Exproof Akümülatör – CE Belgesi

Femko Belgelendirme; 2014/34/AB ATEX Yönetmeliği kapsamında ex-proof cihazlar (Potansiyel patlayıcı ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanan, üretilen ekipman ve koruyucu sistemler) üreten imalatçılara, Patlamadan Korunma Dokümanı, Ek 3 (Modül B) AB Tip İncelemesi Modülü (seri üretim için belgelendirme), EK 4 (Modül D) İmalat Sürecinin Kalite Güvencesini Esas Alan Tipe Uygunluğu, EK 6 (Modül C1) Denetimli Ürün Deneyi ve Üretimin Dahili Kontrolünü Esas Alan Tipe Uygunluk, Ek 7 (Modül E) Ürün Kalite Güvencesini Esas Alan tipe uygunluk, EK 8 (Modül A) Madde 15.1.b (ii) Üretimin Dahili Kontrolü Modülü, Ek 9 (Modül G) Birim Doğrulamasını Esas Alan Uygunluk Modülü (seri üretimi olmayan, adetli üretimler için cihaz başı belgelendirme) gibi ATEX belgelendirme modülleri kapsamında Teknik Dosya Denetimleri ve Atex Sertifikası işlemlerinizin tümü için profesyonel hizmetler sunmaktadır.

1. GİRİŞ

Akümülatör ile ilgili güvenlik gereklerini belirtmektedir. Akümülatör, doğru akım elektrik enerjisini kimyasal enerjiye çevirip depo eden ve devrelerine alıcılar bağlandığında bu enerjiyi tekrar elektrik enerjisine dönüştürerek alıcıları çalıştıran, elektrokimyasal statik bir elemandır.

Ya da basit tanımıyla; Birbirlerinden seperatörlerle ayrılan, peş peşe dizilmiş pozitif ve negatif plakaların elektrolit ile reaksiyona girerek elektrik enerjisinin oluşturulduğu ve depolandığı sistemdir. Akümülatörlerin üç tane görevi vardır;

  • Şarj sisteminde üretilen elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürerek depo eder.
  • Gerektiğinde kimyasal enerjiyi, elektrik enerjisine dönüştürerek geri verir.
  • Elektrik devrelerinde gerilim (voltaj) dengesi sağlar.

2. AMAÇ

Ürünlere ilişkin teknik mevzuatın hazırlanması ve uygulanmasına dair kanun ve Çevre ve Şehircilik Bakanlığının “Atık Pil ve Akümülatörlerin Kontrolü Yönetmeliği(APAK)” kapsamında değerlendirerek, TSE tarafından belirlenen standartlar doğrultusunda uygunluk denetimlerinin (işaretleme, etiket, test ve muayenelerinin) yapılması ve sonuçlarının tespit edilerek gerekli önlemlerin alınması amaçlanmaktadır. Bu doğrultuda yapılacak faaliyetler sonucunda:

  • Piyasada bulunan ürünlerin marka/model/tiplerinin tespit edilmesi,
  • Yönetmeliğe uygunluğunun belirlenmesi,
  • Denetim faaliyetlerinin düzenli olarak yapılabilmesi için yıllık programın planlanması,
  • Riskli ürünlerin tespit edilerek gerekli idari tedbirlerin alınması,
  • Güvensizlik şüphesi tespit edilen ürünlerin test ve muayenelerin yapılabilmesi,
  • İlgili kuruluşlara bilgi verilerek gerekli önlemlerin aldırılması ve piyasada bulunan güvensiz ürünlere yönelik düzeltici faaliyet planlarının uygulanması veya bu ürünlerin bertaraf edilmesinin sağlanması,
  • Tüketicinin bilinçlenmesi ve güvenli ürün tedarik edebilmesini sağlamaktır.

3. DAYANAK

Akümülatörlerin denetim sürecinde gerekli mevzuat aşağıda verilmiştir.

