Kas üks või mitu akut?
Iga paadiomanik põrkab oma paadile juba esimest seadet (mootorit, kajaloodi, tulesid vms) lisades kokku küsimusega, millega seda toita. Kuna paadiga sõites ei ole mõeldav toitekaablit pidevalt järele vedada, siis on ainsaks võimalikuks variandiks vajalik hulk energiat aku(de)ga vee peale kaasa võtta. Kuna akusid on väga erinevaid, siis proovime siinkohal anda ülevaate just sellistest 12V akudest, mida paatides enim kasutatakse ja mida vajadusel saab ühendada ka 24V või 36V vooluahelateks.
Laias laastus võib paatides kasutatavad akumulaatorid jagada kaheks:
-
Käivitusakud, mille ülesandeks on Sinu paadi bensiini- või diiselmootori käimasaamine;
-
Püsitoite- ehk kestvusakud, mis toidavad paadi elektrimootoreid ja/või muid suurema tarbimisega elektrisüsteeme.
Kuigi erinevad tootjad annavad mõne aku puhul lubadusi, et see sobib mõlemaks, siis pigem on see siiski lihtsalt müügiargument. Ja praktilisel kasutamisel sureb selline mitmel viisil "kurnatav" aku oma liigikaaslastest märgatavalt kiiremini.
Madala voolutarbe puhul väikestes paatides ei tasu muidugi asja keeruliseks ajada ja mitut akut paigaldada – väiksema kajaloodi ja pardatuled toidab ära ka piisava suurusega 50-60Ah käivitusaku, mida mootori generaator sõidu ajal regulaarselt täis laeb. Suurema või mitme kajaloodi, raadiote-kõlarite jms aplamate voolutarbijate puhul peaks mõtlema juba vähemalt 80-90Ah käivitusaku peale. Et mitte avastada end ootamatult keset vett mittekäivituva mootoriga paadist. Veel parem on suurema voolutarbega paadisüsteemide puhul käivitusaku ja muud tarbijad täitsa eraldi akude taga hoida. Akude arvu üle otsustamise üldine põhimõte on alati see, et kui mingi seade peaks oma toiteallika täiesti tühjaks tõmbama (nt elektrimootorite puhul seda vahel juhtub), siis ei tohi seetõttu kannatada muud turvalise kaldalejõudmise osas kriitilise tähtsusega süsteemid - nt põhimootori käivitamine või navigatsiooniseadmed.
Erinevad tehnoloogiad tagavad akudele väga erinevad omadused
Seoses järjest kasvava salvestusvajadusega on akude maailm tehnoloogiate poolest viimastel aastatel üsna kirjuks muutunud ja tehnoloogiline võidujooks käib tootjate vahel täie hooga. Loomulikult annavad sellesse oma panuse ka karmistuvad keskkonnanõuded, mis sunnivad ka näiteks autotootjaid järjest rohkem elektrisõidukite poole vaatama.
Annamegi siinkohal väikese ülevaate sellest, milliseid akusid hetkel kasutatakse ja mille poolest need omavahel erinevad. Ja mida paadile akude valimisel tasuks tähele panna. Püüame hoida asja lihtsa ja mitte koormata Sind tehniliste üksikasjade ja parameetritega ja rääkida vaid nendest nüanssidest, mida on meie arvates praktilise kasutamise seisukohast oluline tähele panna. Kogu järgnev jutt ei pretendeeri ammendavusele ega absoluutsele tõele, vaid tugineb Kalaretke praktilisel kogemusel, mille oleme saanud viimase 5 aasta jooksul kümnetele paatidele sadu akusid paigaldades ja hiljem nende käekäiku jälgides.
Tehnoloogia alusel võib akud jaotada järgnevalt:
Elektrolüüt- e happeakud.
Tehnoloogiliselt kõige vanem ja tuntum kategooria ja seetõttu ka soodsama hinnaga. Klassikaline “korkidega” pliiplaatidest aku, milles loksub elektrolüüt ja mida seetõttu ka "märg-akudeks" nimetatakse. Enamiku autode käivitusakud kasutavad tänaseni seda tehnoloogiat, sest see sobib hästi lühiajaliseks kiireks tühjenemiseks ja on suuteline korraga palju voolu välja andma, mis on käivitamise puhul oluline. Selline aku on tavaliselt hästi äratuntav “silma” poolest, millesse vaadates saab selle värvi järgi aku laetust ja tervist hinnata. Elektrolüütaku ei taha suuremaid põrutamisi/loksutamisi, ülelaadimist ega külili keeramist, sest plaadid võivad viga saada või elektrolüüt välja joosta. Seega tuleb need paadis kasutamisel fikseerida püstisesse asendisse ja vältida suuremaid liikumisi-kõikumisi. Selle tehnoloogiaga toodetakse ka kestvusakusid, näiteks teeb seda Sznajder.
