Автоматичні дверні приводи на критично важливих об'єктах повинні підтримувати аварійну евакуацію під час відключення електроенергії, але більшість приводів розроблені для живлення від мережі без можливості резервного копіювання. Найпоширенішим видом відмови є те, що двері замикаються під час відключення електроенергії, що затримує мешканців всередині приміщення або перешкоджає доступу до шляхів евакуації під час пожежі чи іншої надзвичайної ситуації. Правильна інтеграція резервного акумулятора запобігає цим видам відмови, підтримуючи роботу дверей протягом необхідного часу роботи під час відключення.

Цей посібник реструктуризує це рішення для установників автоматичних дверей, системних інтеграторів та керівників критично важливих об'єктів. Він спирається на понад 15-річний досвід компанії Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.автоматичний привід розсувних дверейдосвід проектування для лікарень, аеропортів, центрів обробки даних, холодильних сховищ та комерційних установок, включаючи інтеграцію резервних акумуляторів.

Чому інтеграція резервних акумуляторів автоматичних дверей важлива на критично важливих об'єктах

Автоматична інтеграція резервного акумулятора для дверей – це інженерний процес інтеграції вторинного джерела живлення з приводом дверей для підтримки роботи під час відключення основного живлення. Інтеграція не є необов'язковою на критично важливих об'єктах: вона обов'язкова згідно з нормами безпеки (NFPA 101, EN 16005, IBC) та потрібна для дотримання будівельного дозволу та перевірки пожежної безпеки. Інтеграція охоплює вибір акумулятора, конфігурацію зарядного пристрою, інтеграцію з контролером приводу дверей, а також процедуру моніторингу та тестування.

Найпоширенішим видом несправності є замикання дверей під час відключення електроенергії. Це трапляється, коли привод дверей залежить від основного джерела живлення для відмикання замка, а резервне живлення не підключено до кола відмикання замка. В результаті двері неможливо відкрити під час відключення електроенергії, що призводить до затримки мешканців або перешкоджання доступу до шляхів евакуації. Вирішення полягає в інтеграції резервного акумулятора як із колом живлення двигуна, так і зі колом відмикання замка, щоб двері могли автоматично відкриватися під час відключення електроенергії.

Другою найпоширенішою причиною несправності є неправильне обслуговування резервного акумулятора. З часом акумулятор виходить з ладу, а його ємність падає нижче необхідного часу роботи. Без щорічного тестування несправність не виявляється, доки не відбудеться фактичне відключення живлення. Вирішення полягає у впровадженні щорічної процедури перевірки розряду та заміні акумулятора, коли час роботи падає нижче 80% від зазначеного часу роботи. Інтегрований резервний модуль Ningbo Yufan Beifan містить схему моніторингу акумулятора, яка подає сигнал тривоги, коли ємність акумулятора падає нижче порогового значення.

3 технології резервного живлення: SLA / LiFePO4 / Суперконденсатор

3 технології резервного живлення від акумуляторів, наведені нижче, охоплюють практичні варіанти резервного живлення автоматичних дверей. Кожна технологія характеризується щільністю енергії, життєвим циклом, вартістю та типовим застосуванням.

Ці 3 технології охоплюють практичний діапазон резервних акумуляторів. SLA є найдешевшим варіантом, але має найкоротший термін служби та вимагає частішої заміни. LiFePO4 є стандартом для більшості критично важливих застосувань на об'єктах, оскільки термін служби (8-10 років) відповідає типовому циклу обслуговування, а вартість є прийнятною. Суперконденсатор є спеціалізованим варіантом для застосувань з високою кількістю циклів (наприклад, автоматичні двері, які перемикаються та запускаються понад 100 разів на день), де тривалий термін служби та швидка зарядка виправдовують вищу вартість.

Швидкість саморозряду – це швидкість, з якою акумулятор втрачає заряд, коли він не використовується. SLA має найвищий саморозряд (3-5% на місяць), що вимагає частіших циклів заряджання. LiFePO4 має найнижчий саморозряд (1-3% на місяць), що робить його ідеальним для резервного копіювання, коли акумулятор тривалий час простоює без діла. Суперконденсатор має найвищий саморозряд (10-20% на місяць), що вимагає частіших циклів заряджання, але дозволяє швидко перезаряджатися після відновлення основного живлення.

