Kritinių objektų automatiniai durų valdikliai privalo užtikrinti avarinį išėjimą nutrūkus elektros tiekimui, tačiau dauguma valdiklių yra skirti elektros tinklui be atsarginio maitinimo galimybės. Dažniausias gedimo būdas yra tas, kad durys užsirakina nutrūkus elektros tiekimui, įstrigdamos patalpose esančiose patalpose arba užkirsdamos kelią evakuacijos keliui gaisro ar kitos avarinės situacijos metu. Tinkamas atsarginės baterijos integravimas apsaugo nuo šių gedimo režimų, palaikydamas durų veikimą reikiamą laiką nutrūkus elektros tiekimui.

Šis vadovas pertvarko šį sprendimą automatinių durų montuotojams, sistemų integratoriams ir kritinių įrenginių valdytojams. Jis remiasi daugiau nei 15 metų „Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.“ patirtimi.automatinis stumdomų durų operatoriusprojektavimo patirtis ligoninių, oro uostų, duomenų centrų, šaldymo sandėlių ir komercinių įrenginių, įskaitant atsarginių baterijų integravimą, srityje.

Kodėl automatinių durų atsarginės baterijos integravimas yra svarbus kritinėse įstaigose

Automatinis atsarginės durų baterijos integravimas – tai inžinerinis procesas, kurio metu su durų operatoriumi integruojamas antrinis maitinimo šaltinis, siekiant palaikyti veikimą dingus pagrindiniam elektros tiekimui. Kritinių objektų integravimas nėra neprivalomas: jis yra privalomas pagal saugos kodeksus (NFPA 101, EN 16005, IBC) ir yra būtinas norint atitikti statybos leidimo bei priešgaisrinės saugos patikros reikalavimus. Integravimas apima baterijos pasirinkimą, įkroviklio konfigūraciją, integravimą su durų operatoriaus valdikliu ir stebėjimo bei bandymo procedūrą.

Dažniausias gedimo būdas yra durų užsirakinimas nutrūkus elektros tiekimui. Taip nutinka, kai durų operatorius spynai atrakinti naudoja pagrindinį maitinimo šaltinį, o atsarginis maitinimo šaltinis nėra prijungtas prie spynos atrakinimo grandinės. Dėl to elektros tiekimo nutraukimo metu durų atidaryti negalima, todėl įstringa žmonės arba neįmanoma patekti į evakuacijos kelią. Sprendimas – integruoti atsarginę bateriją į variklio maitinimo grandinę ir spynos atrakinimo grandinę, kad durys galėtų automatiškai atsidaryti nutrūkus elektros tiekimui.

Antras pagal dažnumą gedimo būdas yra netinkama atsarginės baterijos priežiūra. Baterijos talpa laikui bėgant susidėvi, o jos veikimo laikas nukrenta žemiau reikalaujamo veikimo laiko. Be metinio bandymo gedimas neaptinkamas tol, kol neįvyksta tikrasis elektros energijos tiekimo nutraukimas. Problemą galima išspręsti atliekant metinį iškrovimo bandymą ir keičiant bateriją, kai veikimo laikas nukrenta žemiau 80 % nurodyto veikimo laiko. „Ningbo Yufan Beifan“ integruotame atsarginės kopijos modulyje yra baterijos stebėjimo grandinė, kuri įjungia signalizaciją, kai baterijos talpa nukrenta žemiau ribos.

3 atsarginių akumuliatorių technologijos: SLA / LiFePO4 / Superkondensatorius

Toliau pateiktos 3 atsarginių baterijų technologijos apima praktines automatinių vartų atsarginio maitinimo galimybes. Kiekviena technologija pasižymi energijos tankiu, gyvavimo ciklu, kaina ir tipiniu pritaikymu.

