Compararea bateriei cu alte surse de energie

Publicat: 17/09/2013 10:26
Categorii: Baterii Rss feed

Compararea bateriei cu alte surse de energie

Acest articol începe cu trăsăturile pozitive ale bateriei, apoi trece la limitări, prin comparaţie cu alte surse de energie.

Stocarea energiei

Bateriile stochează energia bine şi pe o perioadă de timp considerabilă. Bateriile principale (nereîncărcabile) menţin mai multă energie decât cele secundare (reîncărcabile), iar auto-descărcarea este mai redusă. Celulele alcaline sunt bune timp de 10 ani, cu pierderi minime. Bateriile bazate pe plumb, nichel şi litiu necesită reîncărcări periodice pentru compensarea energiei pierdute.

Energia specifică (Capacitatea)

O baterie poate menţine energie adecvată pentru utilizare portabilă, dar aceasta nu se transferă la fel de bine pentru sisteme mari mobile şi fixe. De exemplu, o baterie de 100 kg (220 lb) produce circa 10 kWh de energie - un motor cu combustie internă de aceeaşi greutate generează 100 kW.

Sensibilitatea

Bateriile au un imens avantaj asupra altor surse de energie prin faptul că sunt gata să furnizeze energie imediat - gândiţi-vă la acţiunea rapidă a bliţului camerei foto! Nu există nicio perioadă de încălzire, ca în cazul motorului cu combustie internă; energia de la baterie este disponibilă într-o fracţiune de secundă. Prin comparaţie, un motor cu reacţie are nevoie de câteva secunde pentru a obţine energie, o celulă de combustibil are nevoie de câteva minute, iar motorul cu aburi al unei locomotive are nevoie de ore pentru a genera aburii.

Lăţimea de bandă de energie

Bateriile reîncărcabile au o lăţime de bandă de energie mare, o calitate pe care o împart cu motorul diesel. Prin comparaţie, lăţimea de bandă a celulei de combustibil este îngustă şi funcţionează cel mai bine cu o sarcină specifică. Şi motoarele cu reacţie au o lăţime de bandă de energie limitată. Au cuplu slab şi funcţionează cel mai eficient la o rotaţie pe minut (RPM) definită.

Mediul

Bateria funcţionează curat şi rămâne rezonabil de rece. Celulele etanşate nu emit gaze, sunt silenţioase şi nu vibrează. Toate acestea reprezintă un contrast clar faţă de motorul cu combustie internă şi celulele de combustibil mai mari, care necesită compresoare zgomotoase şi ventilatoare. Motorul cu combustie internă are nevoie şi de aer şi evacuează gaze toxice.

Eficienţa

Bateria este extrem de eficientă. La sub 70% încărcare, eficienţa încărcării este apropiată de 100%, iar pierderile la descărcare sunt doar de câteva procente. Prin comparaţie, eficienţa energetică a celulei de combustibil este de 20%-60%, iar a motoarelor termice este de 25%-30%. (La viteză şi temperatură optime pentru admisia de aer, GE90-115 de pe aeronava Boeing 777 are eficienţa de 37%.)

Instalarea

Bateria etanşată funcţionează în orice poziţie şi oferă toleranţă bună la şocuri şi vibraţii. Acest beneficiu nu se aplică în cazul bateriilor inundate, care trebuie instalate cu faţa în poziţie verticală. De asemenea, majoritatea motoarelor cu combustie internă trebuie să fie poziţionate în poziţie verticală şi montate pe amortizoare anti-şoc, pentru reducerea vibraţiilor. Şi motoarele termice au nevoie de aer şi de evacuare.

Costul de funcţionare

Bateriile pe bază de litiu şi nichel sunt cele mai potrivite pentru dispozitivele portabile; bateriile cu acid de plumb sunt economice pentru aplicaţiile cu roţi şi statice. Costul şi greutatea fac bateriile nepractice pentru grupurile motopropulsoare electrice din vehiculele mai mari. Preţul unei baterii de 1.000 waţi (1 kW) este de circa 1.000 USD şi are o durată de viaţă de circa 2.500 de ore. Adăugând costul înlocuirii de 0.40 USD/h şi o medie de 0,10 USD/kWh pentru încărcare, costul per kWh devine aproximativ 0,50 USD. Motorul cu combustie internă costă mai puţin să genereze energie per watt şi are o durată de viaţă de circa 4.000 de ore. Astfel, costul per 1 kWh ajunge la circa 0,34 USD. Citiţi mai multe despre Bateria împotriva combustibilului fosil.

Întreţinerea

Cu excepţia bateriilor cu plumb inundate şi a descărcării bateriilor NiCd pentru prevenirea „memorării”, bateriile reîncărcabile au nevoie de puţină întreţinere. Service-ul implică curăţarea coroziunii acumulate pe terminalele exterioare şi realizarea verificărilor periodice de performanţă.

Durata de funcţionare

Bateria reîncărcabilă are o durată de viaţă relativ scurtă şi se uzează chiar dacă nu este utilizată. În produsele de consum, durata de viaţă de 3-5 ani este satisfăcătoare. Dar nu este acceptabilă pentru bateriile mai mari din industrie, iar producătorii de vehicule hibride şi electrice garantează o durată de viaţă de 8-10 ani pentru bateriile lor. Celula de combustibil oferă 2.000-5.000 ore de funcţionare şi, în funcţie de temperatură, bateriile fixe mari sunt bune timp de 5-20 ani.

Temperaturi extreme

Precum melasa, temperaturile scăzute încetinesc reacţia electrochimică şi bateriile nu funcţionează bine sub punctul de îngheţ. Celula de combustibil are aceeaşi problemă, dar motorul cu combustie internă funcţionează bine după ce se încălzeşte. Încărcarea trebuie efectuată întotdeauna peste punctul de îngheţ. Funcţionarea la temperatură ridicată oferă un plus de performanţă, dar acesta determină uzura rapidă, din cauza solicitării suplimentare. Citiţi despre Descărcarea la temperaturi ridicate şi scăzute.

Durata de încărcare

Aici bateria are un dezavantaj nedisputat. Încărcarea sistemelor pe bază de litiu şi nichel durează 1-3 ore; pentru acidul de plumb sunt necesare de obicei 14 ore. Prin comparaţie, alimentarea cu energie a unui vehicul durează doar câteva minute. Deşi anumite vehicule electrice pot fi încărcate la 80% în mai puţin de o oră la o priză electrică de mare putere, utilizatorii vehiculelor electrice vor trebuie să facă reglaje.

Salubrizarea

Bateriile cu nichel-cadmiu şi cu acid de plumb conţin materiale periculoase şi nu pot fi aruncate la groapa de gunoi. Sistemele cu nichel metal hidrat şi litiu sunt ecologice şi pot fi aruncate cu deşeurile menajere obişnuite, în cantităţi mici. Autorităţile recomandă ca toate bateriile să fie reciclate.

*  Toate referinţele la preţurile în dolari sunt în USD, la momentul scrierii articolului.


Distribuie acest articol

Adauga un comentariu

 (cu http://)

Cos

Nu sunt produse

Total 0,00 lei

Preturile includ TVA

Finalizare comanda

LiveZilla Live Chat Software
Diagnoza si reconditionare baterii laptop

Pareri clienti ( 52 )

Cosmin
Buna ziua! Acum am verificat alimentatorul achiz ...

Remus Lungescu
Am gasit exact ce cautam, un adaptor pentru un mon ...

Raisa Maria
Ma bucur ca am accesat site-ul vostru, sunt foarte ...

Mirela Stoilescu
Buna ziua! Am facut comanda de un alimentator la d ...

Mara Ioana
Va multumesc pentru amabilitatea cu care m-ati tra ...