5 сценаріїв критично важливих об'єктів: лікарня / аеропорт / центр обробки даних / холодильне сховище / пожежний вихід

Наведені нижче 5 критичних сценаріїв для об'єктів охоплюють основні середовища застосування для інтеграції резервних акумуляторів для автоматичних дверей. Кожен сценарій характеризується типовим приводом дверей, необхідним часом роботи, рекомендованою технологією акумуляторів та конкретним стандартом відповідності.

5 сценаріїв охоплюють практичний діапазон резервного живлення від акумулятора. Для лікарні час роботи становить 4 години (вимога NFPA 101 щодо охорони здоров'я), а ємність акумулятора становить 2-5 кВт⋅год. Для аеропорту час роботи становить 90 хвилин (комерційна вимога NFPA 101), а ємність акумулятора становить 1-3 кВт⋅год. Для центру обробки даних час роботи становить 30 хвилин (шлях евакуації), а ємність акумулятора становить 0,5-1 кВт⋅год. Для холодного зберігання час роботи становить 90 хвилин, а акумулятор повинен бути холодостійким (LiFePO4 з низькотемпературним електролітом). Для пожежної евакуації час роботи становить 90 хвилин, а акумулятор має бути інтегрований із системою пожежної сигналізації.

Рекомендована технологія акумуляторів – LiFePO4 для всіх 5 сценаріїв, оскільки життєвий цикл 8-10 років відповідає типовому циклу обслуговування, а вартість є прийнятною. SLA підходить лише для установок з низьким навантаженням, де нижча вартість переважує коротший життєвий цикл. Суперконденсатори підходять лише для установок з високим навантаженням, де тривалий життєвий цикл виправдовує вищу вартість. Ningbo Yufan Beifan рекомендує LiFePO4 для більшості критично важливих установок на об'єктах.

Формула розрахунку ємності резервного акумулятора

Ємність резервного акумулятора розраховується за стандартною формулою:Потужність (кВт·год) = Потужність дверей (Вт) x Час роботи (год) / 1000 / Міністерство оборони США, де DoD – глибина розряду (0,8 для LiFePO4, 0,5 для SLA). Потужність дверей – це номінальна потужність двигуна (зазвичай 100 Вт для BF150/YF200) плюс електроніка керування (зазвичай 10-20 Вт). Час роботи – це мінімально необхідний час роботи згідно з місцевим стандартом безпеки.

Для розсувних дверей BF150 з двигуном потужністю 100 Вт та електронікою керування потужністю 15 Вт потужність дверей становить 115 Вт. Для 90 хвилин (1,5 години) роботи з LiFePO4 (DoD 0.8) ємність становить 115 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,22 кВт·год. Для 4 годин роботи з LiFePO4 ємність становить 115 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,58 кВт·год. Комерційний акумулятор наступного розміру має ємність 1 кВт·год, що забезпечує додатковий запас для фактичного робочого циклу двигуна (двигун працює лише під час відкриття дверей, а не постійно).

Для розпашних дверей YFSW200 з двигуном потужністю 80 Вт та електронікою керування потужністю 15 Вт потужність дверей становить 95 Вт. Для 90 хвилин роботи з LiFePO4 ємність становить 95 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,18 кВт·год. Для 4 годин роботи ємність становить 95 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,48 кВт·год. Наступний комерційний акумулятор має ємність 1 кВт·год, що забезпечує достатній запас ходу. Ningbo Yufan Beifan постачає стандартні резервні акумуляторні модулі ємністю 1, 2, 3 та 5 кВт·год як для технологій LiFePO4, так і для SLA.

Відповідність NFPA 101, EN 16005, IBC і ADA

Чотири стандарти відповідності для інтеграції резервного акумулятора автоматичних дверей охоплюють час роботи, тестування та вимоги до документації.

• NFPA 101 (Кодекс безпеки життєдіяльності):Потрібно 90 хвилин доступності виходу для більшості комерційних будівель та 4 години для медичних закладів. Акумулятор необхідно щорічно перевіряти за допомогою тесту на розряд, а результати тестів мають бути задокументовані в журналі технічного обслуговування закладу.
• EN 16005 (Європейські пішохідні двері з електроприводом):Потрібно 30 хвилин роботи для загальних автоматичних дверей та 90 хвилин для дверей евакуаційних шляхів. Акумулятор необхідно щорічно перевіряти за допомогою тесту на розряд, а результати випробувань мають бути задокументовані.
• Міжнародний будівельний кодекс (IBC):Вимагає, щоб автоматичні двері на шляхах евакуації залишалися функціональними протягом усього періоду аварійної евакуації. IBC приймає вимоги NFPA 101 шляхом посилання для більшості типів розміщення.
• Закон про американців з інвалідністю (ADA):Вимагає, щоб автоматичні двері залишалися доступними для осіб з інвалідністю під час евакуації у разі надзвичайної ситуації. Закон про американців з інвалідністю (ADA) не визначає час роботи, але вимагає, щоб керування дверима не вимагало фізичної сили чи спритності, що перевищує можливості оператора.

Ці 4 стандарти охоплюють ландшафт відповідності для ринків США та Європи. Для інших ринків місцеві еквівалентні стандарти (Австралія AS 1428, Китай GB 50763 тощо) зазвичай використовують вимоги NFPA 101 або EN 16005. Системи резервного живлення від Ningbo Yufan Beifan стандартно відповідають NFPA 101 та EN 16005, а також мають документацію щодо інтеграції IBC та ADA.

Типові помилки під час інтеграції резервних акумуляторів

Чотири пастки постійно виникають під час інтеграції резервних акумуляторів для автоматичних приводів дверей. Кожної з них легко уникнути на етапі планування, а виправити їх після встановлення дорого.

Пастка 1: Недостатня ємність акумулятора для необхідного часу роботи

Найпоширенішою помилкою є заниження ємності акумулятора лише на основі потужності, зазначеної на паспортній табличці двигуна, без урахування фактичного робочого циклу та ефективності інвертора. В результаті фактичний час роботи коротший за необхідний, і двері виходять з ладу до відновлення живлення. Вирішення полягає у застосуванні формули розрахунку ємності з запасом 30-50% для фактичного робочого циклу та ефективності інвертора. Ningbo Yufan Beifan рекомендує використовувати комерційний акумулятор наступного розміру з розрахунковою ємністю для забезпечення запасу міцності.

Помилка 2: Не підключення резервного акумулятора до ланцюга розблокування

Деякі установники підключають резервний акумулятор лише до живлення двигуна, але не до кола відмикання замка. В результаті двері можна відчинити двигуном, але замок не можна відчинити під час відключення електроенергії. Вирішення полягає в інтеграції резервного акумулятора як у коло живлення двигуна, так і в коло відмикання замка. Інтегрований резервний модуль Ningbo Yufan Beifan включає обидва кола у стандартній конфігурації.

Пастка 3: Недостатнє обслуговування та тестування акумулятора

Резервний акумулятор потребує щорічного тестування на розрядку для перевірки ємності під час роботи. Без щорічного тестування деградація акумулятора не виявляється, доки не відбудеться фактичне відключення живлення. Вирішення полягає у впровадженні щорічної процедури тестування на розрядку та заміні акумулятора, коли час роботи падає нижче 80% від зазначеного. Інтегрований резервний модуль Ningbo Yufan Beifan включає схему моніторингу акумулятора, яка реєструє цикли розрядки та подає сигналізацію, коли акумулятор потребує заміни.

Пастка 4: Ігнорування низькотемпературних характеристик установок холодильного зберігання

Для установок холодного зберігання (температура навколишнього середовища нижче 0°C) стандартна ємність акумулятора падає до 50-70% від номінальної ємності. В результаті фактичний час роботи коротший за розрахований. Вирішення полягає у визначенні акумулятора, призначеного для холодних умов (LiFePO4 з низькотемпературним електролітом), та застосуванні додаткового запасу ємності 30-50% для зниження номінальних характеристик за низької температури. Акумулятор Ningbo Yufan Beifan, призначений для холодних умов, розрахований на роботу при температурі -20°C з опцією ізольованого корпусу.

5-етапний метод вибору резервного акумулятора

Наведена нижче 5-етапна методологія вибору застосовується до установників автоматичних дверей та керівників об'єктів, які обирають інтеграцію резервних батарей для критично важливих об'єктів. Кожен крок має вимірюваний результат, який впливає на наступний крок.

1. Крок 1: Визначення критичності об'єкта.Визначте критичність об'єкта (лікарня, аеропорт, центр обробки даних, холодильне сховище, пожежний вихід, загальна комерційна споруда). Критичність визначає час роботи та вимоги до резервування.
2. Крок 2: Визначте стандарт відповідності.Визначте стандарт відповідності (NFPA 101, EN 16005, IBC, ADA). Стандарт визначає мінімальний час роботи та вимоги до випробувань.
3. Крок 3: Розрахунок ємності акумулятора.Розрахуйте ємність акумулятора на основі споживання енергії приводом дверей, очікуваного робочого циклу під час перебоїв та необхідного часу роботи. Застосуйте запас 30-50% для фактичного робочого циклу та ефективності інвертора.
4. Крок 4: Виберіть технологію акумулятора.Виберіть технологію акумулятора (SLA для низького навантаження, LiFePO4 для стандартної, суперконденсатор для високоциклової). Технологія визначає життєвий цикл та вимоги до обслуговування.
5. Крок 5: Перевірка інтеграції та тестування.Перевірте сумісність зарядного пристрою з приводом дверей (вхід 24 В постійного струму, обмеження струму заряджання, відключення за низької напруги). Перевірте інтеграцію з контролером приводу для моніторингу акумулятора. Сплануйте щорічну процедуру перевірки розрядки.

Ці 5 кроків застосовуються як до нових автоматичних дверей, так і до модернізації існуючих дверей. Для модернізації крок 1 починається з існуючого об'єкта, а крок 5 перевіряє інтеграцію резервного акумулятора. Для нових установок крок 1 починається з вимог до будівлі, а крок 5 вводить систему в експлуатацію. Ningbo Yufan Beifan надає інженерну підтримку для обох сценаріїв.

Інтеграція з системою пожежної сигналізації та аварійної евакуації

Для автоматичних дверей на шляхах евакуації в разі надзвичайної ситуації інтеграція резервного акумулятора має бути узгоджена із системою пожежної сигналізації, щоб забезпечити правильну роботу дверей під час екстреної евакуації. Інтеграція охоплює три сценарії: (1) нормальна робота з доступним основним живленням; (2) нормальна робота з активним резервним акумулятором (відключення основного живлення, але без пожежі); (3) аварійна робота з активною пожежною сигналізацією (відключення основного живлення та спрацювання пожежної сигналізації).

Для нормальної роботи з основним живленням: ворота працюють від основного джерела живлення, а резервний акумулятор підтримується в стані плавного заряду зарядним пристроєм приводу воріт. Схема контролю резервного акумулятора перевіряє стан заряду акумулятора та напругу плавного заряду.

Для нормальної роботи з активним резервним акумулятором (відключення основного живлення): ворота автоматично перемикаються на живлення від резервного акумулятора без перерви. Робота воріт продовжується у звичайному режимі, а швидкість циклу може бути зменшена для подовження часу роботи від акумулятора. Контролер приводу воріт реєструє подію відключення живлення в журналі технічного обслуговування.

Для аварійного режиму роботи з активованою пожежною сигналізацією: двері автоматично повністю відчиняються та залишаються відкритими, доки не буде вимикано пожежну сигналізацію або не розрядиться резервний акумулятор. Це режим безпеки, який запобігає блокуванню дверей під час евакуації у разі пожежі. Інтеграція з системою пожежної сигналізації вимагає підключення контакту реле пожежної сигналізації (зазвичай нормально-розмикаючого або нормально-розмикаючого) до входу пожежної сигналізації приводу дверей. Коли спрацьовує пожежна сигналізація, привод дверей переходить в аварійний режим і утримує двері відкритими.

Інтегрований резервний модуль Ningbo Yufan Beifan стандартно включає інтерфейс пожежної сигналізації. Модуль підтримує як нормально розімкнуті (NO), так і нормально замкнуті (NC) контакти пожежної сигналізації, а логіку пріоритету можна налаштувати через меню налаштувань оператора дверей. Інтеграція перевіряється під час випробування введення в експлуатацію шляхом імітації спрацьовування пожежної сигналізації та перевірки переходу дверей в аварійний режим протягом заданого часу реагування (зазвичай 1-2 секунди).

Часті запитання