3.1. Kanun

4703 Sayılı Ürünlere İlişkin Teknik Mevzuatın Hazırlanması ve Uygulanmasına Dair Kanun,

3.2. Yönetmelik

Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, Piyasa Gözetim ve Denetimi Yönetmeliği, Atık Pil ve Akümülatörlerin Kontrolü Yönetmeliği.

3.3. İlgili Standartlar

Denetimde katkı sağlayacak standartların listesi aşağıdaki tabloda verilmektedir.

4. AKÜMÜLATÖR HAKKINDA TEKNİK BİLGİLER

Akü, akü kutusu, kutu kapağı ve elemanlardan meydana gelir. Kutu ve kapaklar bakalit veya plastikten oluşur.

Kutu içinde eleman sayısı kadar müstakil bölmeler vardır. Kutu dibinde oluşturulan ızgaralar, hem kutuya sağlamlık kazandırır hem de plakalardan dökülen maddelerin dipte toplanmasını sağlar. Akü kutusu içindeki müstakil bölmelere eleman denir. Her eleman 2 V gerilim meydana getirir.

Altı voltluk aküde 3, on iki voltluk aküde 6 eleman bulunur. Bir eleman, artı plaka grubu (kurşun peroksit plakalar), eksi plaka grubu (kurşun plakalar), kurşun köprüler ve seperatörlerden (yalıtkan ara parçalar) meydana gelir. Artı plaka gurubu ile eksi plaka gurubu, taraklama olarak birbiri içine geçirilir. Artı plakalarla eksi plakaların birbirine temas ederek kısa devre yapmaması için aralarına seperatör adı verilen yalıtkan tabakalar konur. Bunların hepsi eleman kutusuna yerleştirildikten sonra kurşun köprülerle seri olarak birbirine bağlanır.

Akünün pozitif ve negatif uçlarına kutup başı veya pol başı denir. Artı kutup başı, eksi kutup başına oranla biraz daha kalın ve koyu renklidir. Kutup başları akü üzerinde (+) ve (–) işaretleriyle belirtilir. Akümülatörler farklı kıstaslara göre sınıflandırılmaktadır. Bunlar;

  • Malzeme sınıfına göre,
  • Kullanım amacına göre,
  • Elektrolit tipine göre,
  • Uygulama alanlarına göre şeklindedir.

4.1. Malzeme Sınıfına Göre Sınıflandırma

a. Sodyum-sülfür: Kurşun-asit reaksiyonu kadar yetkin olup özgül enerjisi (çalışma süresi/ağırlık) daha fazladır. Japonlar tarafından 30 yıl kadar önce geliştirilmiş olup ticari uygulaması yapılamamıştır.

b. Nikel-Çinko: Enerji yoğunluğu, çalışma sıcaklık aralığı ve uzun süre stoklandıktan sonra bile performansı iyidir. Fiyatının yüksekliği ve ömür süresinin kısalığı nedeniyle pazarda yer alamamıştır.

c. Alüminyum-hava: Mekanik olarak şarj edilebilir. Bir şarj ile elde ettiği kapasite, kurşun-asit akümülatörün 15-20 şarj toplamına eşit kapasitededir. Ancak, çok sık olarak; akümülatör bileşenlerinin yenilenmesi, su eklenmesi ve oluşan cürufun uzaklaştırılması gerekir. Bunlara ek olarak alüminyum geri dönüşüm maliyetlerinin yüksekliği nedeniyle ticari olarak başarı kazanamamıştır.

d. Lityum-iyon: Yüksek özgül enerjiye sahiptir. Küçük boylarda lityum-iyon aküler taşınabilir cihazlarda (cep telefonu, dizüstü bilgisayar vb) geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Kurşundan çok daha pahalıdır. Küçük akülerde bu maliyet farkı göze batmamaktadır, ancak otomotiv akümülatörü büyüklüklerinde önemli maliyet farkları oluşmaktadır. Bunun yanı sıra henüz verimli geri dönüşüm teknolojileri geliştirilememiştir.

e. Nikel-metal hibrid: Sorunsuz ve hafif bir akümülatördür. Hibrid araçlarda denenmektedir. 150,000 kilometre ömür beklentisi belirtilmesine rağmen henüz bu boyutlarda denemeleri tamamlanmamıştır. Akümülatörde kullanılan metal maliyetlerinin kurşunun 25 katı olması, nikelin kanserojen olarak tanımlanması, yeterli miktar ve yetkinlikte geri dönüşüm tesisi bulunmaması ticari başarısını engellemektedir.

f. Nikel-Kadmiyum: Sorunsuz ve kötü kullanmaya dayanımlıdır. Ayrıca geniş çalışma sıcaklık aralığına ve uzun süre stoklandıktan sonra bile iyi bir performansa sahiptir. Kurşun-asit akümülatörlerden 3-5 kez daha pahalıdır. Kadmiyumun çevresel etkileri nedeniyle üretimlerine kısıtlamalar getirilmektedir.

g. Kurşun-asit: Teknoloji olarak yaklaşık 150 yıldan beri kullanılmakta ve geliştirilmektedir. Çok geniş bir boyut ve kapasite aralığında, çok farklı teknolojilerle üretim yapılmaktadır. Kurşun-asit akümülatörler, diğer akümülatörlerle karşılaştırıldıklarında; birim maliyet başına en yüksek kapasiteye ve en uzun ömür süresine sahiptir. Diğer akümülatörlerle karşılaştırıldığında, en yüksek geri dönüşüm oranına sahip akümülatörün %97-%99 oranı ile kurşun-asit akümülatörler olduğu görülmektedir. Toplama, taşıma ve geri dönüşüm organizasyonları dünya çapında başarılı olarak faaliyet göstermektedir. Temel malzemelerinden kurşun ağır bir metal olup, zehir etkisi yapabilmektedir. Sülfürik asitte kontrolsüz ve işlem görmeden doğaya verildiğinde, yaşamı olumsuz şekilde etkilemektedir. Aşağıdaki resimde akümülatörün yapısı ve bir örneği verilmiştir.

Araç akülerinin öncelikli kullanım amacı, aracın ihtiyaç duyduğu “ilk çalıştırma” yani marş basma gücünü sağlamaktır. Bununla birlikte akümülatör, araç içindeki diğer tüketim kaynakları için de enerji verme görevini üstlenir. Akünün zaman içerisinde boşalarak beslediği elektrik miktarına kapasite denir ve amper saat (Ah) olarak belirlenir. Kapasite, plakaların yüzey alanlarına, sayılarına ve kullanılan separatörlerin geçirgenliklerine bağlıdır. Marş motorunu çalıştırırken ani olarak çekilen akım miktarına marş gücü denir. Marş gücü – 18 °C’ de ölçülür ve amper (A) olarak tanımlanır. Akü üzerinde bulunan etiketlerde marş gücüne ait tanımlar genelde DIN, EN, SAE, TS gibi normlarda yapılmaktadır. Aküleri kullanım amacına, elektrolit tipine ve uygulama alanlarına göre sınıflandırmak mümkündür.

4.2. Kullanım Amacına Göre Sınıflandırma

a. Starter Akümülatör (SLI Battery): Ani enerji çekimi için tasarlanan starter akümülatörlere en güzel örnek olarak otomobil aküleri verilebilir. Plaka kalınlığı az, ama plaka sayısı fazladır. Kullanım ömrü süresince Şarj-Deşarj döngü sayısı düşüktür.

b. Derin Deşarj Akümülatör (Deep Cycle Battery) : Anlık enerji verimi düşüktür fakat uzun süreler boyunca akım çekilebilir. Plaka kalınlığı startere göre fazladır. Kullanım ömrü süresince Şarj-Deşarj döngü sayısı yüksektir.

c. Çok amaçlı Akümülatör (Dual Purpose Battery) : Yukarıdaki her iki amaca da belli ölçüde uyan akümülatördür.

4.3. Elektrolit Tipine Göre Sınıflandırma

a. Islak Hücreli Akümülatör (Wet Cell –Flooded): Hücre içinde sıvı halde elektrolit bulunur. İki şekilde üretilir;

b. Normal(Havalandırmalı-Wented): Şarj sırasında akümülatör kapağından gaz çıkışı(H) ve dolayısı ile su eksilmesi olur. Akü kapağını açarak, su ve elektrolit ilavesi yapmak mümkündür.

c. Bakımsız(Sealed-Maintenance free): Kapak tasarımı ve plaka malzemesi farklıdır. Kapak sistemi, belli bir basınç altında gaz çıkışına izin vermez. Su eksilmesi çok düşüktür. Ömrü boyunca su ilavesi gerektirmez.

Her iki akümülatör tipi de; Starter, Derin Deşarj veya çok amaçlı olarak kullanılabilir. Telekom Sabit tesis uygulaması, Forklift Traksiyoner uygulaması, Otomobil Otomotiv uygulaması ve Motosiklet Otomotiv uygulaması örnek olarak gösterilebilir.

d. Jel akümülatör (GEL Cell Battery): Elektrolite silis bileşikleri eklenerek, koyu kıvamlı jöle haline gelmesi sağlanır. Akümülatör kırılsa bile elektrolit akışı sızması olmaz. Şarj sırasında daha düşük Voltaj gerektirir. Aşırı şarja karşı hassastır. Çok derin deşarj edilmeye uygundur. Sıcak ortamlarda çalışmaya uygundur.

e. Kuru akümülatör (AGM Battery): Teknik anlamda ıslak hücreli akümülatör olarak kabul edilse bile, seperatör yapısından dolayı tamamen farklı bir akümülatördür. Seperatörler, cam elyafı yapısındadır. Akümülatör hücrelerine doldurulan sıvı elektrolit, plakalarla sıkı temasta olan bu seperatörler tarafın
dan tamamen emilir. Akümülatör kırılsa bile, elektrolit akışı sızması olmaz. Şarj ve deşarj verimliliği yüksektir. Derin deşarj edilmeye uygundur.

4.4. Uygulama Alanlarına Göre Sınıflandırma

a. Starter uygulamaları (SLI Battery): Genellikle Sıvı elektrolit içerir. Kara ve deniz taşıt araçlarında, traktörlerde, jeneratörlerde kullanılır. Voltaj değerleri; 6V, 12V, 24V ve 48V olabilir. 6V genellikle motosikletlerde, 12V taşıt araçlarında, 24V bazı özel araç ve uçaklarda kullanılır.

b. Cer-Traksiyoner uygulamaları (Traction battery): Traksiyoner akümülatörler; ıslak hücreli(Wet Cell), Jel (Gel Cell) ve AGM tipinde olabilir. Ömür süreleri 5 ve üzeri yıldır. Beklenen şarj deşarj döngü sayıları; ıslak hücrelilerde 1500, VRLA(Jel ve AGM) tiplerinde 300 ve üzeridir. Bu akümülatörü kullanan araçların başka bir enerji kaynağı yoktur. Tüm enerjisini akümülatörden alır. Akümülatör deşarj olduğunda, ya başka bir şarjlı akümülatörle değiştirilir, ya da araç şarj süresi sonuna kadar çalışmasını durdurur. Kullanım yerleri; fork liftler, istifleyiciler, temizlik makineleri, golf arabaları, hava alanı araçları, yer altı maden lokomotifleri vb.dir. Yakıt emisyonunun, gürültünün istenmediği, yangın ve patlama risklerinin bulunduğu ve kısa mesafelere ulaşım yapılan ortamlarda çalışmaya uygundurlar. Traksiyoner akümülatörlerin küçük bir kısmı 6V, 12V ve 24V luk plastik akü kutusu içinde üretilir, %90’a varan kısmı ise aside dayanıklı kaplama yapılmış, üstü açık çelik kasa (kazan) içine 2V luk hücrelerin yerleştirilmesi ve hücre kutuplarının birbirine kurşun köprü ya da kablo ile bağlanması sonucu oluşturulur. Tek bir akümülatör ağırlığı 10,000 kg’ı bulabilir. Genellikle 12V-96V ve 150Ah-1500 Ah aralığında üretilirler. Aşağıdaki resimde akümülatör çeşitleri verilmiştir.