Selliste akude elueaks paadis on 200-300 laadimistsüklit, ehk orienteeruvalt 2-3 aastat. Elektrolüütaku peamiseks plussiks on madal hind. Võrdluseks - 100Ah elektrolüütaku orienteeruv hinnatase on hetkel 120-140 EUR kandis. 100Ah aku kaalub orienteeruvalt 27-28 kg. Täis laetud aku orienteeruv pinge on 12.7V ja seda saab laadida kõigi lihtsamate või keerulisemate 12V laadijatega. Samuti saab selle laadimisega hakkama ka paadimootori voolugenerator. Juhtmete ühendamiseks on neil akudel tavaliselt klassikalised pliist tornklemmid.
AGM- ja geelakud.
Tehnoloogiliselt on need omavahel veidi sarnased akud, millel paljud kasutajad isegi vahet ei tee, nimetades neid ühtmoodi kuivakudeks. Ikka sel põhjusel, et need on kinnised ja hooldust mittevajavad akud, mida võib paigaldada paati ka näiteks külili, kartmata et sealt midagi välja voolab. Väikesed erinevused AGM- ja geelakudel omavahel on. Kui geelakusid võib laadida tavarezhiimil nagu eelnimetatud elektrolüütakusid, siis AGM-del on väljund- ja laadimispinge pisut kõrgemad (täislaetuna on akupinge ca 13.3V), mistõttu tuleks laadijatel kasutada pisut kõrgema pingega rezhiimi (CTEK-il näiteks “AGM” ja Victronil “High”). Seetõttu ei pruugi kõik odavad laadijad AGM-akude laadimiseks sobida. Kasutusmugavuselt ja eluealt on need akud omavahel üsna sarnased – mõlemaid saab laadida 400-500 tsüklit, mis annavad paadis kasutamisel orienteeruvalt 5-aastase eluea.
100Ah kuivaku kaalub 28-29 kg ja nende hinnatase on siiani olnud 250-280 EUR kandis. “Siiani” seetõttu, et mitmed tootjad on juba teatanud olulisest (30-40%) hinnatõusust 2021.a lõpul - 2022.a. algul. AGM- ja geelakud on viimastel aastatel olnud peamised toiteakud Minn Kota ja MotorGuide elektrimootorile ja näidanud seal end igati positiivsest küljest. Peamiseks miinuseks on nende suhteliselt suur kaal, eriti kui 24V või 36V mootorite puhul tuleb kasutada 2 või 3 akut. Need akud ei taha ka igapäevast täiesti tühjaks kasutamist – sellisel juhul jääb nende eluiga mõnevõrra lühemaks. AGM-tehnoloogial toodetakse ka puhtaverelisi käivitusakusid, mida on suurema energiatarbe puhul tark paatides klassikalistele elektrolüütakudele eelistada.
Süsinikpliiakud.
Üsna uue tehnoloogiaga kuivakud, mis on oma kasutusomadustelt võrreldavad AGM-de ja geelakudega. Peamiseks erinevuseks on süsinik-pliiakude pikem eluiga – ca 1200 laadimistsüklit (7-8 aastat). Lisaks taluvad süsinik-pliiakud paremini täielikku tühjenemist. Miinuseks on nende akude veidi kõrgem hind (100Ah puhul 350-400 EUR) ja pisut suurem kaal (100Ah aku kaalub 32-33 kg). Laadimiseks sobivad samad laadijad, millega AGM-e ja geelakusid laadida. Viimase aasta jooksul on paremate näitajatega ja tublisti kergemate liitiumakude hinna odavnemine ja kiire levik süsinikpliiakud ehk mõneti teenimatult tähelepanuta jätnud.
Liitiumakud (LifePO4).
Liitiumakude nimi ei tohiks enam kellelegi tundmatu olla. Rohkem või vähem elektri jõul liikuvate autode maailmas on tegemist läbimurdelise tehnoloogiaga, mis on viimase paari aastaga muutunud ka paadiomanikele järjest huvipakkuvamaks.
Liitiumakudel on ju tõsine hulk plusse:
-
Kerge kaal – 100Ah liitiumaku kaalub 11-12kg, mis on ca 2.5 korda vähem kui plii baasil loodud elektrolüüt- ja kuivakud. Samuti saab liitumelemendid pakkida pisut väiksemasse kesta, kui sama energiamahtuvusega pliielemendid. Ehk aku saab teha mõõtmetelt veidi väiksema. Paatides on nii väiksem kaal kui väiksemad mõõtmed tihti väga olulised.
-
Oluliselt pikem eluiga – erinevad tootjad lubavad oma liitiumakudele 2000-3000 laadimistsüklit, mis peaks tagama vähemalt 8-10-aastase eluea, ja ka peale seda perioodi lubatakse akude võimekuseks veel 80% esialgsest.
-
Tehnoloogiast tulenevalt on täislaetud liitiumaku pinge ligikaudu 13.7V, mis annab mootorites mõningase (6-7%) võimsuselisa.
-
Liitiumakude tühjenemise loogika on pliiakudest erinev – liitiumaku suudab tühjenedes ühtlasemalt pinget hoida ja seetõttu saab liitiumakust märksa rohkem energiat kätte kui samade näitajatega pliiakust. Räägitakse ligi kahekordsest kestvusevahest sama mahtuvuse puhul.
