Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Муҳандисӣ / Назорати таркиш дар системаҳои захиракунии энергия бо батареяҳои литий-ионӣ: маълумоти UL 9540A, NFPA 68 ва NFPA 69 ба тарҳ чӣ гуна таъсир мерасонанд?
Муҳандисӣ

Назорати таркиш дар системаҳои захиракунии энергия бо батареяҳои литий-ионӣ: маълумоти UL 9540A, NFPA 68 ва NFPA 69 ба тарҳ чӣ гуна таъсир мерасонанд?

Ин таҳқиқот баррасӣ мекунад, ки хатари таркиш аз газҳои оташгирандае, ки ҳангоми фирори гармӣ дар корпусҳои системаҳои захиракунии энергия бо батареяҳои литий-ионӣ (Battery Energy Storage System, BESS) хориҷ мешаванд, чӣ гуна бояд муайян ва назорат карда шавад.

31/07/2026  Veri Anla 15 боздид
Назорати таркиш дар системаҳои захиракунии энергия бо батареяҳои литий-ионӣ: маълумоти UL 9540A, NFPA 68 ва NFPA 69 ба тарҳ чӣ гуна таъсир мерасонанд?

Ин таҳқиқот меомӯзад, ки хатари таркиш аз газҳои сӯзандае, ки ҳангоми гурези ҳароратӣ дар корпусҳои системаи захиракунии энергия бо батареяҳои литий-ионӣ (Battery Energy Storage System, BESS) хориҷ мешаванд, чӣ гуна бояд муайян ва назорат карда шавад. Муҳаққиқон маълумоти санҷиши UL 9540A, панелҳои рафъи фишори дефлагратсионӣ бар асоси NFPA 68, вентилятсияи механикӣ бар асоси NFPA 69, ҳисобҳои дастӣ, моделҳои динамикаи ҳисоббарории моеъҳо ва таҳлилҳои нашршудаи ҳолатҳоро якҷоя арзёбӣ кардаанд. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки бехатарии таркишро танҳо аз рӯйи миқдори умумии газ тарҳрезӣ кардан мумкин нест; суръати баромади газ, давомнокии хориҷшавӣ, таркиби кимиёвӣ, ҷойи оташгирӣ, геометрияи корпус, монеаҳои дохилӣ, зерқисмҳо ва таъхири фаъолшавии системаи бехатарӣ метавонанд натиҷаҳоро ба таври назаррас тағйир диҳанд.

Дар таҳлилҳои миқдории ҳолат, фарзияҳои хориҷшавии доимӣ ва фосилавии газ барои як системаи батарея натиҷаҳои гуногун доданд. Масалан, дар корпуси намунавии BESS бо дарозии 40 ft сенарияи хориҷшавии доимӣ консентратсияи гази сӯзандаро дар 22,2 фоизи ҳудуди поёнии сӯзандагӣ нигоҳ дошт, дар ҳоле ки сенарияи хориҷшавии фосилавӣ ва бо сарфи баландтар ба 25,3 фоиз расид. Дар ҳисобҳои рафъи фишори дефлагратсионӣ масоҳатҳои панеле, ки барои газҳои дорои суръати пасти сӯзиши ламинарӣ қобили татбиқ менамуданд, дар омехтаҳои газии тезтарсӯз аз масоҳати истифодашавандаи боми корпус зиёд шуданд.

Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки ягон сарфи вентилятсия ё андозаи панели рафъи фишор бехатариро дар ҳамаи тарҳҳои BESS кафолат медиҳад. Аксар вақт мавҷуд набудани маълумоти муҳим, ба мисли сарфи хориҷшавии газ, андозаи сӯрохии баромад ва суръати баромад дар гузоришҳои UL 9540A; маҳдуд будани такрори санҷишҳо ва нокифоя будани маълумоти тасдиқи махсуси BESS барои моделҳои CFD маҳдудиятҳои асосӣ мебошанд. Илова бар ин, таҳқиқот preprint буда, аз тақризи ҳамтоён нагузаштааст.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки агар гурези ҳароратӣ, ки дар як ҳуҷайраи батареяи литий-ионӣ оғоз мешавад, дар корпуси пӯшида ва аз таҷҳизот зич пуршудаи BESS абри гази сӯзандаро ба вуҷуд орад, хатари таркиш бо кадом маълумот муайян ва бо кадом усулҳои фаъол ё ғайрифаъол маҳдуд карда мешавад.

Системаҳои BESS танҳо аз батареяҳо иборат нестанд. Ҳуҷайраҳо дар модулҳо, модулҳо дар рафҳо ва рафҳо ҳамроҳ бо каналҳои хунуккунӣ, панелҳои барқӣ, шкафҳо ва дигар таҷҳизот дар корпус ҷойгир карда мешаванд. Ташкили долонҳои гарм ва сард дар системаҳои бо ҳаво хунукшаванда ва истифодаи ҷойгиркунии зичтар дар системаҳои бо моеъ хунукшаванда метавонад ҳаҷми дохилиро ба қисмҳо ҷудо кунад. Чораҳои зидди сӯхтор ва воридшавии об низ метавонанд қисмбандиро зиёд кунанд. Ин сохтор метавонад ба паҳншавии озоди газ монеъ шуда, боиси ташаккули консентратсияи баланди маҳаллӣ гардад.

Чаро гурези ҳароратӣ хатари таркиш ба вуҷуд меорад?

Гурези ҳароратӣ суръатгирии худкори реаксияҳои экзотермӣ дар дохили ҳуҷайра бар асари осеби механикӣ, нуқсони барқӣ, аз ҳад зиёд гармшавӣ, нуқсони истеҳсолӣ ё гармии аз ҳуҷайраи дигар паҳншуда мебошад. Гурези ҳароратӣ ҳамеша бо натиҷаи яксон пеш намеравад. Ҳуҷайра метавонад газ хориҷ кунад, аланга пошад, бисӯзад, таркад ё чандтои ин ҳодисаҳо пай дар пай рух диҳанд.

Сенарияи асосие, ки таҳқиқот барои таҳлили таркиш истифода кардааст, берун шудани гази сӯзандаи батарея бидуни пайдоиши аланга дар ибтидо мебошад. Агар газ фавран дарнагирад, метавонад дар ҳаҷми пӯшида ҷамъ шавад. Баъдтар, вақте ки шарора, сатҳи гарм ё манбаи дигари оташгирӣ абри газу ҳаворо меафрӯзад, ҷабҳаи аланга метавонад дар омехта босуръат пеш рафта, ба дефлагратсия оварда расонад.

Дефлагратсия ҳодисаи сӯзиши босуръат аст, ки ҷабҳаи сӯзиш дар он аз суръати садо пасттар ҳаракат мекунад, вале метавонад дар ҳаҷми пӯшида афзоиши ҷиддии фишорро ба вуҷуд орад. Андозаи осеб танҳо ба миқдори газ вобаста нест. Пӯшида будани корпус, танг шудани роҳи ҷараён аз сабаби рафҳо ва каналҳои батарея, пайдо шудани турбулентнокӣ дар гирди монеаҳо ва ба таносуби стехиометрӣ наздик шудани омехта метавонанд фишори барзиёдро баланд кунанд.

Гази батарея аз кадом ҷузъҳо иборат буда метавонад?

