Os operadores automáticos de portas en instalacións críticas deben manter a saída de emerxencia durante os cortes de subministración eléctrica, pero a maioría dos operadores están deseñados para a alimentación da rede sen capacidade de reserva. O modo de fallo máis común é que as fechaduras das portas se pechen durante un corte de subministración eléctrica, atrapando aos ocupantes dentro das instalacións ou impedindo o acceso ás rutas de escape durante un incendio ou outra emerxencia. A correcta integración da batería de reserva evita estes modos de fallo mantendo o funcionamento da porta durante o tempo de funcionamento requirido durante o corte.

Esta guía reestrutura esa decisión para instaladores de portas automáticas, integradores de sistemas e xestores de instalacións críticas. Baséase nos máis de 15 anos de experiencia de Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.operador-de-porta-corredoira-automáticaexperiencia en deseño para hospitais, aeroportos, centros de datos, cámaras frigoríficas e instalacións comerciais, incluíndo a integración de baterías de reserva.

Por que é importante a integración da batería de reserva de portas automáticas en instalacións críticas

A integración da batería de reserva para portas automáticas é o proceso de enxeñaría que consiste en integrar unha fonte de alimentación secundaria co operador da porta para manter o funcionamento durante unha interrupción da subministración eléctrica principal. A integración non é opcional en instalacións críticas: é obrigatoria segundo os códigos de seguridade (NFPA 101, EN 16005, IBC) e é necesaria para o cumprimento do permiso de construción e a inspección de seguridade contra incendios. A integración abrangue a selección da batería, a configuración do cargador, a integración co controlador do operador da porta e o procedemento de monitorización e probas.

O modo de fallo máis común é o peche da porta durante un corte de enerxía. Isto ocorre cando o operador da porta depende da fonte de alimentación principal para a apertura da pechadura e a alimentación de reserva non está conectada ao circuíto de apertura da pechadura. O resultado é que a porta non se pode abrir durante o corte, o que atrapa aos ocupantes ou impide o acceso ás rutas de escape. A solución é integrar a batería de reserva tanto co circuíto de alimentación do motor como co circuíto de apertura da pechadura, para que a porta poida abrirse automaticamente durante o corte.

O segundo modo de fallo máis común é que a batería de reserva non se manteña axeitadamente. A batería degrádase co tempo e a capacidade cae por debaixo do tempo de funcionamento requirido. Sen probas anuais, o fallo non se detecta ata que se produce o corte de enerxía real. A solución é implementar un procedemento de proba de descarga anual e substituír a batería cando o tempo de funcionamento caia por debaixo do 80 % do tempo de funcionamento especificado. O módulo de reserva integrado de Ningbo Yufan Beifan inclúe un circuíto de monitorización da batería que emite unha alarma cando a capacidade da batería caia por debaixo do limiar.

As 3 tecnoloxías de baterías de reserva: SLA / LiFePO4 / supercondensador

As 3 tecnoloxías de baterías de reserva que se indican a continuación abarcan as opcións prácticas para a alimentación de reserva para portas automáticas. Cada tecnoloxía caracterízase pola densidade de enerxía, o ciclo de vida, o custo e a aplicación típica.

As 3 tecnoloxías cobren a gama práctica de baterías de reserva. A SLA é a opción de menor custo, pero ten o ciclo de vida máis curto e require unha substitución máis frecuente. A LiFePO4 é o estándar para a maioría das aplicacións en instalacións críticas porque o ciclo de vida (8-10 anos) coincide co ciclo de mantemento típico e o custo é razoable. O supercondensador é a opción especializada para aplicacións de ciclo alto (por exemplo, portas automáticas que funcionan máis de 100 veces ao día) onde o longo ciclo de vida e a carga rápida xustifican o maior custo.

A taxa de autodescarga é a velocidade á que a batería perde carga cando non está en uso. A SLA ten a maior autodescarga (3-5 % ao mes), o que require ciclos de carga máis frecuentes. A LiFePO4 ten a menor autodescarga (1-3 % ao mes), o que a fai ideal para aplicacións de reserva onde a batería permanece inactiva durante longos períodos. O supercondensador ten a maior autodescarga (10-20 % ao mes), o que require ciclos de carga máis frecuentes pero permite unha recarga rápida cando se restaura a alimentación principal.

5 escenarios de instalacións críticas: Hospital / Aeroporto / Centro de datos / Almacén frigorífico / Saída de incendios

Os 5 escenarios críticos de instalacións que se mostran a continuación abarcan os principais entornos de aplicación para a integración de baterías de reserva de portas automáticas. Cada escenario caracterízase polo operador de porta típico, o tempo de funcionamento requirido, a tecnoloxía de batería recomendada e o estándar de cumprimento específico.

Os 5 escenarios abarcan o rango práctico de baterías de reserva. Para hospitais, o tempo de funcionamento é de 4 horas (requisito sanitario da NFPA 101) e a capacidade da batería é de 2 a 5 kWh. Para aeroportos, o tempo de funcionamento é de 90 minutos (requisito comercial da NFPA 101) e a capacidade da batería é de 1 a 3 kWh. Para centros de datos, o tempo de funcionamento é de 30 minutos (ruta de escape) e a capacidade da batería é de 0,5 a 1 kWh. Para almacenamento en frío, o tempo de funcionamento é de 90 minutos e a batería debe ser apta para frío (LiFePO4 con electrolito de baixa temperatura). Para saídas de incendios, o tempo de funcionamento é de 90 minutos e a batería debe estar integrada co sistema de alarma de incendios.

A tecnoloxía de batería recomendada é LiFePO4 para os 5 escenarios porque o ciclo de vida de 8 a 10 anos coincide co ciclo de mantemento típico e o custo é razoable. A SLA só é axeitada para instalacións de baixo tráfico onde o menor custo compensa o ciclo de vida máis curto. O supercondensador só é axeitado para instalacións de ciclo alto onde o longo ciclo de vida xustifica o maior custo. Ningbo Yufan Beifan recomenda LiFePO4 para a maioría das instalacións críticas.

Fórmula de cálculo da capacidade da batería de reserva

A capacidade da batería de reserva calcúlase usando a fórmula estándar:Capacidade (kWh) = Potencia da porta (W) x Tempo de funcionamento (h) / 1000 / DoD, onde DoD é a profundidade de descarga (0,8 para LiFePO4, 0,5 para SLA). A potencia da porta é a potencia nominal do motor (normalmente 100 W para BF150/YF200) máis a electrónica de control (normalmente 10-20 W). O tempo de funcionamento é o tempo de funcionamento mínimo requirido pola norma de seguridade local.

Para unha porta corrediza BF150 con motor de 100 W e electrónica de control de 15 W, a potencia da porta é de 115 W. Durante un tempo de funcionamento de 90 minutos (1,5 horas) con LiFePO4 (DoD 0,8), a capacidade é de 115 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,22 kWh. Durante 4 horas de funcionamento con LiFePO4, a capacidade é de 115 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,58 kWh. A batería comercial do seguinte tamaño é de 1 kWh, o que proporciona unha marxe adicional para o ciclo de traballo real do motor (o motor só funciona durante a apertura da porta, non continuamente).

Para unha porta batiente YFSW200 con motor de 80 W e electrónica de control de 15 W, a potencia da porta é de 95 W. Para un tempo de funcionamento de 90 minutos con LiFePO4, a capacidade é de 95 x 1,5 / 1000 / 0,8 = 0,18 kWh. Para un tempo de funcionamento de 4 horas, a capacidade é de 95 x 4 / 1000 / 0,8 = 0,48 kWh. A batería comercial do seguinte tamaño é de 1 kWh, o que proporciona unha marxe adecuada. Ningbo Yufan Beifan subministra módulos de batería de reserva estándar en capacidades de 1, 2, 3 e 5 kWh tanto para as tecnoloxías LiFePO4 como SLA.

Conformidade NFPA 101, EN 16005, IBC e ADA

Os catro estándares de cumprimento para a integración da batería de reserva de portas automáticas abarcan o tempo de execución, as probas e os requisitos de documentación.

• NFPA 101 (Código de seguridade vital):Require 90 minutos de dispoñibilidade de saída para a maioría dos edificios comerciais e 4 horas para os centros sanitarios. A batería debe probarse anualmente cunha proba de descarga e os resultados da proba deben documentarse no rexistro de mantemento das instalacións.
• EN 16005 (Portas peonís eléctricas europeas):Require 30 minutos de funcionamento para portas automáticas xerais e 90 minutos para portas de vías de escape. A batería debe probarse anualmente cunha proba de descarga e os resultados da proba deben documentarse.
• Código Internacional de Edificación (IBC):Require que as portas automáticas das vías de saída permanezan funcionais mentres dure a evacuación de emerxencia. O IBC adopta os requisitos da NFPA 101 como referencia para a maioría dos tipos de ocupación.
• Lei de Estadounidenses con Discapacidades (ADA):Require que as portas automáticas permanezan accesibles para as persoas con discapacidade durante a evacuación de emerxencia. A ADA non especifica un tempo de funcionamento, pero require que o funcionamento da porta non requira forza física nin destreza máis alá da capacidade do operador.

As 4 normas abarcan o panorama do cumprimento normativo para os mercados estadounidense e europeo. Para outros mercados, as normas locais equivalentes (Australia AS 1428, China GB 50763, etc.) adoitan adoptar os requisitos da NFPA 101 ou da EN 16005. Os sistemas de baterías de reserva de Ningbo Yufan Beifan cumpren coa NFPA 101 e a EN 16005 por defecto, con documentación para a integración de IBC e ADA.

Erros comúns ao integrar baterías de reserva

Catro erros aparecen repetidamente na integración da batería de reserva para os operadores de portas automáticas. Cada un deles é fácil de evitar na fase de planificación e custoso de corrixir despois da instalación.

Error 1: Capacidade da batería insuficiente para o tempo de funcionamento requirido

O erro máis común é subdimensionar a capacidade da batería baseándose unicamente na potencia da placa de identificación do motor, sen ter en conta o ciclo de traballo real nin a eficiencia do inversor. O resultado é que o tempo de funcionamento real é máis curto que o tempo de funcionamento requirido e a porta falla antes de que se restableza a electricidade. A solución é aplicar a fórmula de cálculo da capacidade cunha marxe do 30-50 % para o ciclo de traballo real e a eficiencia do inversor. Ningbo Yufan Beifan recomenda unha batería comercial do seguinte tamaño por riba da capacidade calculada para a marxe de seguridade.

Error 2: Non conectar a batería de reserva ao circuíto de liberación do bloqueo

Algúns instaladores conectan a batería de reserva só á alimentación do motor, pero non ao circuíto de apertura da pechadura. O resultado é que o motor pode abrir a porta, pero a pechadura non se pode liberar durante a interrupción. A solución é integrar a batería de reserva tanto no circuíto de alimentación do motor como no circuíto de apertura da pechadura. O módulo de reserva integrado de Ningbo Yufan Beifan inclúe ambos os circuítos na configuración estándar.

Trampa 3: Mantemento e probas inadecuados da batería

A batería de reserva require unha proba de descarga anual para verificar a capacidade de funcionamento. Sen a proba anual, a degradación da batería non se detecta ata que se produce o corte de enerxía real. A solución é implementar un procedemento de proba de descarga anual e substituír a batería cando o tempo de funcionamento caia por debaixo do 80 % do tempo de funcionamento especificado. O módulo de reserva integrado de Ningbo Yufan Beifan inclúe un circuíto de monitorización da batería que rexistra os ciclos de descarga e emite alarmas cando é necesario substituír a batería.

Error 4: Ignorar o rendemento a baixas temperaturas nas instalacións de almacenamento en frío

Para instalacións de almacenamento en frío (temperatura ambiente inferior a 0 °C), a capacidade estándar da batería baixa ata o 50-70 % da capacidade nominal. O resultado é que o tempo de funcionamento real é máis curto que o tempo de funcionamento calculado. A solución é especificar a batería de capacidade para frío (LiFePO4 con electrolito de baixa temperatura) e aplicar unha marxe de capacidade adicional do 30-50 % para a redución da potencia a baixa temperatura. A batería de capacidade para frío Ningbo Yufan Beifan está clasificada para un funcionamento a -20 °C coa opción de carcasa illada.

Método de selección da batería de reserva en 5 pasos

A metodoloxía de selección de 5 pasos que se indica a continuación aplícase aos instaladores de portas automáticas e aos xestores de instalacións que seleccionan a integración de baterías de reserva para instalacións críticas. Cada paso ten un resultado medible que se inflúe no seguinte paso.

1. Paso 1: Identificar a criticidade das instalacións.Identificar a criticidade das instalacións (hospital, aeroporto, centro de datos, cámara frigorífica, saída de incendios, comercial en xeral). A criticidade determina o tempo de execución e os requisitos de redundancia.
2. Paso 2: Determinar o estándar de cumprimento.Determinar a norma de conformidade (NFPA 101, EN 16005, IBC, ADA). A norma determina o tempo mínimo de funcionamento e os requisitos de proba.
3. Paso 3: Calcula a capacidade da batería.Calcula a capacidade da batería en función do consumo de enerxía do operador da porta, o ciclo de traballo previsto durante a interrupción e o tempo de funcionamento requirido. Aplica unha marxe do 30-50 % para o ciclo de traballo real e a eficiencia do inversor.
4. Paso 4: Escolle a tecnoloxía da batería.Selecciona a tecnoloxía da batería (SLA para tráfico baixo, LiFePO4 para estándar, supercondensador para ciclo alto). A tecnoloxía determina o ciclo de vida e os requisitos de mantemento.
5. Paso 5: Verificar a integración e as probas.Verificar a compatibilidade do cargador co operador da porta (entrada de 24 V CC, límite de corrente de carga, corte de baixa tensión). Verificar a integración co controlador do operador para a monitorización da batería. Planificar o procedemento anual da proba de descarga.

Os 5 pasos aplícanse tanto ás novas instalacións de portas automáticas como ás remodelacións de portas existentes. Para as remodelacións, o paso 1 comeza coas instalacións existentes e o paso 5 valida a integración da batería de reserva. Para as novas instalacións, o paso 1 comeza cos requisitos do edificio e o paso 5 pon en marcha o sistema. Ningbo Yufan Beifan ofrece asistencia de enxeñaría para ambos os escenarios.

Integración co sistema de alarma contra incendios e a saída de emerxencia

Para as portas automáticas en rutas de saída de emerxencia, a integración da batería de reserva debe coordinarse co sistema de alarma de incendios para garantir que a porta funcione correctamente durante a evacuación de emerxencia. A integración abrangue tres escenarios: (1) funcionamento normal coa alimentación principal dispoñible; (2) funcionamento normal coa batería de reserva activa (corte da alimentación principal pero sen incendio); (3) funcionamento de emerxencia con alarma de incendios activa (corte da alimentación principal e alarma de incendios activada).

Para o funcionamento normal coa alimentación principal: a porta funciona coa fonte de alimentación principal e a batería de reserva mantense en carga de flotación mediante o cargador do operador da porta. O circuíto de monitorización da batería de reserva verifica o estado de carga da batería e a tensión de carga de flotación.

Para o funcionamento normal coa batería de reserva activa (corte da subministración principal): a porta cambia automaticamente á subministración da batería de reserva sen interrupcións. O funcionamento da porta continúa con normalidade e a velocidade do ciclo pode reducirse para prolongar o tempo de funcionamento da batería. O controlador do operador da porta rexistra o evento de corte de subministración para o rexistro de mantemento.

Para o funcionamento de emerxencia coa alarma de incendio activada: a porta ábrese automaticamente á posición totalmente aberta e permanece aberta ata que se active a alarma de incendio ou se esgote a batería de reserva. Este é o modo de anulación de seguridade que impide que a porta se peche con chave durante a evacuación en caso de incendio. A integración co sistema de alarma de incendio require que o contacto do relé de alarma de incendio (normalmente NA ou NC) estea conectado á entrada de alarma de incendio do operador da porta. Cando se activa a alarma de incendio, o operador da porta entra no modo de emerxencia e mantén a porta aberta.

O módulo de copia de seguridade integrado de Ningbo Yufan Beifan inclúe a interface de alarma de incendios de serie. O módulo admite contactos de alarma de incendios normalmente abertos (NA) e normalmente pechados (NC), e a lóxica de prioridade pódese configurar a través do menú de configuración do operador da porta. A integración verifícase durante a proba de posta en servizo simulando a activación da alarma de incendios e verificando que a porta entra no modo de emerxencia dentro do tempo de resposta especificado (normalmente 1-2 segundos).

Preguntas frecuentes