Аутоматски управљачи за врата у критичним објектима морају одржавати рад врата у хитним случајевима током нестанка струје, али већина управљача је пројектована за напајање из мреже без могућности резервног напајања. Најчешћи начин квара је да се врата закључавају током нестанка струје, заробљавајући станаре унутар објекта или спречавајући приступ путу за евакуацију током пожара или друге ванредне ситуације. Правилна интеграција резервне батерије спречава ове начине квара одржавањем рада врата током потребног времена рада током нестанка струје.

Овај водич реструктурира ту одлуку за инсталатере аутоматских врата, систем интеграторе и управнике критичних објеката. Ослања се на преко 15 година искуства компаније Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.аутоматски-клизна-врата-операторискуство у пројектовању за болнице, аеродроме, центре података, хладњаче и комерцијалне инсталације, укључујући интеграцију резервних батерија.

Зашто је интеграција резервних батерија за аутоматска врата важна у критичним објектима

Интеграција аутоматске резервне батерије за врата је инжењерски процес интеграције секундарног извора напајања са оператером врата како би се одржао рад током нестанка главног напајања. Интеграција није опционална у критичним објектима: обавезна је према безбедносним прописима (NFPA 101, EN 16005, IBC) и потребна је за усклађеност са грађевинском дозволом и инспекцијом противпожарне безбедности. Интеграција обухвата избор батерије, конфигурацију пуњача, интеграцију са контролером оператера врата и поступак праћења и тестирања.

Најчешћи начин квара је закључавање врата током нестанка струје. Ово се дешава када се оператер врата ослања на главно напајање за откључавање браве, а резервно напајање није повезано са колом за откључавање браве. Резултат је да се врата не могу отворити током нестанка струје, што заробљава путнике или спречава приступ путу за евакуацију. Решење је интеграција резервне батерије и са колом за напајање мотора и са колом за откључавање браве, тако да се врата могу аутоматски отворити током нестанка струје.

Други најчешћи начин квара је неправилно одржавање резервне батерије. Батерија се временом троши, а капацитет пада испод потребног времена рада. Без годишњег тестирања, квар се не открива све док не дође до стварног нестанка струје. Решење је спровођење годишњег поступка тестирања пражњења и замена батерије када време рада падне испод 80% наведеног времена рада. Интегрисани резервни модул компаније Ningbo Yufan Beifan укључује коло за праћење батерије које алармира када капацитет батерије падне испод прага.

3 технологије резервних батерија: SLA / LiFePO4 / суперкондензатор

Три технологије резервних батерија у наставку покривају практичне опције за резервно напајање аутоматских врата. Свака технологија је окарактерисана густином енергије, животним циклусом, ценом и типичном применом.

Ове 3 технологије покривају практични опсег резервних батерија. SLA је најјефтинија опција, али има најкраћи животни век и захтева чешћу замену. LiFePO4 је стандард за већину критичних примена у објектима јер животни век (8-10 година) одговара типичном циклусу одржавања, а цена је разумна. Суперкондензатор је специјализована опција за примене са високим циклусом пуњења (нпр. аутоматска врата која се окрећу и отварају више од 100 пута дневно) где дуг животни век и брзо пуњење оправдавају већу цену.

Стопа самопражњења је брзина којом батерија губи напуњеност када се не користи. SLA има највеће самопражњење (3-5% месечно), што захтева чешће циклусе пуњења. LiFePO4 има најниже самопражњење (1-3% месечно), што га чини идеалним за резервне примене где батерија стоји у стању мировања дуже време. Суперкондензатор има највеће самопражњење (10-20% месечно), што захтева чешће циклусе пуњења, али омогућава брзо пуњење када се главно напајање врати.

5 сценарија критичних објеката: Болница / Аеродром / Центар података / Хладно складиште / Излаз у случају пожара

Пет критичних сценарија за објекте у наставку покривају примарна окружења примене за аутоматску интеграцију резервне батерије за врата. Сваки сценарио карактерише типични оператер врата, потребно време рада, препоручена технологија батерије и специфични стандард усклађености.

5 сценарија покривају практични опсег резервних батерија. За болницу, време рада је 4 сата (NFPA 101 захтев за здравствену заштиту), а капацитет батерије је 2-5 kWh. За аеродром, време рада је 90 минута (NFPA 101 комерцијални захтев), а капацитет батерије је 1-3 kWh. За дата центар, време рада је 30 минута (пут за евакуацију), а капацитет батерије је 0,5-1 kWh. За хладно складиштење, време рада је 90 минута и батерија мора бити отпорна на хладноћу (LiFePO4 са нискотемпературним електролитом). За излаз у случају пожара, време рада је 90 минута и батерија мора бити интегрисана са системом за противпожарни аларм.

Препоручена технологија батерија је LiFePO4 за свих 5 сценарија, јер животни век од 8-10 година одговара типичном циклусу одржавања, а трошкови су разумни. SLA је погодан само за инсталације са малим прометом где нижи трошкови надмашују краћи животни век. Суперкондензатор је погодан само за инсталације са високим циклусом рада где дуги животни век оправдава веће трошкове. Ningbo Yufan Beifan препоручује LiFePO4 за већину критичних инсталација у објектима.

