ebook Linee guida sul locale batterie Seguici su:

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1 ebook Linee guida sul Seguici su:

2 Introduzione Le batterie di accumulatori stazionari sono la sorgente di energia di riserva più adeguata per l applicazione nei sistemi statici di continuità e possono essere collocate nell armadio UPS o in locali dedicati. Le batterie più comunemente utlizzate e sono del tipo regolate a valvola (VRLA, Valve Regulated Lead Acid), note anche come batterie ermetiche. Per applicazioni richiedenti elevati livelli di potenza e di autonomia, è possibile utilizzare batterie stazionarie a vaso aperto o a elettrolito libero (ELI). Le batterie a vaso aperto devono essere installate in un locale idoneo (secondo la CEI EN ) e richiedono una regolare manutenzione per il rabbocco dell elettrolito. È possibile inoltre utilizzare anche accumulatori al Nichel Cadmio, adatti ad ambienti particolarmente critici con temperature di esercizio che possono variare da 40 C a +60 C. Ai fini del dimensionamento di questo importantissimo componente, ci sono alcuni parametri da valutare: l autonomia della batteria, in funzione del carico e della capacità della batteria, la vita attesa delle batterie (a tal proposito, la guida Eurobat definisce la vita delle batterie come segue: 3-5 anni, 6-9 anni, anni oltre 12 anni), la temperatura del locale tecnico o nello specifico del (il costruttore prescrive una temperatura del locale di 20 C, al fine di evitare l invecchiamento precoce della batteria)

3 il dimensionamento delle aperture per evitare concentrazioni di idrogeno nel locale superiore al 4% del volume totale del locale. In questo articolo si tratteranno nel dettaglio i criteri di smaltimento dell idrogeno prodotto dalle batterie. Gli accumulatori elettrici infatti sviluppano, durante il normale funzionamento (e in particolare la fase di ricarica), ridotte quantità di gas (idrogeno) che emessi nell atmosfera circostante possono creare una miscela esplosiva se la loro concentrazione supera la soglia del Limite Inferiore di Esplosione (LEL), pari al 4% del volume. A tale scopo una opportuna ventilazione deve essere predisposta per mantenere la concentrazione di idrogeno al di sotto di sotto di questo limite di sicurezza. I luoghi di installazione delle batterie devono essere considerati sicuri ai fini delle esplosioni quando con ventilazione naturale o forzata (artificiale) la concentrazione di idrogeno viene mantenuta al di sotto di questo limite di sicurezza.

4 Calcolo della ventilazione (naturale o forzata) L allegato M della CEI EN e il paragrafo 8.2 della CEI EN definiscono i metodi di espulsione dell idrogeno in maniera naturale o forzata, al fine di rimanere al di sotto della soglia del 4%. La minima portata d'aria per la ventilazione del luogo di installazione di batterie deve essere calcolata con la seguente formula, che definisce Q (portata d aria, espressa in m 3 /h): Q = 0,05 x N x I x C x -3 gas rt x 10 dove: N = numero di elementi (da 2 Volt) costituenti la batteria C rt = capacità C10 [Ah] a 1.80 volt/elemento, a 20 C. I gas [ma/ah] = corrente che produce gas Igas, in particolare è determinata dalla seguente formula: I gas = Ifloat/boost x fg x fs dove: I float = corrente in tampone in condizione di carica totale a una tensione di carica in tampone definita a 20 C I boost = corrente in tampone in condizione di carica totale a una tensione di carica rapida definita a 20 C f g = fattore di emissione del gas, adeguamento della corrente allo stato di carica totale che produce idrogeno f s = fattore di sicurezza, per tenere conto di elementi difettosi in una batteria e in una batteria invecchiata I valori di Ifloat/boost, fg, fs e quindi di Igas sono stati standardizzati dalla Norma CEI EN , come dalla tabella che segue:

