Page 15 - e_info_06_2018_demo

systemy gwarantowanego zasilania
systemy gwarantowanego zasilania

dobór baterii akumulatorów

oraz ich eksploatacja (część 2.)

mgr inż. Mirosław Miegoń

wentylacja przedziału C B – pojemność baterii, w [Ah], 2,10
bateryjnego Q p – ilość wymaganego powietrza, 2,05
w [m /h]. 2,00
3
odstawowe wymagania w zakresie Przyjmując współczynnik bezpie‑ 1,95
1,90
Pwentylacji przedziału bateryjnego czeństwa s = 5, wzór na obliczenie Q p 1,85
wynikają bezpośrednio z normy PN‑EN może być uproszczony: napięcie ogniwa, w [V] 1,80
62040‑1:2009 Systemy bezprzerwowego ƒ dla baterii akumulatorów klasycz‑ 1,75
ƒ
zasilania (UPS). Część 1: Wymagania nych: 1,70
ogólne i wymagania dotyczące bezpie‑ Q = 0 054, ⋅ n IC⋅⋅ 1,65
czeństwa UPS. Aneks M (normatywny). p g B 1,60 0 30 60 90 czas, w [min] 180 210 240 270
Wentylacja przedziałów bateryjnych [7]. ƒ dla baterii akumulatorów VRLA:
ƒ
Przybliżoną wartość przepływu zapo‑ Q = 025, ⋅ Q Rys. 1. Przykładowe krzywe rozładowania akumulatora w temperaturze 25°C przy
różnych wartościach prądów rozładowania [1]
trzebowanego powietrza w ciągu godzi‑ VRLA p
3
ny, w [m /h], można obliczyć z poniższe‑ Jeżeli w pomieszczeniu z akumulato‑ gdzie: spodziewanego prądu obciążenia zna‑
go wzoru: rami wolna przestrzeń V spełnia nastę‑ A p – powierzchnia przekrojów otworów mionowego oraz spodziewanych prą‑
2
pujący warunek: wlotowego i wylotowego, w [cm ]. dów zwarciowych. Ponieważ rezystan‑
v qs nI C⋅⋅ ⋅⋅
Q =⋅ g B
p
W takim przypadku otwory wenty‑ cja wewnętrzna akumulatorów stoso‑
gdzie: V = V − V   ≥ 25, ⋅ Q P lacyjne należy umieścić na przeciwle‑ wanych w zasilaczach UPS jest uzależ‑
v – wymagane rozcieńczenie wodoru p u  ≥ 25, ⋅ Q VRLA głych ścianach (jeżeli jest to niemożli‑ niona od typu akumulatora i wynosi
(100 – 4)/4 = 24, we i otwory wentylacyjne muszą zostać (0,5–3) mΩ/100 Ah, zwarcie skutkowa‑
–3
q – wytworzony wodór: 0,45·10 , gdzie: wykonane na tych samych ścianach, to ło będzie przepływem prądów o dużej
w [m /Ah], V p – objętość pomieszczenia z akumula‑ odległość pomiędzy nimi nie może być wartości, co należy uwzględnić przy do‑
3
s – współczynnik bezpieczeństwa, torami, w [m ], mniejsza niż 2 m). Ten sam wymóg do‑ borze zabezpieczeń oraz doborze oprze‑
3
I g – prąd gazowania o wartości: V u – objętość, jaką zajmują akumulato‑ tyczy instalowania wentylatorów wy‑ wodowania. Szczegółowe wymagania
1 mA – dla baterii na 1 Ah „zamknię‑ ry ze stojakami oraz inne wyposażenie ciągowych, których odległość nie może w zakresie metodyki pomiarów oraz ob‑
tych” (z zaworem VRLA) przy zmien‑ pomieszczenia, w [m ], być mniejsza niż 2 m. Podane wymaga‑ liczania rezystancji wewnętrznej aku‑
3
nym napięciu, to wystarczające jest zastosowanie wen‑ nia mają charakter orientacyjny. W po‑ mulatorów można znaleźć w normie
5 mA – dla baterii otwartych przy zmien‑ tylacji grawitacyjnej, z umieszczonymi mieszczeniach bateryjnych ważna jest PN‑EN 60896‑21:2005 Akumulatory
nym napięciu, po przeciwnych stronach pomieszczenia również klimatyzacja z uwagi na znacz‑
8 mA – dla baterii” zamkniętych” (z za‑ z otworami: dolotowym i wylotowym. ne ilości ciepła wydzielanego przez łado‑ streszczenie
worem VRLA) przy stałym napięciu ła‑ Każdy z tych otworów musi mieć po‑ wane lub rozładowywane akumulatory. W artykule zostały opisane magazyny
dowania, wierzchnię nie mniejszą od określonej energii stosowane w zasilaczach UPS.
20 mA – dla baterii otwartych przy sta‑ poniższym wzorem: ogólne wymagania Przedstawiono podstawowe źródła ener-
gii, takie jak baterie akumulatorów kwaso-
łym napięciu ładowania, A = 28 ⋅ Q dotyczące instalacji baterii wo-ołowiowych, niklowo-kadmowych, li-
n – liczba ogniw baterii, w [‑], p p akumulatorów towo-jonowych, superkondensatory oraz
masy wirujące i ich przydatność jako za-
sobniki energii wtórnej do współpra-
Rys. M. Miegoń napięcie 2,0 budowane z ogniw tego samego typu, względu na dostępność, cenę, opraco-
cy ze statycznymi zasilaczami UPS. Ze
Baterie akumulatorów powinny być
2,5
wane technologie produkcji i recyklingu,
szerzej omówione zostały akumulatory
pochodzących z tej samej serii produk‑
Przedstawiono zalety i wady akumula-
2,30 V/ogn.
0,4 2,45 V/ogn. rozładowanie prądem cyjnej ze względu na rezystancję we‑ bezobsługowe VRLA w technologii AGM.
20-godzinnym torów VRLA, sposób ich doboru dla wy-
0,3 (0,05C [A]) wnętrzną, która decyduje o równomier‑ maganej mocy odbiorników i czasu auto-
U k = 1,75 [V/ogniwo] ności rozpływu prądów w poszczegól‑ nomii oraz czasu ponownego ładowania
prąd C, 0,2
w [A] temperatura 25°C nych gałęziach. Zaleca się instalowanie w zależności od specyfikacji UPS i zało-
0,1 żeń projektowych.
zabezpieczenia zwarciowego w każ‑ W drugiej części omówiono wymagania
0
0 3 6 9 12 15 18 dym biegunie każdej gałęzi, możliwie wentylacyjne przedziału i pomieszczeń
czas ładowania, w [h] z bateriami akumulatorów oraz podsta-
blisko akumulatorów. Dobór zabezpie‑ wowe wymagania i zasady eksploatacji
Rys. 2. Charakterystyki ładowania: baterii stałym napięciem lub stałym prądem czeń należy wykonać na podstawie i serwisowania.
nr 6/2018 www.elektro.info.pl
21