Формула за израчунавање капацитета резервне батерије

Капацитет резервне батерије се израчунава помоћу стандардне формуле:Капацитет (kWh) = Снага врата (W) x Време рада (h) / 1000 / DoD, где је DoD дубина пражњења (0,8 за LiFePO4, 0,5 за SLA). Снага врата је номинална снага мотора (типично 100 W за BF150/YF200) плус контролна електроника (типично 10-20 W). Време рада је минимално потребно време рада према локалном безбедносном стандарду.

За клизна врата BF150 са мотором од 100 W и управљачком електроником од 15 W, снага врата је 115 W. За 90 минута (1,5 сати) рада са LiFePO4 (DoD 0.8), капацитет је 115 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,22 kWh. За 4 сата рада са LiFePO4, капацитет је 115 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,58 kWh. Комерцијална батерија следеће величине је 1 kWh, што обезбеђује додатну маргину за стварни радни циклус мотора (мотор ради само током отварања врата, не континуирано).

За YFSW200 окретна врата са мотором од 80W и управљачком електроником од 15W, снага врата је 95W. За 90 минута рада са LiFePO4 батеријом, капацитет је 95 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,18 kWh. За 4 сата рада, капацитет је 95 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,48 kWh. Следећа величина комерцијалне батерије је 1 kWh, што обезбеђује адекватну маргину. Ningbo Yufan Beifan испоручује стандардне модуле резервних батерија капацитета 1, 2, 3 и 5 kWh за LiFePO4 и SLA технологије.

Усклађеност са НФПА 101, ЕН 16005, ИБЦ и АДА

Четири стандарда усклађености за интеграцију резервне батерије за аутоматска врата покривају време рада, тестирање и захтеве за документацију.

• NFPA 101 (Протокол о безбедности живота):За већину комерцијалних зграда је потребно 90 минута доступности за излаз, а за здравствене установе 4 сата. Батерија се мора тестирати годишње тестом пражњења, а резултати теста морају бити документовани у дневнику одржавања објекта.
• EN 16005 (Европска пешачка врата са електричним погоном):Потребно је 30 минута рада за општа аутоматска врата и 90 минута за врата за евакуацију. Батерија мора бити тестирана годишње тестом пражњења, а резултати теста морају бити документовани.
• Међународни грађевински пропис (IBC):Захтева да аутоматска врата на средствима за излаз остану функционална током трајања евакуације у случају нужде. IBC усваја захтеве NFPA 101 путем референце за већину типова боравка.
• Закон о Американцима са инвалидитетом (ADA):Захтева да аутоматска врата остану доступна особама са инвалидитетом током евакуације у хитним случајевима. Закон о особама са инвалидитетом (ADA) не одређује време рада, али захтева да руковање вратима не захтева физичку снагу или спретност која превазилази могућности оператера.

Ова 4 стандарда покривају пејзаж усклађености за тржишта САД и Европе. За остала тржишта, еквивалентни локални стандарди (Аустралија AS 1428, Кина GB 50763, итд.) обично усвајају захтеве NFPA 101 или EN 16005. Резервни батеријски системи Ningbo Yufan Beifan стандардно су у складу са NFPA 101 и EN 16005, уз документацију за интеграцију IBC и ADA.

Уобичајене замке приликом интеграције резервних батерија

Четири замке се стално појављују код интеграције резервних батерија за аутоматске оператере врата. Свака је лако избећи у фази планирања, а скупа за исправљање након инсталације.

Замка 1: Премали капацитет батерије за потребно време рада

Најчешћа грешка је потцењивање капацитета батерије само на основу снаге наведене на натписној плочици мотора, без узимања у обзир стварног радног циклуса и ефикасности инвертора. Резултат је да је стварно време рада краће од потребног времена рада, а врата отказују пре него што се напајање врати. Решење је примена формуле за израчунавање капацитета са маргином од 30-50% за стварни радни циклус и ефикасност инвертора. Нингбо Јуфан Беифан препоручује комерцијалну батерију следеће величине изнад израчунатог капацитета ради сигурносне маргине.

Замка 2: Неповезивање резервне батерије са колом за откључавање браве

Неки инсталатери повезују резервну батерију само на напајање мотора, али не и на коло за откључавање браве. Резултат је да врата могу да се отворе мотором, али брава не може да се откључа током нестанка струје. Решење је интегрисање резервне батерије и са колом за напајање мотора и са колом за откључавање браве. Интегрисани резервни модул компаније Ningbo Yufan Beifan укључује оба кола у стандардној конфигурацији.

Замка 3: Неадекватно одржавање и тестирање батерије

Резервна батерија захтева годишње тестирање пражњења како би се проверио капацитет рада. Без годишњег тестирања, деградација батерије се не открива све док не дође до стварног нестанка струје. Решење је спровођење годишњег поступка тестирања пражњења и замена батерије када време рада падне испод 80% наведеног времена рада. Интегрисани резервни модул компаније Ningbo Yufan Beifan укључује коло за праћење батерије које бележи циклусе пражњења и алармира када је потребно заменити батерију.

Замка 4: Игнорисање перформанси хладних температура за инсталације хладног складиштења

За инсталације хладног складиштења (температура околине испод 0°C), стандардни капацитет батерије пада на 50-70% номиналног капацитета. Резултат је да је стварно време рада краће од израчунатог времена рада. Решење је да се одреди батерија за хладно складиштење (LiFePO4 са нискотемпературним електролитом) и да се примени додатна маргина капацитета од 30-50% за смањење номиналних капацитета на хладним температурама. Нингбо Јуфан Беифан батерија за хладно складиштење је предвиђена за рад на -20°C са опцијом изолованог кућишта.

Метода избора резервне батерије у 5 корака

Методологија избора у 5 корака, примењена у наставку, односи се на инсталатере аутоматских врата и управнике објеката који бирају интеграцију резервних батерија за критичне објекте. Сваки корак има мерљив резултат који се утиче на следећи корак.

1. Корак 1: Идентификујте критичност објекта.Идентификујте критичност објекта (болница, аеродром, центар података, хладњача, излаз у случају пожара, општа комерцијална зграда). Критичност одређује време рада и захтеве за редундантност.
2. Корак 2: Одређивање стандарда усклађености.Утврдите стандард усаглашености (NFPA 101, EN 16005, IBC, ADA). Стандард одређује минимално време рада и захтеве за тестирање.
3. Корак 3: Израчунајте капацитет батерије.Израчунајте капацитет батерије на основу потрошње енергије оператера врата, очекиваног радног циклуса током прекида рада и потребног времена рада. Примените маргину од 30-50% за стварни радни циклус и ефикасност инвертора.
4. Корак 4: Изаберите технологију батерије.Изаберите технологију батерије (SLA за низак промет, LiFePO4 за стандардну, суперкондензатор за високе циклусе). Технологија одређује животни циклус и захтеве за одржавање.
5. Корак 5: Проверите интеграцију и тестирање.Проверите компатибилност пуњача са оператером врата (24V DC улаз, ограничење струје пуњења, искључивање при ниском напону). Проверите интеграцију са контролером оператера за праћење батерије. Планирајте годишњи поступак испитивања пражњења.

Ових 5 корака се примењују и на нове инсталације аутоматских врата и на постојеће реконструкције врата. За реконструкције, корак 1 почиње са постојећим објектом, а корак 5 потврђује интеграцију резервне батерије. За нове инсталације, корак 1 почиње са захтевима зграде, а корак 5 пушта систем у рад. Нингбо Јуфан Беифан пружа инжењерску подршку за оба сценарија.

Интеграција са системом за противпожарни аларм и системом за хитне случајеве

За аутоматска врата на путевима за хитне случајеве, интеграција резервне батерије мора бити координисана са системом противпожарног алармног система како би се осигурало да врата исправно раде током евакуације у случају нужде. Интеграција покрива три сценарија: (1) нормалан рад са доступним главним напајањем; (2) нормалан рад са активном резервном батеријом (нестанак главног напајања, али без пожара); (3) рад у ванредним ситуацијама са активним противпожарним алармом (нестанак главног напајања и активиран противпожарни аларм).

За нормалан рад са главним напајањем: врата раде на главном напајању, а резервна батерија се одржава у стању флуктуирајућег пуњача оператера врата. Коло за праћење резервне батерије проверава стање напуњености батерије и напон флуктуирајућег пуњења.

За нормалан рад са активном резервном батеријом (нестанак главног напајања): врата се аутоматски пребацују на напајање резервном батеријом без прекида. Рад врата се наставља нормално, а брзина циклуса може бити смањена како би се продужило време рада батерије. Контролер оператера врата евидентира догађај нестанка напајања у дневнику одржавања.

За рад у хитним случајевима са активним противпожарним алармом: врата се аутоматски отварају у потпуно отворени положај и остају отворена док се противпожарни аларм не обрише или се резервна батерија не испразни. Ово је режим безбедносног превазилажења који спречава закључавање врата током евакуације у случају пожара. Интеграција са системом противпожарног алармног система захтева да контакт релеја противпожарног алармног система (обично NO или NC) буде повезан са улазом за противпожарни аларм оператера врата. Када се активира противпожарни аларм, оператер врата улази у режим за ванредне ситуације и држи врата отворена.

Интегрисани резервни модул компаније Ningbo Yufan Beifan стандардно укључује интерфејс за противпожарни аларм. Модул подржава и нормално отворене (NO) и нормално затворене (NC) контакте за противпожарни аларм, а логика приоритета се може конфигурисати преко менија за подешавање оператера врата. Интеграција се верификује током теста пуштања у рад симулацијом окидача противпожарног аларма и верификацијом да ли врата улазе у режим за ванредне ситуације у року од наведеног времена одзива (обично 1-2 секунде).

Често постављана питања