bir devre ile şarj ediliyorsa akü yüzeyindeki sıcaklık 30°C’yi geçmemelidir. Akü çevresindeki sıcaklık ise 5°C’den daha az olmamalıdır. Akü, şebeke besleme geriliminin %10 düşük olduğu seviyede, armatürün en düşük ve en yüksek olduğu ortam çalışma sıcaklığının sıcaklıklarda, 24 saat içinde aküyü şarj etmelidir.  Şarj akımı akü kapasitesinin %40’ı ile sınırlanmalıdır.  1 saat deşarj süresi için akü kapasitesinin %40’ı, 3 saat deşarj süresi için ise %51’i aşılmamalıdır.



Acil Aydınlatmada Kullanılan Bataryaların Birbirlerine Göre Avantajları ve Dezavantajları

Ni-Cd, Ni-MH ve Kurşun Asit (VRLA) bataryaların birbirlerine göre bazı üstün ve zayıf yönleri bulunmaktadır.



  • Yine hatırlatmakta fayda var, bu bataryalar normal değil yüksek sıcaklık tipi olmalıdır. Mesela şarjlı süpürgelerde yada matkaplarda kullanılan bataryalar acil aydınlatma cihazında kullanılırsa bu bataryalar birkaç ayda kullanılamaz hale gelir.

  • Kurşun asit aküler fiziksel olarak büyük boyutlarda olduğu için bu akülerle küçük armatürler tasarlanamaz. Standart gereği bu aküler 30°C’den daha yüksek ortam sıcaklıklarında kullanılamaz. Aksi halde ömrü çok kısa olur ve sık sık değiştirilmesi gerekir.

  • Kurşun asit bataryaların 5 ve 10 yıl ömürlü modelleri bulunmaktadır.

  • Ni-Mh bataryaların enerji yoğunluğu Ni-Cd bataryaya göre daha yüksektir. Yani aynı kapasitede Ni-Mh batarya Ni-Cd bataryaya göre daha küçük boyuttadır.  Bu sayede daha küçük boyutta armatür tasarımı yapılabilir.

  • Ni-Mh bataryalar kurşun ve kadmiyum içermediği için daha çevreci bataryalardır. Çevre faktörü gözününe alındığında tercih nedenidir.

  • Sürekli şarj altında kalma performansı açısından Ni-Cd bataryalar, Ni-MH bataryalara göre daha üstündür. Ni-MH bataryalarda batarya dolduktan sonra şarj daha düşük bir seviyeye çekilmeli veya şarj belli aralıklarla sağlanmalıdır.  Aksi halde ömrü çok kısa olur ve sık sık değiştirilmesi gerekir.

  • Ni-Cd bataryalarda hafıza etkisi (memory effect) kapasite azalmasına neden olabilir. Ancak birkaç kez tam şarj ve deşarj yapılarak bu etki yok edilebilir.

  • Ni-MH bataryalar kendi kendilerine daha çabuk boşalırlar.


 

DİKKAT : Lityum İyon (Li-ion) Bataryaların Acil Aydınlatmada Kullanılması Uygun Değildir

Li-ion bataryalar sürekli şarj altında kalmaya uygun bataryalar değildir.  Ayrıca bazı şartlarda aşırı ısınarak patlama ve yangına neden olmaktadır.  Bu nedenlerle acil aydınlatma armatürlerinde kullanılması standartlar açısından uygun değildir.  Ancak küçük boyutları dolayısıyla bazı türevlerinin geliştirilerek bu olumsuzlukların kaldırılması konusunda batarya üreticilerinin çalışmaları devam etmektedir.



Armatüre Kit ve Batarya Monte Edilirken Dikkat Edilecek Hususlar

Kit ile akü arasındaki kablo mesafesi çok uzun olmamalıdır.  Kablo sabit tipte ise kesilerek uzatılmamalıdır aksi halde lambanın devreye girmesi ve çalışması sırasında gerilim düşümü dolayısıyla elektronik devreye yeteri kadar gerilim gitmeyeceği için lamba düzgün çalışmayabilir.  Floresan lambalarda filaman kararması, lamba bozulması yaşanabilir.  Armatürün içinde batarya ve kit lamba, balast gibi ısı kaynaklarından en uzak yere monte edilmelidir.  EN 60598-2-22 standardında belirtilen sıcaklık sınırları aşılmamalıdır.  Batarya ve akülerin seri ve paralel bağlantıları rastgele yapılmamalı ve bu tür teknik işler üreticiye sorularak  onları teknik istekleri doğrultusunda yapılmalıdır.  Armatürün elektriksel güvenliği kit montajından sonra kontrol edilmelidir. Gerekiyorsa üreticiden destek alınmalıdır.



Armatür Yerine Monte Edilirken Dikkat Edilecek Hususlar

İlk montajdan sonra batarya veya akünün tamamen şarj olması için en az 48 saat kesintisiz olarak çalıştırılmalıdır.  Gerekiyorsa tam performansa girmesini sağlamak için 3-5 kez, 48 saat şarj/deşarj çevrimine tabi tutulmalıdır.  Gerçek anlamda hizmete başlaması daha ileri bir tarihte olacak "şantiye" tipi uygulamalarda, gerek lambaların gerekse bataryaların ömrü ve kapasiteleri sık sık yaşanan elektrik kesintileri dolayısıyla ciddi şekilde azalır.  Bu tür uygulamalarda armatürler monte edilirken batarya soketi sökülmeli, bina gerçek anlamda hizmete alınmadan kısa bir süre önce tekrar yerine takılmalıdır.



Armatür Testleri

Standart ve yönetmelikler gereği acil aydınlatma sisteminin işler durumda kalması için yapılması gereken bazı testler vardır.  Ayda bir kez armatürlerin besleme gerilimi bağlı olduğu minyatür devre kesiciden 1-2 dakika kesilerek, çalışması fonksiyonel olarak test edilmelidir. (Fonksiyon Testi)  Yılda bir kez armatürlerin besleme gerilimi bağlı olduğu sigortadan kesilerek çalışması ve acil durumda yanma süresi test edilmelidir. (Süre Testi)  Eğer, acil durumda beyan edilen süre kadar çalışmıyorsa armatürün bataryası veya aküsü yenisi ile değiştirilmelidir.  Tüm testler kayıt altında tutulmalı ve gerektiğinde resmi makamlara sunulacak şekilde saklanmalıdır.  Kayıtların yangın gibi nedenlerle yok olma riskine karşı resmi makamlara belge sunumu açısından yedekleri başka bir yerde veya ortamda (bulutta) saklanmalıdır.



Batarya Atıkları için Dikkat Edilecek Hususlar

Piller, bataryalar ve aküler hiçbir şekilde ısıtılmamalı, ateşe atılmamalı ve devamlı güneş ışığı alan yerlerde tutulmamalıdır. Bunlar sökülmemeli, içleri açılmaya çalışılmamalı, delinmemeli ve ezilmemelidir. Su veya diğer oksitleme özelliğine sahip gaz ve sıvı maddelerle temas ettirilmemelidir.  Atık pil, batarya ve aküler atık pil toplama kutusuna atılmalı veya satın alındıkları yere gönderilmelidir. Kesinlikle yakılmamalı, toprağa gömülmemeli, denizlere, akarsulara, göllere veya kanalizasyona atılmamalıdır.
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt