Pełna treść artykułu jest dostępna dla zarejestrowanych użytkowników.

Wymagania dotyczące wentylacji

3.4.2019, , Źródło: Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o.

Celem wentylacji pomieszczenia z akumulatorami lub obudowy jest utrzymanie stężeń wodoru w mieszaninie z powietrzem poniżej 4% (dolnej granicy wybuchowości). Pomieszczenie akumulatorni lub obudowę mieszczącą akumulatory uważa się za bezpieczne pod względem wybuchowym, jeżeli za pomocą wentylacji naturalnej lub sztucznej stężenie wodoru utrzymywane będzie trwale poniżej dolnej granicy wybuchowości.

Wentylacja naturalna

Do uzyskania przepływu powietrza zapewniającego wymagane rozrzedzenie emitowanego wodoru poniżej dolnej granicy wybuchowości zalecane jest stosowanie wentylacji naturalnej.

W akumulatorniach i w obudowach otwory wlotowe powietrza wentylacyjnego i otwory wylotowe powinny być umieszczone na przeciwległych ścianach. Kierunek przepływu powietrza powinien być zgodny z gęstością względna wodoru, który jest czternaście razy lżejszy od powietrza i ma naturalna zdolność unoszenia się. Wlot powietrza wentylacyjnego powinien być zatem nad podłogą pomieszczenia, a wylot w suficie lub w ścianie możliwie blisko sufitu. Jeżeli otwory wlotowy i wylotowy muszą być umieszczone na tej samej ścianie, to odległość między nimi nie powinna być mniejsza od 2 m.

Minimalny wolny przekrój otworów wlotowego i wylotowego powinien być obliczany za pomocą poniższego wzoru:

A = 28 ∙ Q [cm2]

gdzie:

Q - prędkość przepływu powietrza wentylacyjnego [m3/h ]

A - suma powierzchni przekrojów wlotu i wylotu powietrza wentylacyjnego [cm2]

Do celów obliczeniowych przyjmuje się prędkość przepływu powietrza - 0,1 m/s.

Minimalną prędkość przepływu powietrza wentylacyjnego Q przy wentylowaniu pomieszczenia baterii lub obudowy zawierającej akumulatory można obliczyć za pomocą wzoru:

Q = v ∙ q ∙ s ∙ n ∙ Igaz ∙ Cn ∙ 103 [m3/h]

gdzie:

v - wymagane rozrzedzenie wodoru(100%-4%)/4%= 24

q - 0,42 ∙ 10-3 [m3 /A∙h] (prąd przeładowania o natężeniu 1 A wytwarza w ciągu godziny,0,45 l wodoru w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia)

s - 5,0 - współczynnik bezpieczeństwa

n- liczba ogniw

Igaz - natężenie prądu wytwarzającego wodór (gaz) mA/Ah pojemności znamionowej

akumulatora; przy ładowaniu konserwacyjnym Ifloat, przy ładowaniu przyspieszonym

Iboost.

Cit - pojemność C10 ogniw ołowiowych [Ah], Uf = 1,80 V/ogn w temperaturze 20oC lub

pojemność C5 – ogniw niklowo-kadmowych Ah, Uf 1,0V/ogn w temperaturze 20oC

Do obliczeń można przyjmować:

Igaz - 2A/100Ah akumulatorów z ciekłym elektrolitem,

Igaz - 1A/100Ah akumulatorów z ciekłym elektrolitem i zmniejszoną ilością antymonu,

Igaz - 0,5 A/100Ah akumulatorów z ciekłym elektrolitem i korkami rekombinacyjnymi

Igaz - 0,2 A/100Ah akumulatorów z zaworami regulacyjnymi

Przy wartości iloczynu: v ∙ q ∙ s = 0,05 m3/Ah wzór na przepływ powietrza wentylacyjnego przybierze postać:

Q = 0,05 ∙ n ∙ Igaz ∙ Crt ∙ 10-3 [m3/h]

Natężenie prądu Igaz wytwarzającego gaz (wodór) wynika z następującej zależności:

Igaz = Ifloat ∙ fg ∙ fs [mA/Ah]

Igaz = Iboost ∙ fg ∙ fs [mA/Ah]

gdzie:

Ifloat - natężenie prądu ładowania konserwacyjnego w warunkach pełnego naładowania przy

zdefiniowanym napięciu ładowania konserwacyjnego w temperaturze 20oC,

Iboost - natężenie prądu ładowania przyspieszonego w warunkach pełnego naładowania przy

zdefiniowanym napięciu ładowania przyspieszonego w temperaturze 20oC,

fg - współczynnik emisji gazu, udział natężenia prądu w stanie pełnego naładowania

produkującego wodór,

fs - współczynnik bezpieczeństwa emisji gazu uwzględniający wadliwe ogniwa w baterii

lub wyeksploatowanie baterii,

Jeżeli producent baterii nie wskazał inaczej to w tabeli 1 podane są zalecane wartości prądów Ifloat i Iboost, napięcia Ufloat oraz współczynników fg i fs.

Tabela 1. Zalecane wartości prądów Ifloat i Iboost, napięcia oraz współczynników fg i fs w czasie ładowania prostownikiem wg charakterystyki IU lub U

Wielkość Baterie ołowiowe,ogniwa otwarte Sb < 3%1) Baterie ołowiowe ogniwa VRLA(sterowane zaworami)  Baterie Ni-Cd ogniwa otwarte2) 
Współczynnik emisji gazu fg  1,0   0,2   1,0  
Współczynnik bezpieczeństwa emisji gazu fs przy 10% wadliwych i wyeksploatowanych ogniw   5,0   5,0   5,0  
Napięcie ładowania konserwacyjnego Ufloat 3) [ V/ogn]   2,23   2,27   1,40  
Natężenie prądu ładowania konserwacyjnego Ifload [mA/Ah]  1,0  1,0  1,0  
Natężenie prądu ładowania konserwacyjnego Igaz [mA/Ah] przy obliczaniu przepływu powietrza  5,0   1,0   5,0  
Napięcie ładowania przyspieszonego Uboost [V/ogn]   2,40   2,40   1,55  
Natężenie prądu ładowania przyspieszonego Iboost [mA/Ah]  4,0   8,0   10,0  
 

Używamy plików cookie, żeby ciągle poprawiać jakość witryny.
Dowiedz się więcej.