Neuntes Kapitel.
Die Verwendung der Akkumulatoren.
Die Verwendung der Akkumulatoren ist eine so vielseitige, daß es ganz ausgeschlossen ist, sie in diesem kleinen Werkchen auch nur einigermaßen erschöpfend zu behandeln.
1. Am wichtigsten ist die Verwendung der Akkumulatoren in elektrischen Anlagen. Wir beschränken uns hier auf den einfachsten Fall, nämlich auf die Zweileiteranlage, bei der die Batterie parallel zur Dynamo geschaltet wird. Machen wir uns zunächst klar, welchen Nutzen die Verwendung der Akkumulatoren gewährt. Eine Lampe brennt nur dann ruhig, wenn die Potentialdifferenz zwischen den Zuleitungsdrähten konstant ist. Bei reinem Maschinenbetrieb ist es aber ganz unmöglich, in einer Anlage mit stark schwankendem Konsum die Klemmenspannung der Dynamo konstant zu halten[129]. Ist nun eine Akkumulatorenbatterie parallel zur Dynamo geschaltet, so werden durch sie die Schwankungen ausgeglichen, so daß die Lampen ein gleichmäßiges Licht ausstrahlen. Ja, man kann, wenn man Akkumulatoren zu Hilfe nimmt, Kraftmaschinen benutzen, die an und für sich nicht sehr regelmäßig laufen, z. B. Wasserräder. Sodann ermöglichen die Akkumulatoren eine ökonomische Ausnutzung der Maschinen. Bekanntlich nämlich arbeiten Dampfmaschinen und Dynamos mit dem günstigsten Wirkungsgrade, wenn sie voll belastet sind. Ist nun der Konsum gering, so kann die Dynamo Strom an die Batterie abgeben; wird die Netzbelastung so groß, daß eine Dynamo zu stark belastet sein würde und zwei zu schwach, so gibt die Batterie so lange Strom ab, bis es sich lohnt, die zweite Dynamo in Betrieb zu setzen. In den frühen Morgen- und späten Abendstunden ist die Energieabgabe der Zentrale meistens so gering, daß eine Dynamomaschine verhältnismäßig schwach belastet sein würde. Man überträgt dann der Batterie die Stromlieferung. Hierdurch wird nicht nur eine nicht unbedeutende Ersparnis an Betriebsmaterial, sondern auch eine einfachere und billigere Bedienung ermöglicht.
Bei kleineren Anlagen können die Akkumulatoren im Sommer die Speisung der Lampen usw. eventuell ganz übernehmen.
Die stete Bereitschaft der Akkumulatoren kann endlich unter Umständen von großem Nutzen sein (Reparaturen an Maschinen usw.). Durch die Batterie wird also die Betriebssicherheit bedeutend erhöht, sie bildet die letzte, aber durchaus zuverlässige Reserve.
Der Umstand, daß sich die Spannung des Akkumulators sowohl während der Entladung als auch besonders während der Ladung ändert, bedingt die Anwendung eines besonderen Apparates, des Zellenschalters. Da während der Entladung die Klemmenspannung der Elemente langsam sinkt[130], so muß man, wenn die Spannung in der Zentrale möglichst auf konstanter Höhe gehalten werden soll, von Zeit zu Zeit eine der in der Reserve stehenden Zellen zu den bereits an der Stromlieferung beteiligten hinzuschalten. Bei 110 Volt z. B. genügen bei Beginn der Entladung etwa 55 Elemente, ist die Spannung jeder Zelle bis zu 1,97 Volt gesunken, so fehlen ca. 1,8 Volt, so daß die Zelle Nr. 56 hinzugeschaltet werden muß. Da man bis zu etwa 1,8 Volt entlädt, so sind 61 Zellen erforderlich[131], von denen die 6 letzten als Schaltzellen dienen. Diese werden natürlich nicht so stark beansprucht wie die Elemente 1 bis 55. Wird nun geladen, so fangen die Schaltzellen früher an zu gasen und müssen abgeschaltet werden.
Fig. 30.
Derjenige Apparat, der es ermöglicht, nach Bedarf Zellen ab- oder hinzuzuschalten, ist der Zellenschalter. Das Prinzip desselben soll an der Hand der [Fig. 30] erläutert werden. Die 6 letzten Zellen der Batterie sind mit I, II bis VI bezeichnet und durch Drähte mit den Kontaktstücken c1 bis c6 des Zellenschalters verbunden. Diese und ebenso der drehbare Schleifkontakt H sind auf einer gut isolierenden Unterlage montiert. Die Nutzleitung ist mit dem positiven Pole der letzten Zelle und mit dem Hebel verbunden. Befindet sich H in der Lage 1, so fließt der Strom durch die Nutzleitung, die Lampen L, nach a, über c2 zum negativen Pole der Schaltzelle II. Die mit III bis VI bezeichneten Elemente sind also an der Stromlieferung nicht beteiligt. Dreht man H in die Lage 2, so sind alle Zellen eingeschaltet.
Soll der Strom während des Hinzu- oder Abschaltens einer Zelle nicht unterbrochen werden, so muß der Hebel H den folgenden Kontakt schon berühren, bevor er den vorhergehenden verläßt.