Газе, ки ҳуҷайраҳои литий-ионӣ ҳангоми гурези ҳароратӣ хориҷ мекунанд, аз як навъи сӯзишворӣ иборат нест. Омехта метавонад гидроген, оксиди карбон, гидрокарбонҳои гуногун, диоксиди карбон ва ҷузъҳои бухоршудаи электролити карбонатиро дар бар гирад. Азбаски ҷузъҳои носӯзанда ба мисли диоксиди карбон низ ба омехта дохил мешаванд, натиҷаҳои таҷрибаҳои анъанавии гази яксӯзишвориро мустақиман ба шароити BESS татбиқ кардан мумкин нест.

Таркиби газ вобаста ба кимиёи батарея ва сохтори ҳуҷайра тағйир меёбад. Ҳуҷайраҳои никел-марганетс-кобалт (NMC), никел-кобалт-алюминий (NCA) ва литий-оҳан-фосфат (LFP) метавонанд бо як миқдор ё як суръат газ хориҷ накунанд. Бозёфтҳои дар таҳқиқот овардашуда нишон медиҳанд, ки дар кимиёҳои идорашавандаашон душвортар давомнокии хориҷшавӣ метавонад кӯтоҳтар бошад.

Ҳудуди поёнии сӯзандагӣ ва 25 фоизи LFL чӣ маъно доранд?

Ҳудуди поёнии сӯзандагӣ (Lower Flammability Limit, LFL) пасттарин консентратсияи ҳаҷмиест, ки дар он омехтаи газу ҳаво барои паҳн кардани аланга ба қадри кофӣ сӯзишворӣ дорад. Агар консентратсия аз LFL паст бошад, омехта умуман барои сӯхтан аз ҳад камсӯзишворӣ аст. Бо вуҷуди ин, дар минтақаҳои наздик ба нуқтаи баромади газ консентратсия метавонад аз консентратсияи миёнаи корпус хеле баландтар бошад.

Равиши вентилятсияи механикӣ бар асоси NFPA 69 ҳадаф дорад, ки консентратсияи умумии газро аз 25 фоизи LFL паст нигоҳ дорад. Масалан, агар қимати LFL-и гази батарея 5,83 фоиз бошад, 25 фоизи LFL ба консентратсияи ҳаҷмии тақрибан 1,46 фоизи газ мувофиқат мекунад. Ин остона ҳадди дақиқи рух додани таркиш нест, балки меъёри назорат бо захираи бехатарӣ мебошад.

Нақши санҷишҳои UL 9540A дар тарҳрезӣ чист?

UL 9540A равиши марҳилавии санҷиш аст, ки имкон медиҳад гурези ҳароратӣ ва паҳншавии сӯхтор дар системаҳои батарея дар миқёсҳои гуногун арзёбӣ шаванд. Таҳқиқот маълумоти аз се сатҳи асосии санҷиш гирифташударо дар тарҳрезии назорати таркиш муҳим мешуморад.

Сатҳи ҳуҷайра

Як ҳуҷайра дар ҳолати 100 фоизи пур будан маҷбуран ба гурези ҳароратӣ оварда мешавад. Усули оғоздиҳӣ аввал дар муҳити кушода муайян мешавад; сипас як ҳуҷайра дар зарфи фишоре санҷида мешавад, ки ҳиссаи ҳаҷмии оксигенаш аз 1 фоиз паст аст. Дар ин сатҳ параметрҳое ба мисли ҳарорати хориҷшавии газ ва гурези ҳароратии ҳуҷайра, ҳаҷми гази ҳосилшуда, таркиби газ, LFL, суръати сӯзиши ламинарӣ ва фишори максималии таркиш ба даст омада метавонанд.

Сатҳи модул

Дар санҷиши модул арзёбӣ мешавад, ки гурези ҳароратӣ ба ҳуҷайраҳои ҳамсоя паҳн мешавад ё не ва чӣ қадар гармӣ аз модул берун мебарояд. Ҳуҷайра ё ҳуҷайраҳо дар ҷойи муҳофизакорона маҷбуран ба гурези ҳароратӣ оварда мешаванд. Суръати хориҷшавии гармӣ ва ҳосилшавии баъзе ҷузъҳои газ метавонанд гузориш шаванд.

Сатҳи воҳид ва насб

Санҷиши воҳид паҳншавии сӯхтор ба рафҳои ҳамсоя, фосилаҳои бехатари ҷудокунӣ, ҳарорати раф ва девори ҳадаф, ҷараёни гармӣ, алангаи берунӣ ва қисмҳои партофташударо арзёбӣ мекунад. Санҷишҳои сатҳи насб бошад метавонанд дар бораи самаранокии вазифавии чораҳои бехатарии насбшуда маълумот диҳанд.

Чаро танҳо маълумоти UL 9540A кофӣ нест?

Мувофиқи таҳқиқот, гузоришҳои UL 9540A барои муайян кардани хатар арзишманданд, вале ҳамаи маълумоти вурудии ҳисоби назорати таркишро мустақиман таъмин намекунанд. Хусусан сарфи баромади газ вобаста ба вақт, давомнокии умумии хориҷшавӣ, андозаи сӯрохии баромади ҳуҷайра, суръати баромади газ ва вақти паҳншавӣ байни ҳуҷайраҳо дар бисёр гузоришҳо ошкоро дода намешаванд.

Ҳаҷми гази ҳуҷайра одатан аз як санҷиш дар зарфи фишори 82-литрӣ ва ҳисобҳои гази идеалӣ муайян карда мешавад. Синтези адабиёти дар таҳқиқот овардашуда ҳамчун ҳудуди умумӣ нишон медиҳад, ки барои ҳар киловатт-соат тақрибан 500-800 литр гази сӯзанда ҳосил шуда метавонад. Аммо ин ҳудудро барои маҳсулоти мушаххаси батарея ҳамчун қимати мустақими тарҳрезӣ истифода бурдан мумкин нест.

Гарчанде UL 9540A дар сатҳи ҳуҷайра панҷ санҷишро дар бар мегирад, чортои онҳо барои муайян кардани шарти оғози гурези ҳароратӣ дар муҳити кушода ва танҳо якто дар зарфи фишор барои миқдор ва таркиби газ анҷом дода мешавад. Аз ин рӯ, шояд шумораи такрорҳо барои ҳисоб кардани тағйирпазирии байни таҷрибаҳо дар параметрҳои муҳиме чун ҳаҷм ва таркиби газ мавҷуд набошад.

Чаро суръат ва давомнокии баромади газ муҳиманд?

Вақте як миқдори умумии газ дар давомнокиҳои гуногун хориҷ мешавад, дар дохили корпус хатари яксон ба вуҷуд намеорад. Агар газ дар вақти хеле кӯтоҳ берун шавад, пеш аз фаъол шудани системаи вентилятсия консентратсияи баланди маҳаллӣ пайдо шуда метавонад. Агар газ дар муддати дарозтар хориҷ шавад, эҳтимоли тунук кардани омехта аз ҷониби вентиляторҳо зиёд мешавад; аммо дароз шудани ҳодиса талаботи нерӯи захиравӣ ва эътимоднокии системаро меафзояд.

Дар мисолҳои таҳқиқот гуфта шудааст, ки ҳуҷайраи призматикии 94 Ah NMC гази худро дар тақрибан 7 сония хориҷ кардааст, барои ҳуҷайраи призматикии 27 Ah LFP бошад давомнокии умумии хориҷшавӣ 91 сония чен шудааст. Суръатҳои баромади газ, ки аз таҳқиқоти таҷрибавӣ ҷамъ оварда шудаанд, дар ҳудуди тақрибан 1-60 m/s мебошанд.