3 technologijos apima praktišką atsarginių baterijų asortimentą. SLA yra pigiausias pasirinkimas, tačiau pasižymi trumpiausiu gyvavimo ciklu ir reikalauja dažnesnio keitimo. LiFePO4 yra standartas daugumai kritinių įrenginių pritaikymų, nes gyvavimo ciklas (8–10 metų) atitinka įprastą priežiūros ciklą, o kaina yra priimtina. Superkondensatorius yra specialus pasirinkimas didelio ciklo pritaikymams (pvz., automatinėms durims, kurios veikia daugiau nei 100 kartų per dieną), kai ilgas gyvavimo ciklas ir greitas įkrovimas pateisina didesnę kainą.

Savaiminio išsikrovimo greitis – tai greitis, kuriuo akumuliatorius praranda įkrovą, kai nenaudojamas. SLA akumuliatoriai pasižymi didžiausiu savaiminiu išsikrovimu (3–5 % per mėnesį), todėl jiems reikia dažnesnių įkrovimo ciklų. LiFePO4 akumuliatoriai pasižymi mažiausiu savaiminiu išsikrovimu (1–3 % per mėnesį), todėl jie idealiai tinka atsarginėms programoms, kai akumuliatorius ilgą laiką nenaudojamas. Superkondensatoriai pasižymi didžiausiu savaiminiu išsikrovimu (10–20 % per mėnesį), todėl jiems reikia dažnesnių įkrovimo ciklų, tačiau jie leidžia greitai įkrauti akumuliatorių, kai atkuriamas pagrindinis maitinimas.

5 kritinių objektų scenarijai: ligoninė / oro uostas / duomenų centras / šaldymo sandėlis / avarinis išėjimas

Toliau pateikti 5 svarbiausi įrenginių scenarijai apima pagrindines automatinio durų atsarginio akumuliatoriaus integravimo taikymo aplinkas. Kiekvieną scenarijų apibūdina tipinis durų operatorius, reikiamas veikimo laikas, rekomenduojama akumuliatoriaus technologija ir konkretus atitikties standartas.

5 scenarijai apima praktinį atsarginių akumuliatorių diapazoną. Ligoninėje veikimo laikas yra 4 valandos (NFPA 101 sveikatos priežiūros reikalavimas), o akumuliatoriaus talpa yra 2–5 kWh. Oro uoste veikimo laikas yra 90 minučių (NFPA 101 komercinis reikalavimas), o akumuliatoriaus talpa yra 1–3 kWh. Duomenų centre veikimo laikas yra 30 minučių (evakuacijos kelias), o akumuliatoriaus talpa yra 0,5–1 kWh. Šaltose saugyklose veikimo laikas yra 90 minučių, o akumuliatorius turi būti atsparus šalčiui (LiFePO4 su žemos temperatūros elektrolitu). Avarinio išėjimo atveju veikimo laikas yra 90 minučių, o akumuliatorius turi būti integruotas su priešgaisrinės signalizacijos sistema.

Visiems 5 scenarijams rekomenduojama LiFePO4 akumuliatorių technologija, nes 8–10 metų gyvavimo ciklas atitinka įprastą priežiūros ciklą, o kaina yra priimtina. SLA tinka tik mažai eismo turintiems įrenginiams, kur mažesnė kaina nusveria trumpesnį gyvavimo ciklą. Superkondensatorius tinka tik didelio ciklo įrenginiams, kur ilgas gyvavimo ciklas pateisina didesnę kainą. „Ningbo Yufan Beifan“ rekomenduoja LiFePO4 daugumai svarbiausių įrenginių įrenginių.

Atsarginės baterijos talpos skaičiavimo formulė

Atsarginės baterijos talpa apskaičiuojama pagal standartinę formulę:Pajėgumas (kWh) = Durų galia (W) x Veikimo laikas (h) / 1000 / DoD, kur DoD yra iškrovimo gylis (0,8 LiFePO4 atveju, 0,5 SLA atveju). Durų galia yra variklio vardinė galia (paprastai 100 W BF150/YF200 atveju) ir valdymo elektronika (paprastai 10–20 W). Veikimo laikas yra minimalus reikalaujamas veikimo laikas pagal vietinį saugos standartą.

BF150 stumdomų durų su 100 W varikliu ir 15 W valdymo elektronika galia yra 115 W. 90 minučių (1,5 valandos) veikimo metu su LiFePO4 (DoD 0,8) talpa yra 115 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,22 kWh. 4 valandų veikimo metu su LiFePO4 talpa yra 115 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,58 kWh. Kito dydžio komercinė baterija yra 1 kWh, o tai suteikia papildomą rezervą faktiniam variklio darbo ciklui (variklis veikia tik atidarant duris, o ne nuolat).

YFSW200 varstomų durų su 80 W varikliu ir 15 W valdymo elektronika galia yra 95 W. 90 minučių veikimo metu su LiFePO4 akumuliatoriumi talpa yra 95 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,18 kWh. 4 valandų veikimo metu talpa yra 95 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,48 kWh. Kito dydžio komercinė baterija yra 1 kWh, o tai užtikrina pakankamą rezervą. „Ningbo Yufan Beifan“ tiekia standartinius atsarginių baterijų modulius, kurių talpa yra 1, 2, 3 ir 5 kWh, tiek LiFePO4, tiek SLA technologijoms.

NFPA 101, EN 16005, IBC ir ADA atitiktis

Keturi automatinių durų atsarginių baterijų integravimo atitikties standartai apima veikimo laiką, bandymus ir dokumentacijos reikalavimus.

• NFPA 101 (Gyvybės saugos kodeksas):Daugumoje komercinių pastatų reikalaujama 90 minučių išėjimo galimybės, o sveikatos priežiūros įstaigose – 4 valandų. Baterija turi būti kasmet patikrinta atliekant iškrovimo bandymą, o bandymo rezultatai turi būti dokumentuojami įstaigos techninės priežiūros žurnale.
• EN 16005 (Europos standarto mechaniškai valdomos pėsčiųjų durys):Bendrosioms automatinėms durims reikia 30 minučių veikimo, o evakuacinių kelių durims – 90 minučių. Bateriją reikia kasmet išbandyti atliekant iškrovimo bandymą, o bandymo rezultatus reikia dokumentuoti.
• Tarptautinis statybos kodeksas (IBC):Reikalaujama, kad automatinės durys išėjimo keliuose veiktų visą avarinės evakuacijos laiką. IBC taiko NFPA 101 reikalavimus kaip nuorodą daugumai žmonių buvimo tipų.
• Amerikos neįgaliųjų įstatymas (ADA):Reikalaujama, kad automatinės durys liktų prieinamos neįgaliesiems avarinės evakuacijos metu. ADA nenurodo veikimo laiko, tačiau reikalauja, kad durų veikimui nereikėtų fizinės jėgos ar miklumo, viršijančio operatoriaus galimybes.

Šie 4 standartai apima atitikties aplinką JAV ir Europos rinkose. Kitoms rinkoms taikomi vietiniai lygiaverčiai standartai (Australija AS 1428, Kinija GB 50763 ir kt.) paprastai taiko NFPA 101 arba EN 16005 reikalavimus. „Ningbo Yufan Beifan“ atsarginių akumuliatorių sistemos atitinka NFPA 101 ir EN 16005 standartus, o IBC ir ADA integravimo dokumentuose yra pateikta informacija.

Dažniausios klaidos integruojant atsargines baterijas

Automatinių durų operatorių atsarginių baterijų integravimo srityje nuolat kartojasi keturios klaidos. Kiekvienos iš jų lengva išvengti planavimo etape, o ištaisyti po įdiegimo yra brangu.

1 spąstas: nepakankama akumuliatoriaus talpa reikalingam veikimo laikui

Dažniausia klaida – nepakankamai įvertinama akumuliatoriaus talpa, remiantis tik variklio vardine galia, neatsižvelgiant į faktinį darbo ciklą ir keitiklio efektyvumą. Dėl to faktinis veikimo laikas yra trumpesnis nei reikiamas, o vartai sugenda prieš atkuriant elektros tiekimą. Sprendimas – taikyti talpos skaičiavimo formulę su 30–50 % paklaida faktiniam darbo ciklui ir keitiklio efektyvumui. „Ningbo Yufan Beifan“ rekomenduoja naudoti kitą komercinį akumuliatorių, kurio talpa viršija apskaičiuotą, kad būtų užtikrinta saugi atsarga.

2 klaida: atsarginės baterijos neprijungimas prie užrakto atleidimo grandinės

Kai kurie montuotojai atsarginę bateriją prijungia tik prie variklio maitinimo, bet ne prie spynos atleidimo grandinės. Dėl to duris galima atidaryti varikliu, bet spynos negalima atrakinti elektros energijos tiekimo nutraukimo metu. Problemą galima išspręsti integruojant atsarginę bateriją į variklio maitinimo grandinę ir spynos atleidimo grandinę. „Ningbo Yufan Beifan“ integruotas atsarginės kopijos modulis standartinėje konfigūracijoje apima abi grandines.

3 spąstai: netinkama akumuliatoriaus priežiūra ir testavimas

Atsarginę bateriją reikia kasmet išbandyti iškrovimo metu, kad būtų patikrinta jos veikimo trukmė. Be metinio bandymo baterijos pablogėjimas neaptinkamas tol, kol neįvyksta faktinis elektros energijos tiekimo nutraukimas. Problemą reikia išspręsti įdiegus kasmetinę iškrovimo bandymo procedūrą ir pakeitus bateriją, kai jos veikimo laikas nukrenta žemiau 80 % nurodytos veikimo trukmės. „Ningbo Yufan Beifan“ integruotame atsarginės kopijos modulyje yra baterijos stebėjimo grandinė, kuri registruoja iškrovimo ciklus ir įspėja, kai bateriją reikia pakeisti.

4 spąstas: šalto sandėliavimo įrenginių veikimo ignoravimas šaltoje temperatūroje

Šaltose saugyklose (kai aplinkos temperatūra žemesnė nei 0 °C) standartinė akumuliatoriaus talpa sumažėja iki 50–70 % vardinės talpos. Dėl to faktinis veikimo laikas yra trumpesnis nei apskaičiuotas. Problemą reikia išspręsti nurodant šaltai atsparią akumuliatorių (LiFePO4 su žemos temperatūros elektrolitu) ir taikant papildomą 30–50 % talpos ribą, atsižvelgiant į šaltos temperatūros galios sumažėjimą. „Ningbo Yufan Beifan“ šaltai atspari baterija skirta veikti -20 °C temperatūroje su izoliuoto korpuso parinktimi.

5 žingsnių atsarginės baterijos pasirinkimo metodas

Žemiau pateikta 5 žingsnių pasirinkimo metodika taikoma automatinių durų montuotojams ir įrenginių valdytojams, renkantis atsarginės baterijos integravimą kritinėse patalpose. Kiekvienas žingsnis turi išmatuojamą išvestį, kuri įtraukiama į kitą žingsnį.

1. 1 veiksmas: nustatykite objekto kritiškumą.Nustatykite objekto kritiškumą (ligoninė, oro uostas, duomenų centras, šaldymo saugykla, avarinis išėjimas, bendroji komercinė patalpa). Kritiškumas lemia veikimo laiką ir perteklinius reikalavimus.
2. 2 veiksmas: nustatykite atitikties standartą.Nustatykite atitikties standartą (NFPA 101, EN 16005, IBC, ADA). Standartas nustato minimalų veikimo laiką ir bandymo reikalavimus.
3. 3 veiksmas: apskaičiuokite akumuliatoriaus talpą.Apskaičiuokite akumuliatoriaus talpą pagal vartų operatoriaus energijos suvartojimą, numatomą darbo ciklą sutrikimo metu ir reikiamą veikimo laiką. Taikykite 30–50 % ribą faktiniam darbo ciklui ir keitiklio efektyvumui.
4. 4 veiksmas: pasirinkite akumuliatoriaus technologiją.Pasirinkite akumuliatoriaus technologiją (SLA – mažo eismo intensyvumo, LiFePO4 – standartinei, superkondensatorius – didelio ciklo sistemoms). Technologija lemia gyvavimo ciklą ir priežiūros reikalavimus.
5. 5 veiksmas: patikrinkite integraciją ir testavimą.Patikrinkite įkroviklio suderinamumą su vartų operatoriumi (24 V nuolatinės srovės įvestis, įkrovimo srovės ribojimas, žemos įtampos išjungimas). Patikrinkite integraciją su operatoriaus valdikliu, skirtu akumuliatoriaus stebėjimui. Suplanuokite metinę iškrovimo bandymo procedūrą.

5 žingsniai taikomi tiek naujiems automatinių durų montavimui, tiek esamų durų renovacijai. Renovacijos atveju 1 žingsnis pradedamas nuo esamos įrangos, o 5 žingsnis patvirtina atsarginės baterijos integravimą. Naujų įrenginių atveju 1 žingsnis pradedamas nuo pastato reikalavimų, o 5 žingsnis – sistemos paleidimas. „Ningbo Yufan Beifan“ teikia inžinerinę pagalbą abiem atvejais.

Integracija su priešgaisrinės signalizacijos sistema ir avarinio išėjimo sistema

Automatinėms durims, esančioms avariniuose išėjimo keliuose, atsarginės baterijos integravimas turi būti suderintas su gaisro signalizacijos sistema, siekiant užtikrinti tinkamą durų veikimą avarinės evakuacijos metu. Integravimas apima tris scenarijus: (1) normalus veikimas su pagrindiniu maitinimu; (2) normalus veikimas su aktyvia atsargine baterija (pagrindinio maitinimo sutrikimas, bet nėra gaisro); (3) avarinis veikimas su aktyvia gaisro signalizacija (pagrindinio maitinimo sutrikimas ir suveikta gaisro signalizacija).

Įprastam veikimui su pagrindiniu maitinimu: vartai veikia iš pagrindinio maitinimo šaltinio, o atsarginę bateriją palaiko palaikomojo įkrovimo režimu vartų operatoriaus įkroviklis. Atsarginės baterijos stebėjimo grandinė tikrina baterijos įkrovos būseną ir palaikomojo įkrovimo įtampą.

Įprastu režimu, kai įjungta atsarginė baterija (pagrindinis elektros energijos tiekimo sutrikimas): vartai automatiškai persijungia į atsarginės baterijos maitinimą be pertraukimų. Vartai veikia įprastai, o ciklo greitis gali būti sumažintas, kad pailgėtų baterijos veikimo laikas. Vartų operatoriaus valdiklis registruoja elektros energijos tiekimo sutrikimo įvykį techninės priežiūros žurnale.

Avariniam režimui, kai įjungta gaisro signalizacija: durys automatiškai atsidaro iki galo ir lieka atidarytos, kol gaisro signalizacija panaikinama arba išsenka atsarginė baterija. Tai yra saugos režimas, kuris neleidžia durims užsirakinti evakuacijos dėl gaisro metu. Integracijai su gaisro signalizacijos sistema reikia, kad gaisro signalizacijos relės kontaktas (paprastai NO arba NC) būtų prijungtas prie durų operatoriaus gaisro signalizacijos įvesties. Kai suveikia gaisro signalizacija, durų operatorius pereina į avarinį režimą ir laiko duris atidarytas.

Integruotas atsarginis „Ningbo Yufan Beifan“ modulis standartiškai turi gaisro signalizacijos sąsają. Modulis palaiko tiek normaliai atvirus (NO), tiek normaliai uždarus (NC) gaisro signalizacijos kontaktus, o prioritetų logiką galima konfigūruoti per durų operatoriaus nustatymų meniu. Integracija patikrinama paleidimo bandymo metu, imituojant gaisro signalizacijos suveikimą ir patikrinant, ar durys pereina į avarinį režimą per nurodytą reagavimo laiką (paprastai 1–2 sekundes).

Dažnai užduodami klausimai