Automatski pogoni za vrata u kritičnim objektima moraju održavati rad vrata u slučaju nužde tokom nestanka struje, ali većina pogona je dizajnirana za napajanje iz mreže bez mogućnosti rezervnog napajanja. Najčešći način kvara je da se vrata zaključaju tokom nestanka struje, zarobljavajući puteve za evakuaciju unutar objekta ili sprječavajući pristup izlazu za evakuaciju tokom požara ili druge vanredne situacije. Ispravna integracija rezervne baterije sprječava ove načine kvara održavanjem rada vrata tokom potrebnog vremena rada tokom nestanka struje.

Ovaj vodič restrukturira tu odluku za instalatere automatskih vrata, sistem integratore i upravitelje kritičnih objekata. Oslanja se na više od 15 godina iskustva kompanije Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.automatski-pogon-kliznih-vrataiskustvo u projektovanju za bolnice, aerodrome, podatkovne centre, hladnjače i komercijalne instalacije, uključujući integraciju rezervnih baterija.

Zašto je integracija rezervnih baterija za automatska vrata važna u kritičnim objektima

Integracija automatske rezervne baterije za vrata je inženjerski proces integriranja sekundarnog izvora napajanja s operaterom vrata kako bi se održao rad tokom nestanka glavnog napajanja. Integracija nije opcionalna u kritičnim objektima: obavezna je prema sigurnosnim propisima (NFPA 101, EN 16005, IBC) i potrebna je za usklađenost s građevinskom dozvolom i inspekcijom zaštite od požara. Integracija obuhvata odabir baterije, konfiguraciju punjača, integraciju s kontrolerom operatera vrata te postupak praćenja i testiranja.

Najčešći uzrok kvara je zaključavanje vrata tokom nestanka struje. Do toga dolazi kada se operater vrata oslanja na glavni izvor napajanja za otključavanje brave, a rezervno napajanje nije povezano sa strujnim kolom za otključavanje brave. Rezultat je da se vrata ne mogu otvoriti tokom nestanka struje, što zarobljava putnike ili sprječava pristup evakuaciji. Rješenje je integrirati rezervnu bateriju i sa strujnim kolom za napajanje motora i sa strujnim kolom za otključavanje brave, tako da se vrata mogu automatski otvoriti tokom nestanka struje.

Drugi najčešći način kvara je nepravilno održavanje rezervne baterije. Baterija se vremenom troši, a kapacitet pada ispod potrebnog vremena rada. Bez godišnjeg testiranja, kvar se ne otkriva sve dok ne dođe do stvarnog nestanka struje. Rješenje je provođenje godišnjeg postupka testiranja pražnjenja i zamjena baterije kada vrijeme rada padne ispod 80% navedenog vremena rada. Integrisani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan uključuje kolo za praćenje baterije koje alarmira kada kapacitet baterije padne ispod praga.

3 tehnologije rezervnih baterija: SLA / LiFePO4 / Superkondenzator

Tri tehnologije rezervnih baterija u nastavku pokrivaju praktične opcije za rezervno napajanje automatskih vrata. Svaku tehnologiju karakterizira gustoća energije, životni ciklus, cijena i tipična primjena.

Ove 3 tehnologije pokrivaju praktični raspon rezervnih baterija. SLA je najjeftinija opcija, ali ima najkraći vijek trajanja i zahtijeva češću zamjenu. LiFePO4 je standard za većinu kritičnih primjena u objektima jer se vijek trajanja (8-10 godina) podudara s tipičnim ciklusom održavanja, a cijena je razumna. Superkondenzator je specijalna opcija za primjene s visokim ciklusom punjenja (npr. automatska vrata koja se puštaju i puštaju u rad više od 100 puta dnevno), gdje dugi vijek trajanja i brzo punjenje opravdavaju višu cijenu.

Stopa samopražnjenja je brzina kojom baterija gubi napunjenost kada se ne koristi. SLA ima najveće samopražnjenje (3-5% mjesečno), što zahtijeva češće cikluse punjenja. LiFePO4 ima najniže samopražnjenje (1-3% mjesečno), što ga čini idealnim za rezervne primjene gdje baterija stoji u stanju mirovanja duži period. Superkondenzator ima najveće samopražnjenje (10-20% mjesečno), što zahtijeva češće cikluse punjenja, ali omogućava brzo punjenje kada se glavno napajanje obnovi.

5 scenarija kritičnih objekata: Bolnica / Aerodrom / Centar podataka / Hladno skladištenje / Izlaz u slučaju požara

Pet kritičnih scenarija za postrojenja u nastavku pokrivaju primarna okruženja primjene za integraciju automatskih rezervnih baterija za vrata. Svaki scenario karakterizira tipičan operater vrata, potrebno vrijeme rada, preporučena tehnologija baterija i specifični standard usklađenosti.

5 scenarija pokrivaju praktični raspon rezervnih baterija. Za bolnicu, vrijeme rada je 4 sata (zahtjev NFPA 101 za zdravstvenu zaštitu), a kapacitet baterije je 2-5 kWh. Za aerodrom, vrijeme rada je 90 minuta (komercijalni zahtjev NFPA 101), a kapacitet baterije je 1-3 kWh. Za podatkovne centre, vrijeme rada je 30 minuta (put za evakuaciju), a kapacitet baterije je 0,5-1 kWh. Za hladno skladištenje, vrijeme rada je 90 minuta, a baterija mora biti otporna na hladnoću (LiFePO4 s niskotemperaturnim elektrolitom). Za izlaz u slučaju požara, vrijeme rada je 90 minuta, a baterija mora biti integrirana sa sistemom za dojavu požara.

Preporučena tehnologija baterija je LiFePO4 za svih 5 scenarija jer životni ciklus od 8-10 godina odgovara tipičnom ciklusu održavanja, a cijena je razumna. SLA je pogodan samo za instalacije s niskim prometom gdje niži trošak nadmašuje kraći životni ciklus. Superkondenzator je pogodan samo za instalacije s visokim ciklusom gdje dugi životni ciklus opravdava veće troškove. Ningbo Yufan Beifan preporučuje LiFePO4 za većinu kritičnih instalacija u objektima.

Formula za izračunavanje kapaciteta rezervne baterije

Kapacitet rezervne baterije izračunava se pomoću standardne formule:Kapacitet (kWh) = Snaga vrata (W) x Vrijeme rada (h) / 1000 / DoD, gdje je DoD dubina pražnjenja (0,8 za LiFePO4, 0,5 za SLA). Snaga vrata je nazivna snaga motora (obično 100 W za BF150/YF200) plus upravljačka elektronika (obično 10-20 W). Vrijeme rada je minimalno potrebno vrijeme rada prema lokalnom sigurnosnom standardu.

Za klizna vrata BF150 sa motorom od 100 W i upravljačkom elektronikom od 15 W, snaga vrata je 115 W. Za 90 minuta (1,5 sati) rada sa LiFePO4 baterijom (DoD 0.8), kapacitet je 115 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,22 kWh. Za 4 sata rada sa LiFePO4 baterijom, kapacitet je 115 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,58 kWh. Komercijalna baterija sljedeće veličine je 1 kWh, što pruža dodatnu marginu za stvarni radni ciklus motora (motor radi samo tokom otvaranja vrata, a ne kontinuirano).

Za YFSW200 krilna vrata sa motorom od 80 W i upravljačkom elektronikom od 15 W, snaga vrata je 95 W. Za 90 minuta rada sa LiFePO4 baterijom, kapacitet je 95 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,18 kWh. Za 4 sata rada, kapacitet je 95 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,48 kWh. Komercijalna baterija sljedeće veličine je 1 kWh, što obezbjeđuje adekvatnu marginu. Ningbo Yufan Beifan isporučuje standardne rezervne baterijske module kapaciteta 1, 2, 3 i 5 kWh za LiFePO4 i SLA tehnologije.

Usklađenost sa NFPA 101, EN 16005, IBC i ADA

Četiri standarda usklađenosti za integraciju rezervnih baterija za automatska vrata pokrivaju vrijeme rada, testiranje i zahtjeve za dokumentaciju.

• NFPA 101 (Zakonik o sigurnosti života):Za većinu poslovnih zgrada potrebno je 90 minuta dostupnosti za izlaz, a za zdravstvene ustanove 4 sata. Baterija se mora testirati godišnje testom pražnjenja, a rezultati testa moraju se dokumentirati u dnevniku održavanja objekta.
• EN 16005 (Evropska pješačka vrata na električni pogon):Za opća automatska vrata potrebno je 30 minuta rada, a za vrata za evakuaciju 90 minuta. Baterija se mora testirati godišnje testom pražnjenja, a rezultati testa moraju se dokumentirati.
• Međunarodni građevinski propis (IBC):Zahtijeva da automatska vrata na izlazima ostanu funkcionalna tokom trajanja evakuacije u slučaju nužde. IBC usvaja zahtjeve NFPA 101 putem reference za većinu tipova popunjenosti.
• Zakon o Amerikancima s invaliditetom (ADA):Zahtijeva da automatska vrata ostanu dostupna osobama s invaliditetom tokom evakuacije u hitnim slučajevima. ADA ne specificira vrijeme rada, ali zahtijeva da rukovanje vratima ne zahtijeva fizičku snagu ili spretnost koja prelazi mogućnosti operatera.

Četiri standarda pokrivaju pejzaž usklađenosti za tržišta SAD-a i Evrope. Za ostala tržišta, lokalni ekvivalentni standardi (Australija AS 1428, Kina GB 50763, itd.) obično usvajaju zahtjeve NFPA 101 ili EN 16005. Sistemi rezervnih baterija Ningbo Yufan Beifan standardno su u skladu sa NFPA 101 i EN 16005, uz dokumentaciju za integraciju IBC i ADA.

Uobičajene zamke prilikom integracije rezervnih baterija

Četiri zamke se stalno pojavljuju kod integracije rezervnih baterija za automatske pogone vrata. Svaku je lako izbjeći u fazi planiranja, a skupo je ispraviti je nakon instalacije.

Zamka 1: Premali kapacitet baterije za potrebno vrijeme rada

Najčešća zamka je poddimenzioniranje kapaciteta baterije samo na osnovu snage navedene na natpisnoj pločici motora, bez uzimanja u obzir stvarnog radnog ciklusa i efikasnosti invertora. Rezultat je da je stvarno vrijeme rada kraće od potrebnog vremena rada, a vrata se pokvare prije nego što se napajanje vrati. Rješenje je primjena formule za izračun kapaciteta s marginom od 30-50% za stvarni radni ciklus i efikasnost invertora. Ningbo Yufan Beifan preporučuje komercijalnu bateriju sljedeće veličine iznad izračunatog kapaciteta radi sigurnosne margine.

Zamka 2: Nepovezivanje rezervne baterije sa strujnim krugom za otključavanje brave

Neki instalateri spajaju rezervnu bateriju samo na napajanje motora, ali ne i na strujno kolo za otključavanje brave. Rezultat je da motor može otvoriti vrata, ali brava se ne može otključati tokom nestanka struje. Rješenje je integriranje rezervne baterije i sa strujnim kolom za napajanje motora i sa strujnim kolom za otključavanje brave. Integrirani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan uključuje oba strujna kola u standardnoj konfiguraciji.

Zamka 3: Neadekvatno održavanje i testiranje baterije

Rezervna baterija zahtijeva godišnje testiranje pražnjenja kako bi se provjerio kapacitet rada. Bez godišnjeg testiranja, degradacija baterije se ne otkriva sve dok ne dođe do stvarnog nestanka struje. Rješenje je provođenje godišnjeg postupka testiranja pražnjenja i zamjena baterije kada vrijeme rada padne ispod 80% navedenog vremena rada. Integrirani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan uključuje kolo za praćenje baterije koje bilježi cikluse pražnjenja i alarmira kada je potrebno zamijeniti bateriju.

Zamka 4: Ignorisanje performansi hladnih temperatura za instalacije hladnog skladištenja

Za instalacije hladnog skladištenja (temperatura okoline ispod 0°C), standardni kapacitet baterije pada na 50-70% nazivnog kapaciteta. Rezultat je da je stvarno vrijeme rada kraće od izračunatog vremena rada. Rješenje je specificirati bateriju za hladno skladištenje (LiFePO4 s niskotemperaturnim elektrolitom) i primijeniti dodatnu marginu kapaciteta od 30-50% za smanjenje nazivne snage na niskim temperaturama. Ningbo Yufan Beifan baterija za hladno skladištenje je predviđena za rad na -20°C s opcijom izoliranog kućišta.

Metoda odabira rezervne baterije u 5 koraka

Metodologija odabira u 5 koraka u nastavku primjenjuje se na instalatere automatskih vrata i upravitelje objekata koji odabiru integraciju rezervnih baterija za kritične objekte. Svaki korak ima mjerljiv rezultat koji se unosi u sljedeći korak.

1. Korak 1: Identifikujte kritičnost objekta.Identificirajte kritičnost objekta (bolnica, aerodrom, podatkovni centar, hladnjača, izlaz u slučaju požara, opći komercijalni objekt). Kritičnost određuje vrijeme rada i zahtjeve za redundanciju.
2. Korak 2: Odredite standard usklađenosti.Odredite standard usklađenosti (NFPA 101, EN 16005, IBC, ADA). Standard određuje minimalno vrijeme rada i zahtjeve za testiranje.
3. Korak 3: Izračunajte kapacitet baterije.Izračunajte kapacitet baterije na osnovu potrošnje energije pogona vrata, očekivanog radnog ciklusa tokom prekida i potrebnog vremena rada. Primijenite marginu od 30-50% za stvarni radni ciklus i efikasnost invertera.
4. Korak 4: Odaberite tehnologiju baterije.Odaberite tehnologiju baterije (SLA za niski promet, LiFePO4 za standardnu, superkondenzator za visoki ciklus). Tehnologija određuje životni ciklus i zahtjeve za održavanjem.
5. Korak 5: Provjerite integraciju i testiranje.Provjerite kompatibilnost punjača s pogonom vrata (24V DC ulaz, ograničenje struje punjenja, isključivanje pri niskom naponu). Provjerite integraciju s kontrolerom pogona za praćenje baterije. Planirajte godišnji postupak testiranja pražnjenja.

Ovih 5 koraka se primjenjuju i na nove instalacije automatskih vrata i na postojeće naknadne ugradnje vrata. Za naknadne ugradnje, korak 1 počinje s postojećim objektom, a korak 5 potvrđuje integraciju rezervne baterije. Za nove instalacije, korak 1 počinje sa zahtjevima zgrade, a korak 5 pušta sistem u rad. Ningbo Yufan Beifan pruža inženjersku podršku za oba scenarija.

Integracija sa sistemom za protivpožarni alarm i hitnim izlazom

Za automatska vrata na putevima za evakuaciju u slučaju nužde, integracija rezervne baterije mora biti koordinirana sa sistemom protivpožarnog alarma kako bi se osiguralo da vrata ispravno rade tokom evakuacije u slučaju nužde. Integracija pokriva tri scenarija: (1) normalan rad sa dostupnim glavnim napajanjem; (2) normalan rad sa aktivnom rezervnom baterijom (nestanak glavnog napajanja, ali bez požara); (3) rad u slučaju nužde sa aktivnim protivpožarnim alarmom (nestanak glavnog napajanja i aktiviran protivpožarni alarm).

Za normalan rad s glavnim napajanjem: vrata rade na glavnom napajanju, a rezervna baterija se održava u stanju stalnog punjenja pomoću punjača operatera vrata. Kolo za nadzor rezervne baterije provjerava stanje napunjenosti baterije i napon stalnog punjenja.

Za normalan rad s aktivnom rezervnom baterijom (nestanak glavnog napajanja): vrata se automatski prebacuju na napajanje iz rezervne baterije bez prekida. Rad vrata se nastavlja normalno, a brzina ciklusa se može smanjiti kako bi se produžilo vrijeme rada baterije. Kontroler pogona vrata bilježi događaj nestanka napajanja u dnevnik održavanja.

Za rad u hitnim slučajevima s aktivnim protivpožarnim alarmom: vrata se automatski otvaraju u potpuno otvoreni položaj i ostaju otvorena dok se protivpožarni alarm ne poništi ili se rezervna baterija ne isprazni. Ovo je sigurnosni način rada koji sprječava zaključavanje vrata tokom evakuacije u slučaju požara. Integracija sa sistemom protivpožarnog alarma zahtijeva da kontakt releja protivpožarnog alarma (obično NO ili NC) bude povezan na ulaz protivpožarnog alarma operatera vrata. Kada se aktivira protivpožarni alarm, operater vrata ulazi u način rada u hitnim slučajevima i drži vrata otvorena.

Integrisani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan standardno uključuje interfejs za protivpožarni alarm. Modul podržava i normalno otvorene (NO) i normalno zatvorene (NC) kontakte za protivpožarni alarm, a logika prioriteta se može konfigurisati putem menija za podešavanje operatera vrata. Integracija se provjerava tokom testa puštanja u rad simuliranjem okidača protivpožarnog alarma i provjerom da li vrata ulaze u hitni režim unutar navedenog vremena odziva (obično 1-2 sekunde).

Često postavljana pitanja