Elektrochemické články

Baterkou! To je jasné. Co ale použít jako zdroj elektrické energie? To už tak jasné být nemusí.

Tento test vznikl jako reakce na mojí diskusi se Zdeňkem Šraierem. Já vystupuji jako zastánce a uživatel akumulátorů, Zdeněk je zastáncem a uživatelem alkalických článků. Co je tedy lepší a levnější?

Co jsem měřil

Výdrž při konstatntním proudu, výsledek je tedy v Ah. Jelikož používám světlo o příkonu 10 W napájené z osmi článků, použil jsem jako referenční hodnotu odběr 1 A, což přibližně odpovídá a je to "kulaté" číslo.

ZnC článek

Mezi lidem zvaný "obyčejná baterka". Značka Wonder, tj. bývalá Bateria Slaný, cena 14.50 Kč (běžná maloobchodní cena vč. DPH).

Postup vybíjení:

  50 mAh    1.20 V
 150 mAh    1.00 V
 250 mAh    0.80 V
1000 mAh    0.45 V    (1 h vybíjení proudem 1 A)

Jak vidíte, výsledek velmi špatný. Pokusil jsem se tedy nechat článek odpočinout 16 hodin a potom vyzkoušet, jestli trochu neregeneroval. Posuďte sami:

Druhý cyklus
  50 mAh    0.75 V    (celkem tedy 1050 mAh)
 500 mAh    0.45  V   (celkem tedy 1500 mAh => 1.5 h vybíjení proudem 1 A)

Závěr

Po několika minutách následuje takový pokles napětí, že světelný výkon žárovky by velmi klesnul. Ani tradované tvrzení, že běžný článek po svém jednorázovém vybití po čase regeneruje téměř do plné síly, se neukázalo být pravdivé.

Na svícení se nehodí.

Alkalický článek

Značka Varta, cena 40 Kč (běžná maloobchodní cena vč. DPH).

Postup vybíjení:

   50 mAh    1.52 V
 6000 mAh    1.00 V
 7000 mAh    0.98 V
10000 mAh    0.73 V
12000 mAh    0.45 V    (12 h vybíjení proudem 1 A)

Závěr

Že mají alkalické články velkou výdrž jsem tušil, výsledek mne ale příjemně překvapil. Světelný výkon žárovky by přibližně 7 hodin držel na slušné úrovni, potom následuje pomalý pokles a za 12 hodin světlo 10 W žárovky stačí tak na posvícení si na přístroje.

Vynikající zdroj energie. Je rozumné mít náhradní způsob využití pro články, které již nejsou "čerstvé" (např. svítily již 7 hodin), ale je škoda je vyhodit. Výborně se na to osvědčila svítilna se zářivkou, která dává příjemné světlo pro oblékání a manipulaci s výstrojí na břehu. Jediným problémem alkalických článků je jejich cena.

NiCd Akumulátor

Značka Saft, jmenovitá kapacita 4 Ah, cena cca 200 Kč (běžná maloobchodní cena vč. DPH). Jedná se o "lidové" akumulátory určené pro maloobchodní prodej. Testovaný kus má za sebou asi 100 cyklů nabití/vybití, byl zakoupen roku 1992 za 250 Kč. Dnes se dají běžně koupit akumulátory průmyslové, které mají kapacitu 5 Ah a garantované vlastnosti.

Postup vybíjení:

  50 mAh    1.21 V
4050 mAh    1.00 V
4350 mAh    0.80 V
4420 mAh    0.45 V    (4,4 h vybíjení proudem 1 A)

Závěr

Jsem zvyklý na to, že s osmi těmito akumulátory svítím přibližně 4,5 h s 10 W žárovkou. Poté následuje velmi ostrý pokles výkonu, což je jedna z velmi nepříjemných vlastností akumulátorů. Při potápění v noci tedy musíte nutně mít buď jistotu, že máte plně nabito, nebo mít záložní svítilnu rozumného výkonu.

Cena

Pokusím se nastínit kalkulaci pro můj případ, tj. osm akumulátorů "D". Pro zjednodušení nepočítám s tím, že mám i jiné akumulátory (což relativně zlevní nabíječku).

Akumulátory ............... 8 ks  po 250 Kč  =>  2000 Kč
Nabíječka .....................................  5000 Kč
                                                =========
Jednorázové náklady celkem ....................  7000 Kč

Teoretický počet cyklů je 1000 (až 5000 při pulsním nabíjení a nabíjení
vysokým proudem), pro jistotu budu počítat jen 500.

8 akumulátorů a nabíječka ...................... 7000/500    =    14 Kč
Benzín (při nabíjení v autě stačí 15 min motor na volnoběh)....    6 Kč
Práce (čistého času 30 min, 200 Kč/h) .......................... 100 Kč
                                                                ========
Celkem 8 článků jeden cyklus ................................... 120 Kč

Pro porovnání s alkalickými články je třeba uvážit, že ty sice nemusím nabíjet (a ušetřím tak za s tím spojenou práci), ale musím je jít koupit (což může být časově náročnější než dát nabíjet akumulátory). Pro toto srovnání náklad na čas spojený s nákupem neuvažuji.

Je nutno také zvážit, kolik ponorů na jeden cyklus mohu udělat s akumulátory a kolik s alkalickými články. Při hodinových ponorech (započítáno je i nějaké to svícení na břehu) to s jistou rezervou vychází na 6 ponorů s alkalickými články a 3 s akumulátory.

Porovnání při 6 ponorech a slušné svítilně (8 článků, 10 W žárovka) vychází na 240 Kč za akumulátory a 320 Kč za alkalické články. Kdyby ovšem nebyla počítána práce a benzín na nabíjení, byla by cena za akumulátory jenom 28 Kč. Navíc by se dalo dost ušetřit na nabíječce. Ta moje je procesorem řízená, zvládne až 30 článkovou baterii, naní napájena z 220V ale z autobaterie (tj. ideální na cesty autem) nebo 12 V transformátoru.

Jak jsem měřil

Měřen byl vždy jeden článek rozměru D (zvaný "buřt"). Volba druhů článků byla poměrně jednoduchá, jednalo se o náhodný vzorek - nákup v OD Kotva.

Pro měření byla použita procesorem řízená nabíječka akumulátorů, nastavená do režimu vybíjení konstatntním proudem 1 A. I když uvádí na svém display proud, napětí, čas a "kapacitu" v mAh, nejedná se svým primárním určením o měřící přístroj. Proto byly údaje o napětí a proudu uváděné nabíječkou kontrolovány přesným digitálním měřidlem.