Ҳангоми калон будани сӯрохии баромад газ метавонад бо суръати пасттар ва таҳти таъсири қувваи болобаранда паҳн шавад. Сӯрохии хурд бошад метавонад ҷараёни баландсуръат ба вуҷуд орад. Азбаски ҷараёни бо импулс ҳаракаткунанда бо ҳавои корпус ба тарзи дигар омехта мешавад, андоза ва ҷойи абри сӯзанда тағйир меёбад.

Вақти паҳншавӣ аз ҳуҷайра ба ҳуҷайра ба тарҳ чӣ гуна таъсир мекунад?

Вақти гузариши гурези ҳароратӣ аз як ҳуҷайра ба дигараш яке аз параметрҳои асосиест, ки давомнокии умумии ҳодиса ва сарфи лаҳзавии газро муайян мекунад. Таҳқиқот қайд мекунад, ки татбиқи вақти зудтарини мушоҳидашудаи паҳншавӣ ба ҳамаи ҳуҷайраҳо метавонад фарзияи муҳофизакорона бошад, ки бо кӯтоҳ кардани давомнокии ҳодиса хатари баланди лаҳзавиро ба вуҷуд меорад.

Бо вуҷуди ин, вайроншавии воқеии ҳуҷайраҳо стохастикӣ аст. Ҳамаи ҳуҷайраҳо метавонанд дар як фосилаи вақт ва ба як шакл вайрон нашаванд. Аз ин рӯ, ба ҷойи як сенарияи паҳншавӣ барои сарфҳои гуногуни газ, таъхирҳо ва шумораи ҳуҷайраҳои вайроншуда таҳлили ҳассосият бояд анҷом дода шавад.

Пешгирии фаъоли таркиш бар асоси NFPA 69 чӣ гуна кор мекунад?

Дар равиши NFPA 69 гази сӯзанда бо ҳискунакҳо ошкор ва системаи механикии ихроҷ фаъол карда мешавад, то консентратсияи газ аз 25 фоизи LFL паст нигоҳ дошта шавад. Ин усули пешгирии таркиш аст; ҳадаф монеъ шудан ба ташаккули атмосфераи оташгиранда мебошад.

Муваффақияти система ба кори пурраи силсилаи зерини ҳодисаҳо вобаста аст:

  1. Гази гурези ҳароратӣ бояд ба минтақае бирасад, ки ҳискунак онро ошкор карда метавонад.
  2. Ҳискунак бояд ба газ ё омехтаи гази дуруст бо ҳассосияти кофӣ ҷавоб диҳад.
  3. Остонаи ошкорсозӣ ва вақти таъхир бояд мувофиқ бошанд.
  4. Системаи назорат бояд ба вентиляторҳо фармон фиристад.
  5. Вентиляторҳо бояд ба сарфи зарурӣ расанд.
  6. Воридгоҳҳои ҳавои тоза ва сӯрохиҳои ихроҷ бояд газро самаранок берун кунанд.
  7. Дар ҳолати қатъи барқ бояд нерӯи захиравие мавҷуд бошад, ки муддати кофӣ кор кунад.

Сарфи хориҷшавии газ яке аз маълумоти вурудии муҳимтарин дар андозагирии вентилятор аст, вале дар гузоришҳои UL 9540A мустақиман дода намешавад. Аз ин рӯ, тарроҳон шояд маҷбур шаванд аз ҳарорати санҷиш, тағйироти шиддат, ҳаҷми газ ва рафтори паҳншавӣ истилоҳи манбаъро ҳосил кунанд.

Оё ҳангоми паст будани консентратсияи умумӣ хатари маҳаллӣ ба вуҷуд омада метавонад?

Бале. Ҳатто агар консентратсияи миёнаи газ дар тамоми корпус аз 25 фоизи LFL паст бошад, дар дохили модули батарея, канал, долони гарм-сард ё зерқисми хурд ин остона метавонад гузашта шавад. Дар системаи 53 ft, ки дар таҳқиқот омӯхта шуд, корпуси умумӣ ба меъёри NFPA 69 ҷавоб медод, вале дар баъзе қисмҳои зерқисми барои хунуккунӣ сохташуда консентратсияҳои маҳаллии аз 25 фоизи LFL баландтар ҳисоб шуданд.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки ҳисоби “муҳити хуб омехташуда”, ки танҳо ба ҳаҷми умумии дохилӣ асос меёбад, метавонад дар геометрияҳои мураккаби BESS гумроҳкунанда бошад. Ҷойгиршавии ҳискунак ва вентилятор, каналҳои ҳаво, рафҳо, дохили модулҳо ва ҳарорати газ ба тақсимоти сеандоза таъсир мекунанд.

Муҳофизати ғайрифаъоли таркиш бар асоси NFPA 68 чӣ гуна кор мекунад?

Дар равиши NFPA 68 панелҳои рафъи фишори дефлагратсионӣ дар сатҳҳои муайяни корпус ҷойгир карда мешаванд. Ин панелҳо тавре тарҳрезӣ мешаванд, ки пеш аз ба устувории сохтории корпус расидани фишори дохилӣ кушода шаванд. Ҳадаф пешгирии таркиш нест, балки тавассути раҳо кардани фишори ҳосилшуда ба самти бехатар маҳдуд кардани пора шудани корпус мебошад.

Дар таҳқиқот тағйирёбандаҳои асосии ҳисоби NFPA 68 чунин шарҳ дода шудаанд:

  • Масоҳати зарурии рафъи фишор (Av0)
  • Фишори иҷозашудаи камшудаи корпус (Pred)
  • Масоҳати умумии сатҳи корпус (As)
  • Суръати сӯзиши ламинарии омехтаи газу ҳаво (Su)
  • Зичии газ ва дигар хусусиятҳои термофизикӣ
  • Геометрияи корпус ва турбулентнокии аз монеаҳои дохилӣ ҳосилшуда
  • Фишори кушодашавӣ, вазн ва ҷойи панели рафъи фишор
  • Ҷойи оташгирӣ ва ҳаҷми абри сӯзанда

Дар таҳқиқот муодилаҳои NFPA 68 ба таври ошкор навишта нашуда, тағйирёбандаҳо ва ҳудуди татбиқ шарҳ дода шудаанд. Барои корпусҳои камустувор усуле истифода мешавад, ки қимати Pred дар он 0,5 bar-g ё пасттар аст. Гуфта мешавад, ки устувории маъмулии контейнерҳои ISO барои BESS метавонад аз 0,3 bar-g паст бошад ва дару сӯрохиҳои калон ин устувориро боз ҳам камтар кунанд.

Оё панели дефлагратсия дар ҳама ҳолат кофӣ аст?

Не. Асоси эмпирии NFPA 68 асосан ба таҷрибаҳои бехатарии раванд такя мекунад. Корпусҳои ин таҷрибаҳо метавонанд аз контейнерҳои муосири BESS, ки аз рафҳои калони батарея пур шудаанд, фарқ кунанд. Таҷрибаҳо аксаран бо як гази сӯзанда анҷом дода мешаванд, дар ҳоле ки гази батарея ҷузъҳои зиёди сӯзанда ва носӯзандаро дар бар мегирад.