c. Stasyoner-Sabit tesis uygulamaları (Stationary-Stand-by Battery): Stasyoner akümülatörler; Islak hücreli(Wet Cell), Jel (Gel Cell) ve AGM tipinde olabilir. Ömür süreleri; ıslak hücrelilerde 10 ve üzeri, diğerlerinde 5-10 yıldır. Beklenen şarj-deşarj döngü sayıları; ıslak hücrelilerde 1500, VRLA(Jel ve AGM) tiplerinde 300 ve daha fazladır. Günlük yaşamın her alanında kullanılır. Girmediği sektör yoktur denebilir. Başlıca kullanım alanları; ana elektrik kaynağının kesilmesi durumunda yedek enerji olarak; haberleşme sistemleri, uçuş kontrol ve hava alanı yer sistemleri, hastaneler, ulaşım sinyalizasyon sistemleri, yangın güvenlik ve alarm sistemleri, bilgisayar sistemleri-KGK’dır. Elektrik şebekesinin bulunmadığı yerlerde ana enerji kaynağı olarak; Güneş enerjisi sistemlerinde (Fotovoltaik uygulamalar) sinyalizasyonlarda, röle istasyonlarında, deniz fenerleri-şamandralarında, sismik istasyonlarda, tekneler vb, rüzgar enerjisi sistemlerinde, jeneratör destekli sistemlerde, madenci lambalarında, enerji dağıtım güç dengeleme uygulamalarında, enerji santrallerinde arz-talep dengesini sağlamak amaçlı kullanılmaktadır.

5. ÜRÜNÜN TAŞIDIĞI RİSKLER

Üründe kullanıma bağlı olarak şarj ve deşarj olurken, bir miktar hidrojen gazı çıkabilmektedir. Bu nedenle ateşle yaklaşılmaması gerekir. Elektrolit ele, yüz ve göze sıçrayacak olursa, bol su ile yıkanmalı, yıkandıktan sonra hemen bir göz doktoruna görünülmelidir. Akümülatörler; ateşe, çöpe, toprağa, suya ve kanalizasyona atılmamalı, belediyelerin belirlemiş olduğu atık toplama yerlerine verilmeli ya da alınan firmaya depozitolu olarak iade edilmelidir.

Akümülatör içeriğinde bulunan kurşun; vücuda solunum, içme suyu ve gıda zinciri yolu ile girer. Vücuda giren kurşun, ciğerlere kadar ulaşır ve ciğerlerde yavaş yavaş absorbe edilerek kana karışır. Kadmiyumu ise vücut kalsiyum gibi algılar ve kadmiyum vücutta birikmeye başlar. Vücutta kalsiyum eksilmesinden dolayı kemikler yavaş yavaş zayıflamaya başlar. Ayakta durmak, öksürmek bile kemiklerin kırılmasına hatta iskeletin ufalanarak, neticede hastanın ölmesine neden olur.

Femko Muayene, tüm bunların dışında ATEX 137 (99/92/EC) Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik Kapsamında Uygunluk Muayenesi, EN 60079-14 Patlayıcı Ortamlarda Tesis ve İşletmelerdeki Elektrik Tesisat Uygunluk Muayenesi, EN 60079-10-1 ve EN 60079-10-2 Standartları kapsamında Proje uygunluk Muayenesi gibi alanlarda da çözümler sunmaktadır.