-
Liitiumaku säilitab oma laetust paremini kui pliiaku, mistõttu on tema hooldamine ja säilitamine lihtsamad.
-
Liitiumakusid on võimalik võimsamate laadijatega väga kiiresti täis (või peaaegu täis) laadida.
Teisalt on liitiumakud oma olemuselt keerukamad, mistõttu lisatakse liitiumakule elektrooniline kontroller – BMS – mis kontrollib laadimisvoolu, aku temperatuuri ja muid parameetreid. Suurematel liitiumakudel võib olla ka sisseehitatud, bluetoothi abil nutiseadmega ühendatav ja juhitav kontroller või elektrooniline tabloo.
Samas tasub teada ka liitiumakude miinuseid:
-
Liitiumakusid saab laadida vaid plusskraadidel (mitte segi ajada kasutamisega, kus need akud toimivad edukalt ka -20 C temperatuuril), see tähendab et paati talvel väljas hoides tuleb liitiumaku laadimiseks tuppa tuua.
-
Liitiumakude laadimiseks on vaja laadijat, millel on vastav rezhiim olemas. Sest see laadija peab suutma välja anda kõrgemat pinget kui AGM- rezhiimis. Näiteks kõigil Victroni laadijatel on vastav rezhiim olemas, CTEK-I laadijatel aga mitte. Samal põhjusel ei saa liitiumakut otse auto või paadi mootori generaatorilt laadida – genekas ei anna lihtsalt niipalju laadimispinget välja kui liitiumil tarvis. Vastava vajaduse puhul tuleb kasutada pinget tõstvat muundurit.
-
Liitiumaku hind on omadustest ja elueast tulenevalt kõrgem kui teistel akutüüpidel, hetkel maksab 100Ah liitiumaku orienteeruvalt 700-750 EUR. Samas on liitiumakude hinnad viimase aasta jooksul langenud vähemalt 1.5 korda, ja kui AGM- ja geelakude hinnad peaksid veel oluliselt tõusma, siis kasvab liitiumakude populaarsus hüppeliselt. Nagunii kasutatakse neid järjest rohkem paatides, parvedel, matkaautodes ja isegi sellistes majades-suvilates, mis toituvad autonoomsest päikese- või tuuleenergiast.
Laadija peab vastama akule.
Aku maksimaalse eluea tagamiseks on oluline hoida seda laetuna. Eriti tähtis on see pikaks ajaks (nt talveperioodiks) seisma jättes. Tühjana mitmeks kuuks seisma jäetud aku võib kevadeks täiesti surnud olla, sõltumata sellest, mitmes eluaasta tal käsil on.
Kuna akude mahtuvused järjest suurenevad, siis peaks tähele panema, et laadija väljundvool oleks üle 10% aku mahtuvusest. Näiteks võiks 100Ah-125Ah aku puhul laadija olla 15A või 17A. Oma vanakooli Poola või Hiina 3-4A laadijaga pole mõtet 100Ah aku kallale minna. See lihtsalt ei saaks vastava tööga normaalselt hakkama.
Kui Sul veel pole, siis tasuks koos akuga soetada korralik “tark” laadija, mis suudab aku seisukorrast aru saada ja seda vajadusel ka automaatselt hooldada. Sellise laadija võid vabalt jätta ka talveks akuga ühendusse, sest ta hoiab aku kogu puhkeperioodi täis laetuna.
Nagu ülalpool juba mainitud, tuleb ka kvaliteetset laadijat omades valida sellel aku jaoks sobiv laadimisrezhiim – elektrolüüt- ja geelakude puhul “normal”, AGM-akude puhul “AGM” või “high” ja liitiumakude puhul “lithium” või “LifePO4”.
Kui soovid laadida akusid otse paadis pikendusjuhtme juurde vedamisega, siis võib laadija ka paati sisse kinnitada, jättes selle akuga püsivalt ühendatuks. Sellisel juhul pruugib vaid õigele rezhiimile häälestatud laadija vooluvõrku ühendada. Paati sisse ehitamiseks sobivad laadijad, mille veekindluse klass on IP65 või IP67.
Kokkuvõtteks.
Ehk aitab ülaltoodud väike kokkuvõte Sul edaspidi akude maailmas veidi paremini orienteeruda. Kui oled oma paadile uusi seadmeid soetamas või uuenduskuuri tegemas, siis anname Kalaretkes Sulle meelsasti nõu. Sõltuvalt paadi suurusest ja seadmetest võib selles ju olla 1-5 erinevat 12V akut, millel erinevad laadimisviisid ja ühendused. Igal aastal paigaldame akusid, laadijaid ja lisaseadmeid kümnetele paatidele ja seetõttu oskame soovitada optimaalseid lahendusi, mis praktikas reaalselt toimivad. Tuleb meiega lihtsalt ühendust võtta või meie poodi/töökotta kohale tulla ja oma vajadustest rääkida.
Kohtumisteni Kalaretkes!