Ҳисобҳои меъёрӣ аксаран фарз мекунанд, ки тамоми ҳаҷм аз омехтаи якхела ва стехиометрӣ пур шудааст. Ин фарзия метавонад муҳофизакорона бошад, аммо масоҳатҳои хеле калони панелро ба вуҷуд оварад. Агар ҳаҷми хурдтари қисман сӯзанда истифода шавад, хориҷшавии умумии газ, тақсимот ва консентратсияи омехта бояд бо таҳлили муҳандисӣ асоснок карда шаванд.

Маҳдудияти дигари системаи ғайрифаъол он аст, ки барои кушодани панел оташгирӣ лозим аст. Агар газ дарнагирад, метавонад дар корпус боқӣ монад. Дар ин ҳолат усулҳои иловагӣ барои назорати дарозмуддат, хориҷкунии идорашавандаи газ ва бехатарии гурӯҳҳои вокуниш заруранд.

Чаро хомӯш кардани сӯхтор ва назорати таркиш бояд якҷоя тарҳрезӣ шаванд?

Чораи барои як хатар андешидашуда метавонад хатари дигарро вазнинтар кунад. Дар таҳқиқот гуфта мешавад, ки системаҳои хомӯшкунии аэрозолӣ ё гази тоза метавонанд алангаи ибтидоиро пахш кунанд, вале шояд иқтидори хунуккунии боздоштани гурези ҳароратиро надошта бошанд. Агар моддаи хомӯшкунанда бояд 10-20 дақиқа дар корпус нигоҳ дошта шавад, дар ин муддат гази батарея метавонад ҷамъ шуданро идома диҳад.

Омехтаи моддаи хомӯшкунанда, ҳаво ва гази батареяро баъдтар шояд вентилятсия кардан лозим шавад. Баръакс, фаъол шудани иштибоҳии вентиляторҳои пешгирии таркиш ҳангоми сӯхтор метавонад ба ҳаҷми камоксиген ҳавои тоза ворид карда, сӯхторро шиддат диҳад. Аз ин рӯ, тарҳрезии мустақили ошкорсозии сӯхтор, хомӯшкунӣ, ошкорсозии газ, вентилятсияи фавқулода ва рафъи фишори панелӣ кофӣ нест.

Кадом усулҳои моделсозӣ арзёбӣ шуданд?

Ҳисобҳои дастии NFPA 69

Замимаи D-и NFPA 69 метавонад барои ҳисоби тахминии вақти ошкор шудани газ ва сарфи зарурии вентилятори ихроҷ истифода шавад. Усул комилан омехта шудани муҳитро фарз мекунад. Аз ин рӯ, қабатбандии газҳои гарм дар шифт, ҷойи ҳискунакҳо, ҷойгиршавии вентилятор ва панҷара, монеаҳои дохилӣ ва роҳҳои ҷараёни сеандозаро мустақиман ба ҳисоб намегирад. Маълумоти асосии геометрӣ аксаран ҳаҷми ҳавои озоди корпус аст.

Ҳисобҳои меъёрии NFPA 68

Ин усул бо истифода аз устувории корпус, хусусиятҳои сӯзиши газ, панели рафъи фишор ва ислоҳоти геометрии турбулентнокӣ масоҳати зарурии панелро муайян мекунад. Натиҷаи ҳисоб ба суръати сӯзиши ламинарии газ ва фарзияи он ки абри сӯзанда тамоми ҳаҷм ё танҳо як қисми онро фаро мегирад, ниҳоят ҳассос аст.

Модели FDS

Fire Dynamics Simulator (FDS) модели сӯхтор ва ҷараёни бар шабакаи декартӣ асосёфта мебошад, ки аз ҷониби Институти Миллии Стандартҳо ва Технологияи ИМА таҳия шудааст. Дар таҳқиқот гуфта мешавад, ки FDS метавонад барои моделсозии паҳншавии гази гарми батарея дар корпуси мураккаб, ҳароратҳо ва фаъол шудани вентилятсия ҳангоми ба остонаи муайян расидани ҳискунак истифода шавад.

Модели FLACS

FLACS воситаи CFD барои ҳисоб кардани тақсимоти гази сӯзанда ва натиҷаҳои таркиш аст. Бо равиши ковокӣ/муқовимати тақсимшуда метавонад таъсири монеаҳои аз шабака хурдтарро муаррифӣ кунад. Илова ба тақсимоти газ, метавонад фишори барзиёди пас аз оташгириро низ ҳисоб кунад.

Таъсири мутақобилаи сохторӣ

Барои пурра моделсозӣ кардани таъсири мутақобилаи мавҷи фишор ва сохтори корпус ҳангоми дефлагратсия, CFD бояд бо таҳлили унсурҳои ниҳоӣ муттаҳид карда шавад. Мувофиқи таҳқиқот, соҳа аксаран корпусро сахт қабул мекунад ва фарз мекунад, ки фишори тарҳӣ аз ҳадди таслимшавӣ паст мемонад. Ин фарзия ҳисобро осон мекунад, вале деформатсияи дарҳо, панелҳо ва деворҳоро мустақиман ҳал намекунад.

Таҷрибаҳои калонмиқёс чиро нишон медиҳанд?

Дар барномаи санҷиши калонмиқёси дар таҳқиқот овардашуда, дар корпусе, ки контейнерҳои 20 ft ISO-ро ифода мекард, 14 раф ва дар ҳар раф 10 модули қалбакӣ ҷойгир карда шуд. Дар бом чор панели дефлагратсионии ҳар кадом 1 m × 1 m истифода шуд. Омехтаи синтетикии ифодакунандаи гази батареяи литий-ионӣ бо сарфҳои гуногун ба корпус дода, абри сӯзанда ҳосил ва бо таъхир оташгиронда шуд.

Дар маҷмӯъ дар 27 санҷиш тақсимоти газ, фишори барзиёд, паҳншавии аланга ва рафтори панелҳои рафъи фишор чен шуданд. Ҳадафи асосии ин барнома тавлиди маҷмӯи маълумоти тасдиқ бо геометрияи ба BESS наздиктар барои ҳисобҳои NFPA 68 ва моделҳои CFD мебошад. Аммо бояд бо таҷрибаҳои дорои батареяи воқеӣ арзёбӣ шавад, ки оё гази синтетикӣ гази гарм, заррачадор ва бо вақт тағйирёбандаи аз ҳуҷайраҳои воқеӣ хориҷшавандаро пурра ифода мекунад ё не.

Натиҷаи асосии таҳлилҳои ҳолати пешгирии таркиш чист?

Таҳлилҳои пешгирии таркиш нишон медиҳанд, ки истилоҳи манбаи газ бояд на танҳо ҳамчун миқдори умумӣ, балки ҳамчун сарфи вобаста ба вақт муайян карда шавад.

Танзимоти BESSКимиё ва зарфияти ҳуҷайраФарзияи хориҷшавии газКонсентратсияи максималии ҳисобшудаШарҳ
Корпуси намунавии 40 ftNMC, 94 Ah4,9 g/s; хориҷшавии доимии 600 сония22,2 фоизи LFL; 1,30 фоизи ҳаҷмӣАз меъёри 25 фоизи LFL паст мондааст.
Корпуси намунавии 40 ftNMC, 94 Ah11,3 g/s; хориҷшавиҳои фосилавии 40-сониягӣ25,3 фоизи LFL; 1,48 фоизи ҳаҷмӣҲудуд андаке гузашта шуд; фарзияи сарфи доимӣ метавонад хатарро камтар аз воқеият нишон диҳад.
53 ft Powin Stack 360LFP, 280 Ah1,65 g/s; 870 сония15,4 фоизи LFL; 0,94 фоизи ҳаҷмӣМеъёр барои корпуси умумӣ иҷро шуд.
53 ft Powin Stack 360LFP, 280 Ah2,0 g/s; 1.440 сония17,8 фоизи LFL; 1,09 фоизи ҳаҷмӣДар сенарияи ҳассосият меъёри умумӣ иҷро шуд, вале хатар дар зерқисмҳои маҳаллӣ боқӣ монд.

Системаи намунавии дарозиаш 40 ft тарҳест бо зарфияти 4,2 MWh, ҳаҷми ҳавои озоди тақрибан 13.385 ft³ ва 22 рафи батарея. Дар ҳар раф 12 модул мавҷуд аст. Барои ҳуҷайраи 94 Ah NMC-и дар модел истифодашуда таркибе қабул шуд, ки аз 226 грамм газ, 31 фоиз гидроген, 30 фоиз диоксиди карбон, 21 фоиз оксиди карбон ва қисми боқимонда аз гидрокарбонҳо иборат буд. Бо равиши Le Chatelier LFL 5,83 фоиз пешбинӣ шуд.

Дар модели хориҷшавии доимӣ газ дар давоми 10 дақиқа бо сарфи 4,9 g/s дода шуд. Дар модели фосилавӣ ҳар ҷуфти ҳуҷайра 40 сония газ хориҷ кард ва то гурези ҳароратии ҷуфти навбатӣ таъхири умумии байниҳуҷайравии 90 сония қабул шуд. Дар хориҷшавии фосилавӣ сарфи қуллавии 11,3 g/s ба вуҷуд омад. Ин фарқ нишон медиҳад, ки тарзи тақсим шудани ҳамон хатари умумӣ дар вақт самаранокии вентилятсияро тағйир медиҳад.

Чаро хатари маҳаллӣ дар корпуси 53 ft идома ёфт?

Дар тарҳи дорои зарфияти 4,6 MWh-и 53 ft Powin Stack 360, 14 воҳиди хурди батарея, дар ҳар воҳид 23 модул ва тарҳи алоҳидаи вентилятор-канал мавҷуд аст. Барои ҳуҷайраҳои истифодашудаи 280 Ah LFP қимати LFL 6,14 фоиз дода шудааст.

Дар сатҳи корпуси умумӣ ҳар ду сенарияи хориҷшавии газ аз 25 фоизи LFL паст монданд. Аммо таҳлили алоҳидаи CFD дар зерқисми барои хунуккунӣ сохташуда нишон дод, ки баъзе минтақаҳо аз 25 фоизи LFL гузаштаанд. Ин бозёфт нишон медиҳад, ки миёнаи ҳаҷми умумӣ метавонад ҷайбҳои газро дар атрофи модул пинҳон кунад.

Дар як таҷрибаи алоҳидаи гараж, ки дар таҳқиқот оварда шудааст, гузориш шуд, ки 320 литр гази гурези ҳароратии навъи LFP дари гаражро аз ҷой бароварда, ба механизми қулф осеби сабук расондааст. Гуфта мешавад, ки ин ҳаҷм ба миқдори газе монанд аст, ки як ё ду ҳуҷайраи 280 Ah LFP хориҷ карда метавонанд. Азбаски таҷриба омехтаи аз сӯзишворӣ бойро дар дохили халта истифода кард, бояд ба назар гирифта шавад, ки он тақсимоти воқеии BESS-ро пурра ифода намекунад.

Суръати сӯзиши ламинарӣ ба панели рафъи фишор чӣ гуна таъсир мекунад?

Суръати сӯзиши ламинарӣ суръати ҳаракати ҷабҳаи аланга нисбат ба омехтаи насӯхта дар омехтаи якхела ва бе турбулентнокии сӯзишворӣ-ҳаво мебошад. Бо афзоиши ин суръат фишор тезтар ба вуҷуд меояд ва барои ҳифзи ҳамон корпус масоҳати калонтари рафъи фишор лозим шуда метавонад.

Ҳисобҳои NFPA 68 барои ҳаҷми пурраи ду геометрияи намунавии BESS натиҷаҳои зеринро доданд:

КорпусСуръати сӯзиши ламинарии гази батареяМасоҳати зарурии рафъи фишорМасоҳати истифодашавандаи бомҚобили татбиқ будан
Корпуси хурд48 cm/s1,8 m²4,7 m²Аз ҷиҳати геометрӣ қобили татбиқ менамояд.
Корпуси хурд80 cm/s3,2 m²4,7 m²Қобили татбиқ менамояд, вале захираи масоҳат кам мешавад.
Корпуси хурдТақрибан 106-107 cm/s5,0 m²4,7 m²Масоҳати зарурӣ аз масоҳати бом зиёд аст.
Корпуси 20 ft ISO48 cm/s6,5 m²11,0 m²Аз ҷиҳати геометрӣ қобили татбиқ менамояд.
Корпуси 20 ft ISO80 cm/s11,7 m²11,0 m²Масоҳати зарурӣ аз боми истифодашаванда зиёд аст.
Корпуси 20 ft ISOТақрибан 106-107 cm/s18,2 m²11,0 m²Танҳо бо панелҳои бом қобили татбиқ нест.

Суръати баланди сӯзиш дар матн 107 cm/s ва дар ҷадвал 106 cm/s навишта шудааст. Бо сабаби ин номувофиқии хурди ададӣ қимат ҳамчун тақрибан 106-107 cm/s оварда шуд.

Ҳисоб шуд, ки барои расидан ба шароити стехиометрӣ дар корпуси хурд вобаста ба таркиби газ тақрибан 859-1.481 литр газ лозим аст. Ин миқдор тақрибан ба 3-6 ҳуҷайраи 280 Ah LFP мувофиқат мекунад. Бо сабаби номуайянӣ дар паҳншавӣ аз ҳуҷайра ба ҳуҷайра, истифодаи фарзияи ҳаҷми қисман танҳо барои кам кардани масоҳати дилхоҳи панел мувофиқ нест; миқдори умумии гази хориҷшаванда бояд асоснок карда шавад.

Таҳлилҳои таркиши FLACS чиро нишон доданд?

Дар таҳлили FLACS барои корпуси навъи 20 ft ISO-и BESS ҳаҷми ҳавои озод 6,1 m³ ва тарҳи дохилӣ ҳамчун чор рафи батарея бо ҳашт модул дар ҳар раф муайян шуд. Дар модулҳо ҳуҷайраҳои 280 Ah LFP-и истеҳсоли EVE ё CATL қабул шуданд. Модел фосилаи шабакаи 5 cm, модели пешфарзи турбулентнокии k-epsilon, модели сӯзиши beta ва як панели рафъи фишори бом бо андозаи 0,7 m × 1,6 m-ро истифода кард.

СенарияМасоҳати рафъи фишорНавъи ҳуҷайраФишори барзиёди қуллавӣМаънои натиҷа
Ҳаҷми пурра; панел накушодНестEVE LFP 280 Ah6,5 bar-gАз устувории интизории корпус хеле баландтар аст.
Ҳаҷми пурра; панел кушод1,12 m²CATL LFP 280 Ah1,19 bar-gАз ҳудуди ҳадафии 0,07-0,14 bar-g хеле баландтар аст.
Ҳаҷми пурра; панел кушод1,12 m²EVE LFP 280 Ah2,15 bar-gБо вуҷуди мавҷуд будани панел, эҳтимоли осеби вазнини сохторӣ боқӣ мемонад.
Ҳаҷми қисман; вентилятсияи табиӣ ва панел1,12 m²CATL LFP 280 Ah0,06 bar-gНисбат ба сенарияҳои ҳаҷми пурра хеле кам шуд; аммо эҳтимоли осеб пурра истисно нашудааст.
Ҳаҷми қисман; вентилятсияи табиӣ ва панел1,12 m²EVE LFP 280 Ah0,06 bar-gНисбат ба сенарияҳои ҳаҷми пурра хеле кам шуд; барои бехатар қабул кардан санҷиши сохторӣ зарур аст.

Ҷойи оташгирӣ низ натиҷаро ба таври назаррас тағйир дод. Матн мегӯяд, ки ҳангоми оташгирӣ аз боло 0,23 bar-g ва аз поён 2,15 bar-g ҳисоб шудааст. Аммо параграфи шарҳ қимати 2,15 bar-g-ро ба ҳуҷайраи CATL нисбат медиҳад, дар ҳоле ки Ҷадвали 4 ҳамон қиматро барои ҳуҷайраи EVE нишон медиҳад; барои CATL дар ҷадвал 1,19 bar-g навишта шудааст. Азбаски таҳқиқот ин номувофиқиро шарҳ намедиҳад, қиматҳо хомӯшона ислоҳ нашудаанд.

Аз ҷиҳати физикӣ оташгирӣ аз поён метавонад боис шавад, ки аланга ҳангоми ба боло ҳаракат кардан байни рафҳо ва монеаҳо роҳи дарозтар ва турбулентноктарро тай кунад. Аммо таҳқиқот исбот накардааст, ки ин механизм дар ҳар геометрияи BESS фарқи фишори якхеларо ба вуҷуд меорад.

Таркиши воқеии BESS чӣ гуна тафсир шуд?

Таҳқиқот таҳлили қаблан нашршудаи ҳодисаи APS BESS дар шаҳри Surprise-и иёлати Arizona-ро низ арзёбӣ кард. Иншоот иқтидори қувваи 2 MW ва энергияи 2 MWh, 27 рафи батарея ва ҳуҷайраҳои халтагии 392 Ah NMC дошт.

Пас аз гурези ҳароратӣ моддаи хомӯшкунандаи гази тозаи NOVEC 1230 хориҷ карда шуд; баъдтар бо кушодани дар аз ҷониби оташнишонон ҳаво ворид шуда, оксиген бо гази сӯзанда омехта шуд. Дар арзёбии аз рӯйи аксҳо анҷомшуда фишори дефлагратсия тақрибан 0,10-0,17 bar-g ва масоҳати умумии рафъи фишори дарҳо тақрибан 4,6 m² пешбинӣ шуд.

Дар сенарияҳои арзёбишуда барои шарҳи ҳодиса чунин хулоса шуд, ки омехтаи сӯзанда шояд тақрибан 11-22 фоизи ҳаҷми корпусро ишғол карда, суръати тахминии сӯзиши омехта 0,18-0,22 m/s будааст. Инҳо қиматҳои мустақиман ҳангоми ҳодиса ченшуда нестанд, балки пешбиниҳои баръакс аз осеб ва геометрия мебошанд.

Оё системаҳои фаъол ва ғайрифаъолро якҷоя истифода бурдан мумкин аст?

Таҳқиқот қайд мекунад, ки бинобар номуайянӣ дар хориҷшавии газ ва паҳншавии гурези ҳароратӣ, ихроҷи механикӣ ва панелҳои рафъи фишори дефлагратсиониро якҷоя арзёбӣ кардан мумкин аст. Яке аз усулҳои тарҳрезӣ метавонад ҳамчун усули асосии мутобиқат ва дигаре ҳамчун қабати захиравии бехатарӣ истифода шавад.

Бо вуҷуди ин, танҳо илова кардани ду система ба як корпус бехатариро исбот намекунад. Ҷараёни ҳавои вентиляторҳо метавонад ба тақсимоти газ ва сӯхтор, ҷойгиршавии панелҳо бошад ба роҳи вентилятсия таъсир кунад. Мантиқи назорат, талафи нерӯ, нигоҳдорӣ, вайроншавии ҳискунак ва сенарияҳои вокуниш бояд якҷоя таҳлил шаванд.

Таҳқиқот кадом натиҷаҳоро дастгирӣ мекунад?

  • Назорати таркиши BESS набояд танҳо аз рӯйи зарфияти энергияи батарея ё ҳаҷми умумии газ тарҳрезӣ шавад.
  • Сарфи хориҷшавии газ ва профили вақт метавонанд самаранокии вентилятсияи механикиро ба таври назаррас тағйир диҳанд.
  • Мавҷуд будани консентратсияи миёнаи паст дар тамоми корпус исбот намекунад, ки дар қисмҳои хурд ҷайбҳои хатарноки газ ба вуҷуд намеоянд.
  • Бо афзоиши суръати сӯзиши ламинарӣ масоҳати зарурии рафъи фишори дефлагратсионӣ метавонад аз ҳудуди қобили татбиқ гузарад.
  • Ҷойи оташгирӣ, монеаҳои дохилӣ ва турбулентнокӣ метавонанд ба фишори барзиёди қуллавӣ таъсири назаррас расонанд.
  • Санҷишҳои UL 9540A арзишманданд, вале ҳамаи маълумоти вурудии модел ва номуайяниҳои параметрҳоро таъмин намекунанд.
  • Натиҷаҳои CFD набояд бе таҳлили ҳассосият ва тасдиқи таҷрибавии хоси BESS ҳамчун воқеияти қатъӣ қабул шаванд.
  • Системаҳои хомӯш кардани сӯхтор ва назорати таркиш бояд дар доираи таҳлили умумии хатар тарҳрезӣ шаванд.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

  • Исбот намекунад, ки сарфи муайяни вентилятор барои ҳамаи маҳсулоти BESS бехатар аст.
  • Нишон намедиҳад, ки миёнаи умумии аз 25 фоизи LFL паст ҳамаи минтақаҳои маҳаллиро бехатар мекунад.
  • Исбот намекунад, ки масоҳати панели мувофиқи NFPA 68 ҳисобшуда дар таркиши воқеии BESS ҳатман кофӣ хоҳад буд.
  • Нишон намедиҳад, ки яке аз моделҳои FDS ё FLACS барои ҳамаи геометрияҳои BESS қатъиян дақиқтар аст.
  • Исбот намекунад, ки санҷишҳои гази синтетикӣ гурези ҳароратии батареяи воқеиро бо тамоми ҷузъиёт ифода мекунанд.
  • Нишон намедиҳад, ки ҳаҷм ва таркиби газ аз як санҷиш ҳамаи ҳуҷайраҳои ҳамон маҳсулотро ифода мекунад.
  • Даъво намекунад, ки ҳар гурези ҳароратӣ ба дефлагратсия табдил меёбад ё як силсилаи ҳодисаҳоро пайгирӣ мекунад.
  • Намегӯяд, ки стандартҳои Амрикои Шимолӣ бояд дар Туркия мустақиман ва бе тағйирот татбиқ шаванд.
  • Бехатарии маҳсулоти муайяни тиҷоратии BESS-ро дар шароити саҳроӣ тасдиқ намекунад.

Ин барои Туркия чӣ маъно дорад?

NFPA 68, NFPA 69, NFPA 855 ва UL 9540A, ки таҳқиқот ба онҳо асос ёфтааст, стандартҳои марказашон Амрикои Шимолӣ мебошанд. Аз ин рӯ, таҳқиқотро ба ҷойи иҷозатномадиҳӣ, ҳифзи меҳнат ва бехатарӣ, қоидаҳои сӯхтор ё қонунгузории иншооти барқии Туркия истифода бурдан мумкин нест.

Бо вуҷуди ин, муайян кардани хатар бо истилоҳи манбаъ, арзёбии сеандозаи тақсимоти газ, баррасии зерқисмҳои маҳаллӣ, ба ҳисоб гирифтани таъхири ҳискунак-вентилятор, муайян кардани масоҳати панели рафъи фишор аз рӯйи суръати сӯзиши газ ва тасдиқи моделҳо бо таҷрибаҳои калонмиқёс принсипҳои муҳандисии мустақил аз марзи кишвар мебошанд. Ин нишон медиҳад, ки дар иншооти контейнерии захиракунии энергия, ки дар Туркия насб мешаванд, ин тағйирёбандаҳо бояд барои ҳар лоиҳа алоҳида арзёбӣ шуда, танҳо ба сертификати маҳсулот ё сарфи номиналии вентилятсия такя карда нашавад.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Тарҳи таҳқиқот

Таҳқиқот озмоиши нави назоратшавандаи лабораторӣ ё санҷиши мустақили саҳроӣ нест. Он роҳнамои муҳандисӣ ва синтези миқдории ҳолатҳост, ки стандартҳои техникӣ, сохтори санҷиши UL 9540A, таҷрибаҳои нашршуда, таҳлилҳои қаблии CFD ва арзёбиҳои ҳодисаҳои воқеиро якҷоя мекунад.

Усул ё манбаи маълумотВазифа дар таҳқиқотМаҳдудияти асосӣ
Санҷишҳои ҳуҷайра, модул ва воҳиди UL 9540AМуайян кардани ҳаҷм, таркиб, хусусиятҳои сӯзандагӣ, паҳншавӣ ва воридоти гармии газСарфи газ, сӯрохии баромад, суръати вент ва номуайянии такрор аксаран намерасад.
Ҳисобҳои дастии NFPA 69Андозагирии ибтидоии вақти ошкорсозӣ ва сарфи вентилятсияи фавқулодаФарзияи ҳаҷми хуб омехташуда ҷайбҳои маҳаллии газ ва ҷараёни сеандозаро нишон намедиҳад.
Ҳисобҳои меъёрии NFPA 68Ҳисоби масоҳати панели рафъи фишори дефлагратсионӣАсоси таҷрибавӣ геометрияҳои муосири BESS ва газҳои бисёрҷузъаи батареяро пурра ифода намекунад.
Модели FDS CFDАрзёбии тақсимоти газ, ҷавоби ҳискунак ва вентилятсияМаълумоти тасдиқи хоси BESS маҳдуд аст.
Модели FLACS CFDҲисоби тақсимоти газ ва фишори барзиёд пас аз оташгирӣНатиҷаҳо ба шабака, модели сӯзиш, модели турбулентнокӣ ва истилоҳи манбаъ ҳассосанд.
Таҷрибаҳои калонмиқёси гази синтетикӣТасдиқи модел ва ҳисобҳои NFPA 68 дар геометрияи шабеҳи BESSШояд хориҷшавии гази гарм, тағйирёбанда ва заррачадори батареяи воқеиро пурра ифода накунад.
Таҳлили ретроспективии ҳодисаи воқеӣПешбинии фишор ва ҳаҷми сӯзанда аз рӯйи осебЧенкунии мустақими ҳодиса нест, ба акс ва фарзияҳои сенария асос меёбад.

Маълумоти вурудии зарурӣ барои таҳлили миқдорӣ

Гурӯҳи вурудВурудҳои умумӣ барои NFPA 68 ва NFPA 69Вурудҳои иловагии хоси усул
КорпусМодели сеандозаи CAD, ҳаҷми ҳавои озод, хусусиятҳои мавод, монеаҳои дохилӣ ва қисмбандӣУстувории корпус барои NFPA 68
Гази батареяТаркиб, зичӣ, ҳарорат, масоҳати баромад, ҷойи баромад, сарф ва давомнокии хориҷшавӣLFL барои NFPA 69; суръати сӯзиши ламинарӣ ва фишори максималии таркиш барои NFPA 68
Системаи корРеҷаи кори HVAC, таносуби гардиши такрории 0-100 фоиз, сӯрохиҳои таъминот ва бозгашт, сарфи ҳаво ва ҳароратДар таҳқиқот вуруди иловагии хоси усул барои кор муайян нашудааст.
Системаи бехатарӣҲискунакҳои газ, гази ҳадаф, остонаи ошкорсозӣ, ҷойи ҳискунак, вақти ҷавоб, сарфи вентилятсияи фавқулода, каҷхаттаи вентилятор ва ҷойи панҷараҳоМасоҳати панел, фишори кушодашавӣ, вазни хос ва ҷойи оташгирӣ барои NFPA 68

Муҳимтарин бозёфтҳои техникӣ

  1. Дар мисоли 40 ft NMC хориҷшавии доимии 4,9 g/s 22,2 фоизи LFL ва хориҷшавии фосилавӣ бо сарфи қуллавии 11,3 g/s 25,3 фоизи LFL ҳосил кард.
  2. Дар корпуси 53 ft LFP консентратсияи умумӣ дар ҳудуди 15,4-17,8 фоизи LFL монд, вале дар як зерқисм ба таври маҳаллӣ 25 фоизи LFL гузашта шуд.
  3. Афзоиши суръати сӯзиши ламинарӣ аз 48 cm/s то тақрибан 106-107 cm/s масоҳати зарурии панелро барои контейнерҳои 20 ft аз 6,5 m² то 18,2 m² баланд кард.
  4. Дар модели 20 ft FLACS сенарияи ҳаҷми пурраи бе кушодани панел фишори қуллавии 6,5 bar-g ҳосил кард.
  5. Дар ҳамон модел сенарияҳои ҳаҷми пурра бо панели 1,12 m² 1,19 ва 2,15 bar-g ҳосил карданд; мавҷудияти панел фишори барзиёдро ба сатҳи қобили қабул паст накард.
  6. Сенарияҳое, ки ҳаҷми қисман, вентилятсияи табиӣ ва панелро якҷоя истифода карданд, 0,06 bar-g ҳосил намуданд; аммо ин қимат кафолати бехатарии сохторӣ ҳисоб нашуд.
  7. Дар ҳисобҳои овардашуда барои ҷойи оташгирӣ байни оташгирӣ аз боло ва поён фарқе дида шуд, ки тақрибан ба як тартиби бузургӣ мерасад.
  8. Таҷрибаҳои калонмиқёс нишон доданд, ки тавлиди маълумоти тасдиқи модели хоси BESS имконпазир аст; аммо ҳанӯз тасдиқ бо батареяи воқеӣ зарур мебошад.