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6 Una volta ottenuto Q, il calcolo procede per quanto riguarda le dimensioni minime delle aperture atte a garantire il ricambio d aria in caso di ricambio naturale dell aria. La quantità di flusso d aria di ventilazione deve essere assicurata preferibilmente mediante ventilazione naturale, altrimenti mediante ventilazione forzata (artificiale). I locali batterie o gli involucri per le batterie richiedono un ingresso e un uscita d aria (di valore A ) con un minimo di superficie libera dell apertura calcolata dalla seguente formula: A= 28 x Q Dove Q è portata di aria fresca [m3/h]. Ai fini di questo calcolo la velocità dell'aria si suppone sia 0,1 m/s. L'ingresso e l'uscita d'aria devono essere collocate nel miglior modo possibile per creare le migliori condizioni di ricambio d'aria, ad esempio le aperture dovranno essere su pareti opposte, distanza minima di separazione di 2 m, quando le aperture sono sulla stessa parete. Ai fini di questo calcolo la velocità dell'aria si suppone sia 0,1 m/s. L'ingresso e l'uscita d'aria devono essere collocate nel miglior modo possibile per creare le migliori condizioni di ricambio d'aria, ad esempio le aperture dovranno essere su pareti opposte, distanza minima di separazione di 2 m, quando le aperture sono sulla stessa parete. Quando non si può ottenere un adeguato flusso d aria (Q) mediante ventilazione naturale e si ricorre alla ventilazione forzata, la Norma prescrive che il caricabatterie deve essere interbloccato con il sistema di ventilazione o deve essere attivato un allarme per assicurare il flusso d aria richiesto in relazione al modo di ricarica scelto.

7 Di seguito si riportano alcuni casi tipici di UPS e relative portate d aria da movimentare e aperture verso l ambiente esterno per la ventilazione naturale:

8 Distanza di prossimità (secondo il par 8.7 della CEI EN ) Richiamando quanto detto dalla norma CEI EN (par 8.7): Nell'immediata vicinanza della batteria la diluizione di gas esplosivi non è sempre assicurata. Pertanto, deve essere osservata una distanza di sicurezza in aria entro la quale sono vietati dispositivi incandescenti (300 C di temperatura massima superficiale) o che emettono scintille. La dispersione del gas esplosivo dipende dalla rapidità di rilascio del gas e dalla ventilazione in prossimità della sorgente di rilascio. Per il calcolo della distanza di sicurezza dalla sorgente di rilascio (d) si applica la seguente formula, supponendo una dispersione emisferica del gas: d Dove: = I Cn N gas I gas = corrente che produce gas (ma / Ah). NB: La corrente Igas delle batterie in esame è presa nel caso di ricarica a tampone ed è pari a 1 ma/ah C n = capacità nominale della batteria C10 (Ah) N = numero elementi della singola batteria (in pratica, per una batteria da 12V N=6)

9 Nei casi presi in esame nella precedente tabella, la distanza di sicurezza è quindi calcolata, seguendo la formula citata sopra, come segue:

10 In pratica, l eventuale pericolo di esplosione in un è limitato alla zona delimitata dalla sfera di raggio d intorno alla valvola della batteria. Dati i valori molto bassi della distanza di sicurezza d (nell ordine di qualche centinaio di mm), se le batterie sono del tipo VRLA e racchiuse in armadi, tale distanza è solitamente già soddisfatta dal pannello divisorio dell armadio. d d d d d d d d d d Zona d in ciascun ripiano di batterie racchiuse in armadio

11 I casi esposti in questa trattazione sono degli esempi che possono variare a seconda della taglia dell UPS, della sua dinamica di batteria, della capacità e del modello di batteria. Si consiglia pertanto di fare sempre riferimento a chi propone la configurazione dell UPS per avere dei valori corretti e che facciano effettivamente riferimento alla configurazione di batteria proposta. Hai trovato interessante questo ebook? Condividilo! Hai bisogno di una Consulenza Tecnica? Scrivi a Consulting.Italy@Emerson.com Per maggiori informazioni visita: