Automatski pogoni za vrata u kritičnim objektima moraju održavati izlaz u nuždi tijekom nestanka struje, ali većina pogona dizajnirana je za napajanje iz mreže bez mogućnosti rezervnog napajanja. Najčešći način kvara je da se vrata zaključaju tijekom nestanka struje, zarobljavajući putnike unutar objekta ili sprječavajući pristup evakuacijskim putovima tijekom požara ili druge hitne situacije. Ispravna integracija rezervne baterije sprječava ove načine kvara održavanjem rada vrata tijekom potrebnog vremena rada tijekom nestanka struje.

Ovaj vodič restrukturira tu odluku za instalatere automatskih vrata, integratore sustava i upravitelje kritičnih objekata. Temelji se na više od 15 godina iskustva tvrtke Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.automatski-pogon-kliznih-vrataiskustvo u projektiranju za bolnice, zračne luke, 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 pogonom vrata kako bi se održao rad tijekom nestanka glavnog napajanja. Integracija nije opcionalna u kritičnim objektima: obvezna je prema sigurnosnim propisima (NFPA 101, EN 16005, IBC) i potrebna je za usklađenost s građevinskom dozvolom i inspekcijom zaštite od požara. Integracija obuhvaća odabir baterije, konfiguraciju punjača, integraciju s kontrolerom pogona vrata te postupak praćenja i testiranja.

Najčešći način kvara je zaključavanje vrata tijekom nestanka struje. To se događa kada se operater vrata oslanja na glavni izvor napajanja za otključavanje brave, a rezervno napajanje nije spojeno na strujni krug za otključavanje brave. Rezultat je da se vrata ne mogu otvoriti tijekom nestanka struje, što zarobljava putnike ili sprječava pristup evakuacijskim putovima. Rješenje je integriranje rezervne baterije s strujnim krugom motora i strujnim krugom za otključavanje brave, tako da se vrata mogu automatski otvoriti tijekom nestanka struje.

Drugi najčešći način kvara je nepravilno održavanje rezervne baterije. Baterija se s 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 provedba godišnjeg postupka testiranja pražnjenja i zamjena baterije kada vrijeme rada padne ispod 80% navedenog vremena rada. Integrirani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan uključuje krug za nadzor baterije koji alarmira kada kapacitet baterije padne ispod praga.

3 tehnologije rezervnih baterija: SLA / LiFePO4 / Superkondenzator

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

Tri 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 specijalizirana opcija za primjene s visokim ciklusom rada (npr. automatska vrata koja se okreću i otvaraju 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 sigurnosne primjene gdje baterija dulje vrijeme stoji u stanju mirovanja. Superkondenzator ima najveće samopražnjenje (10-20% mjesečno), što zahtijeva češće cikluse punjenja, ali omogućuje brzo ponovno punjenje kada se glavno napajanje vrati.

5 scenarija kritičnih objekata: Bolnica / Zračna luka / Podatkovni centar / 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 scenarij 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 skrb), a kapacitet baterije je 2-5 kWh. Za zračnu luku, vrijeme rada je 90 minuta (komercijalni zahtjev NFPA 101), a kapacitet baterije je 1-3 kWh. Za podatkovni centar, vrijeme rada je 30 minuta (put za bijeg), 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 sustavom za dojavu požara.

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

Formula za izračun 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 s motorom od 100 W i upravljačkom elektronikom od 15 W, snaga vrata je 115 W. Za 90 minuta (1,5 sati) rada s LiFePO4 baterijom (DoD 0.8), kapacitet je 115 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,22 kWh. Za 4 sata rada s 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 tijekom otvaranja vrata, a ne kontinuirano).

Za YFSW200 krilna vrata s motorom od 80 W i upravljačkom elektronikom od 15 W, snaga vrata je 95 W. Za 90 minuta rada s 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 osigurava odgovarajuću marginu. Ningbo Yufan Beifan isporučuje standardne rezervne baterijske module kapaciteta 1, 2, 3 i 5 kWh za LiFePO4 i SLA tehnologije.

Sukladnost s NFPA 101, EN 16005, IBC i ADA

Četiri standarda sukladnosti za integraciju rezervne baterije 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 izlaza, 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 (Europska pješačka vrata s električnim pogonom):Za opća automatska vrata potrebno je 30 minuta rada, a za vrata evakuacijskih putova 90 minuta. Bateriju je potrebno testirati godišnje testom pražnjenja, a rezultati testa moraju se dokumentirati.
• Međunarodni građevinski propis (IBC):Zahtijeva da automatska vrata na izlazima ostanu funkcionalna tijekom trajanja evakuacije u slučaju nužde. IBC usvaja zahtjeve NFPA 101 referencom za većinu vrsta popunjenosti.
• Zakon o Amerikancima s invaliditetom (ADA):Zahtijeva da automatska vrata ostanu dostupna osobama s invaliditetom tijekom evakuacije u hitnim slučajevima. ADA ne određuje vrijeme rada, ali zahtijeva da rukovanje vratima ne zahtijeva fizičku snagu ili spretnost koja prelazi mogućnosti operatera.

Četiri standarda pokrivaju područje usklađenosti za američko i europsko tržište. Za ostala tržišta, lokalni ekvivalentni standardi (Australija AS 1428, Kina GB 50763 itd.) obično usvajaju zahtjeve NFPA 101 ili EN 16005. Sustavi rezervnih baterija Ningbo Yufan Beifan standardno su u skladu s NFPA 101 i EN 16005, s dokumentacijom za integraciju IBC i ADA.

Uobičajene zamke prilikom integracije rezervnih baterija

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

Zamka 1: Premali kapacitet baterije za potrebno vrijeme rada

Najčešća zamka je poddimenzioniranje kapaciteta baterije samo na temelju snage navedene na natpisnoj pločici motora, bez uzimanja u obzir stvarnog radnog ciklusa i učinkovitosti pretvarača. 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 učinkovitost pretvarača. Ningbo Yufan Beifan preporučuje komercijalnu bateriju sljedeće veličine iznad izračunatog kapaciteta radi sigurnosne margine.

Zamka 2: Nespajanje rezervne baterije na strujni krug za otključavanje brave

Neki instalateri spajaju rezervnu bateriju samo na napajanje motora, ali ne i na strujni krug za otključavanje brave. Rezultat je da se vrata mogu otvoriti motorom, ali se brava ne može otključati tijekom nestanka struje. Rješenje je integriranje rezervne baterije i s strujnim krugom za napajanje motora i s strujnim krugom za otključavanje brave. Integrirani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan uključuje oba kruga 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 provedba godišnjeg postupka testiranja pražnjenja i zamjena baterije kada vrijeme rada padne ispod 80% navedenog vremena rada. Integrirani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan uključuje krug za nadzor baterije koji bilježi cikluse pražnjenja i alarmira kada je potrebno zamijeniti bateriju.

Zamka 4: Ignoriranje 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 korištenje (LiFePO4 s niskotemperaturnim elektrolitom) i primijeniti dodatnu marginu kapaciteta od 30-50% za smanjenje nazivne snage na hladnoj temperaturi. Ningbo Yufan Beifan baterija za hladno korištenje predviđena je 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: Utvrdite kritičnost objekta.Odredite kritičnost objekta (bolnica, zračna luka, 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 sukladnosti (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 temelju potrošnje energije pogona vrata, očekivanog radnog ciklusa tijekom prekida i potrebnog vremena rada. Primijenite marginu od 30-50% za stvarni radni ciklus i učinkovitost pretvarača.
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 održavanja.
5. Korak 5: Provjerite integraciju i testiranje.Provjerite kompatibilnost punjača s pogonom vrata (24 V DC ulaz, ograničenje struje punjenja, isključivanje pri niskom naponu). Provjerite integraciju s kontrolerom pogona za praćenje baterije. Planirajte godišnji postupak ispitivanja pražnjenja.

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

Integracija sa sustavom za dojavu požara i hitnim izlazom

Za automatska vrata na putovima za evakuaciju u nuždi, integracija rezervne baterije mora biti koordinirana sa sustavom vatrodojave kako bi se osiguralo da vrata ispravno rade tijekom evakuacije u nuždi. Integracija pokriva tri scenarija: (1) normalan rad s dostupnim glavnim napajanjem; (2) normalan rad s aktivnom rezervnom baterijom (nestanak glavnog napajanja, ali bez požara); (3) rad u nuždi s aktivnim vatrodojavnim alarmom (nestanak glavnog napajanja i aktiviran vatrodojavni 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. Nadzorni krug 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 normalno nastavlja, a brzina ciklusa može se smanjiti kako bi se produžilo vrijeme rada baterije. Kontroler pogona vrata bilježi događaj nestanka napajanja u dnevnik održavanja.

Za rad u nuždi s aktivnim protupožarnim alarmom: vrata se automatski otvaraju u potpuno otvoreni položaj i ostaju otvorena dok se protupožarni alarm ne poništi ili se rezervna baterija ne isprazni. Ovo je način sigurnosnog premošćivanja koji sprječava zaključavanje vrata tijekom evakuacije u slučaju požara. Integracija sa sustavom protupožarnog alarma zahtijeva da kontakt releja protupožarnog alarma (obično NO ili NC) bude spojen na ulaz protupožarnog alarma operatera vrata. Kada se aktivira protupožarni alarm, operater vrata ulazi u način rada u nuždi i drži vrata otvorena.

Integrirani rezervni modul Ningbo Yufan Beifan standardno uključuje sučelje za vatrodojavu. Modul podržava i normalno otvorene (NO) i normalno zatvorene (NC) kontakte vatrodojave, a logika prioriteta se može konfigurirati putem izbornika postavki operatera vrata. Integracija se provjerava tijekom ispitivanja puštanja u rad simuliranjem okidača vatrodojave i provjerom ulaska vrata u hitni način rada unutar navedenog vremena odziva (obično 1-2 sekunde).

Često postavljana pitanja