Ҷанбаҳои қавии таҳқиқот

  • Хатари таркишро бо вурудҳои батарея, корпус, кор ва системаи бехатарӣ ба таври ҳамаҷониба баррасӣ мекунад.
  • Усулҳои муҳофизати фаъол ва ғайрифаъолро дар як чаҳорчӯбаи муҳандисӣ муқоиса мекунад.
  • Дар баробари миқдори умумии газ истилоҳи манбаи вобаста ба вақт ва консентратсияҳои маҳаллиро таъкид мекунад.
  • Ҷудо мекунад, ки ҳисобҳои дастӣ, моделҳои CFD ва санҷишҳои калонмиқёс барои кадом мақсад истифода шуда метавонанд.
  • Бо муқоисаи натиҷаҳои ҳолатҳои нашршуда дар ҷадвалҳои умумӣ ҳассосиятҳои тарҳро намоён мекунад.
  • Тавсия медиҳад, ки фарзияҳои моделсозӣ ва камбудиҳои маълумот ошкоро ҳуҷҷатгузорӣ шаванд.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

  • Таҳқиқот preprint-и аз тақризи ҳамтоён нагузашта мебошад.
  • Маҷмӯи нави мустақили маълумоти таҷрибавиро пешниҳод намекунад.
  • Қисми муҳими таҳлилҳои ҳолат аз корҳои қаблии муаллифон ё муҳаққиқони дигар ҷамъ оварда шудааст.
  • Стандартҳои истифодашуда ба қоидаҳои Амрикои Шимолӣ асос меёбанд.
  • Шумораи такрорҳо ва тафсилоти истилоҳи манбаъ дар маълумоти UL 9540A маҳдуд аст.
  • Барои FDS ва FLACS маҷмӯи васеи маълумоти тасдиқ, ки тарҳҳои гуногуни BESS-ро фаро гирад, вуҷуд надорад.
  • Таҷрибаҳои гази синтетикӣ шояд ҳамаи хусусиятҳои физикӣ ва кимиёвии хориҷшавии ҳуҷайраи воқеиро ифода накунанд.
  • Байни Ҷадвали 4 ва матни шарҳ дар бораи навъи ҳуҷайра ва натиҷаи 2,15 bar-g номувофиқӣ вуҷуд дорад.
  • Суръати баланди сӯзиши ламинарӣ дар матн 107 cm/s ва дар ҷадвали дахлдор 106 cm/s навишта шудааст.
  • Ишораи болои муассисаи Prasanna Chinnathambi дар сатрҳои муаллиф ва муассиса мувофиқ нест.

Дар оянда кадом тасдиқҳо лозиманд?

Муҳаққиқон тавсия медиҳанд, ки дар гузоришҳои UL 9540A маълумоте чун тарзи ҳисоб кардани ҳаҷми газ, наворҳои санҷиш, ҷойи баромади газ, андозаи сӯрохӣ, сарфи хориҷшавӣ ва суръати баромад муфассалтар пешниҳод шавад. Барои вурудҳои муҳим санҷишҳои такрорӣ ва ҳудудҳои номуайянӣ заруранд.

Тавсия мешавад, ки дар арзёбиҳои NFPA 68 ба ғайр аз фарзияи ҳаҷми пурраи якхела ҳисобҳои тақсимоти газ истифода шаванд; хусусиятҳои сӯзандагӣ на танҳо барои як омехта, балки ҳамчун функсияи консентратсияи газ муайян карда шаванд. Моделҳои CFD бояд бо таҷрибаҳои хоси BESS, калонмиқёс ва то ҳадди имкон дорои батареяҳои воқеӣ тасдиқ карда шаванд.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Explosion Control Guidance for Lithium-Ion Based Battery Energy Storage System Installations

Муаллифон: Anil Kapahi, Stefan Kraft ва Prasanna Chinnathambi.

Тартиби муаллифон: Anil Kapahi муаллифи якум, Stefan Kraft дуюм ва Prasanna Chinnathambi сеюм аст.

Маълумоти саҳми баробар: Изҳорот дар бораи ҳаммуаллифии аввал ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Anil Kapahi.

Муассисаҳо: Anil Kapahi ва Prasanna Chinnathambi, Jensen Hughes, Inc., Research, Development, Testing and Evaluation, Baltimore, Maryland, ИМА; Stefan Kraft, Solstice Advanced Materials, Inc., Morris Plains, New Jersey, ИМА. Дар ишораи болои муассисаи Prasanna Chinnathambi номувофиқии дохилиматнии “a/c” вуҷуд дорад; номи муассиса ва почтаи электронии корпоративӣ алоқа бо Jensen Hughes-ро нишон медиҳанд.

DOI: 10.2139/ssrn.7203430

Маҷалла: Дар маҷаллаи тақризшаванда нашр шудани он аз рӯйи ин нусха тасдиқ нашудааст.

Платформаи нашр: SSRN.

Соҳиби платформа: Elsevier Inc. SSRN маҷаллаи тақризшаванда нест, балки платформаи preprint ва таҳқиқоти барвақтӣ мебошад.

Соли нашр: 2026.

Навъи манбаъ: Preprint-и техникии аз тақризи ҳамтоён нагузашта; баррасии стандартҳо, роҳнамои муҳандисӣ, синтези адабиёт ва таҳлили миқдории ҳолатҳо.

Пайванди расмӣ:https://ssrn.com/abstract=7203430

Ёддошти нусха: Дар SSRN сабти куҳантаре бо ҳамон унвон, DOI-и 10.2139/ssrn.5735692 ва ду муаллиф низ мавҷуд аст. Азбаски робитаи расмии нусхаҳо байни ин сабти куҳна ва сабти се муаллифаи 7203430-и баррасишуда равшан тасдиқ нашудааст, нусхаи ҷории боршуда ҳамчун ҳувияти манбаъ асос гирифта шуд.

Ин навишта бар асоси матн, ҷадвалҳо, таҳлилҳои ҳолат ва натиҷаҳои таҳқиқоти боршуда омода шудааст. Натиҷаи нави таҷрибавӣ, даъвои бехатарии маҳсулоти тиҷоратӣ, тасдиқи мутобиқат ба қонунгузорӣ ё муваффақияти саҳроӣ, ки дар таҳқиқот вуҷуд надошт, илова нашудааст. Санҷиши берунии библиографӣ танҳо барои тасдиқи муаллифон, DOI, платформа ва вазъи нашр анҷом дода шуд.

Ин таҳқиқот preprint-и аз тақризи ҳамтоён нагузашта мебошад; натиҷаҳои он бояд бо дарназардошти ин маҳдудият хонда шаванд. Таҳқиқот тасдиқи нави мустақили таҷрибавиро пешниҳод намекунад ва бехатар будани тарҳи муайяни BESS-ро ҳуҷҷатгузорӣ намекунад. Ҳисобҳо ба таҳқиқоти гуногуни манбаъ, кимиёҳои батарея, геометрияҳои корпус ва фарзияҳои модел асос меёбанд. Барои лоиҳаи воқеӣ маълумоти санҷиши истеҳсолкунандаи батарея, геометрияи лоиҳа, қонунгузории маҳаллӣ, устувории сохторӣ, системаи сӯхтор, системаи ошкорсозии газ ва сенарияи вокуниши фавқулода бояд алоҳида арзёбӣ шаванд.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо