Zrób to sam. Szafa do bezpiecznego przechowywania i ładowania elektrycznych monocykli.

Akumulatory litowo-jonowe to najpowszechniej stosowane źródło zasilania we wszelkiej maści pojazdach elektrycznych. Jednocześnie są w zasadzie wyłącznym źródłem zasilania elektrycznych monocykli, hulajnóg czy rowerów. Akumulatory te wyróżnia bardzo duża trwałość, brak efektu pamięciowego, niezwykle wysoką gęstość energii (a więc ilość energii możliwą do zgromadzenia w jednostce masy lub objętości) oraz możliwość oddawania dużej mocy do napędu. Dzięki temu, że praktycznie każdy akumulator wyposażony jest w system zarządzania baterią (tzw. BMS), eksploatacja takich akumulatorów jest bezpieczna. Zabezpieczają one przed przeładowaniem akumulatora, a także dbają o kondycję poszczególnych ogniw.

Niestety, mimo stosowania ogniw najwyższej jakości oraz systemów zabezpieczających, co jakiś czas na świecie dochodzi do pożaru urządzeń czy pojazdów zasilanych ogniwami litowo-jonowymi. Przykrą cechą tych ogniw jest to, że w momencie nagrzania ich do określonej temperatury rozpoczyna się reakcja (tzw. thermal runaway), w której generowane jest ciepło oraz łatwopalne gazy. Jest to reakcja samopodtrzymująca, w której wytwarzane ciepło prowadzi do zapłonu wytwarzanych gazów i która trwa do całkowitego wypalenia się ogniwa. Jedno ogniwo jest w stanie nagrzać sąsiednie, w efekcie czego powstaje reakcja łańcuchowa. Akumulatory stosowane w elektrycznych monocyklach często mają pojemność przekraczającą 1000 Wh, więc pożar takiego akumulatora to bardzo poważne zagrożenie. Samozapłon akumulatora może nastąpić z wielu przyczyn, a jedną z nich jest zwarcie wewnątrz jednego z ogniw. Może to wystąpić zarówno podczas ładowania, jak i podczas jazdy czy nawet w trakcie przechowywania.

Jak już wspomniałem, pożar akumulatora litowo-jonowego jest reakcją samopodtrzymującą, gdyż w jednym miejscu wytwarzane są dwie rzeczy – paliwo oraz ciepło potrzebne do jego zapłonu. Paliwem jest mieszanka palnych gazów, będących efektem termicznego rozkładu elektrolitu. Przy gaszeniu tego rodzaju pożarów nieskuteczne są gaśnice pianowe, śniegowe czy proszkowe. Pożary baterii litowo-jonowych w praktyce gasi się wodą, która ma zdolność do odbierania dużych ilości ciepła. Ciągłe podawanie strumienia wody pozwala chłodzić uszkodzoną baterię, dławiąc pożar i nie dopuszczając do jego rozwoju. W tym miejscu należy się ważna uwaga – mimo nazwy, w akumulatorach litowo-jonowych praktycznie nie ma metalicznego litu, który mógłby wybuchowo reagować z wodą. Ten znajdziemy w zwykłych bateriach litowych, które stosowane są w zegarkach.

Jeśli masz tylko jedno kółko, nie katujesz go i nie jest to produkt firmy Begode, to możesz raczej spać spokojnie. W przeciwnym wypadku może Cię zainspirować urządzenie, które zbudowałem do bezpiecznego przechowywania i ładowania elektrycznych monocykli (a przy okazji baterii do elektrycznych rowerów). Jest to wzmocniona, niska szafa warsztatowa, w której zainstalowałem automatyczny system gaszenia wodą. Dodatkowo wewnątrz szafy znajdują się dwa gniazda 230V~, do których można podłączyć ładowarki. Zasilanie może być załączane i wyłączne zdalnie, za pośrednictwem sieci lokalnej lub z Internetu. W ten sam sposób możliwe jest monitorowanie szafy, w tym zdalne załączenie systemu gaszenia.

Sercem systemu gaszenia jest linia zraszająca, wyposażona w cztery dysze pełnostożkowe, które zapewniają odpowiednie pokrycie mgłą wodną całej objętości szafy, w tym chłodzenie jej ścianek. Wewnątrz szafy zainstalowany jest czujnik zadymienia oraz dwa czujniki temperatury. Pojawienie się dymu lub nadmierny wzrost temperatury wewnątrz szafy powoduje otwarcie zaworu, co rozpoczyna proces gaszenia i chłodzenia znajdujących się w szafie kółek i akumulatorów. Jednocześnie odłączane jest zasilanie znajdujących się w szafie gniazd zasilających ładowarki. Zasilanie linii zraszającej wodą jest monitorowane za pomocą czujnika ciśnienia. Instalacja wodna szafy zasilana jest z instalacji wodociągowej domu.

W zbudowanym przeze mnie urządzeniu zastosowałem specjalny zawór bistabilny. Oznacza to, że do jego otwarcia wystarczy krótki impuls zasilający cewkę. W przypadku awarii sterowania, zaniku zasilania itp. zawór pozostaje nadal otwarty, co zapewnia ciągłość zasilania wodą w sytuacji pożarowej. W instalacji wodnej rury i kształtki łączone są za pomocą lutowania twardego. Mózgiem całego urządzenia jest szafa sterownicza, której działaniem zawiaduje sterownik programowalny Siemens Logo! 8. Zasilanie awaryjne zapewnia akumulator żelowy 12V 7Ah, podtrzymujący działanie systemu w razie braku zasilania sieciowego.

Użyta przeze mnie szafa nie jest ani szczególnie mocna, ani szczelna i jest to zamierzone. Ma ona umożliwiać swobodny wypływ wody, która może być następnie odprowadzona przez znajdującą się w podłodze kratkę ściekową. Nieszczelności drzwi szafy uniemożliwiają także gwałtowny wzrost ciśnienia w szafie i ewentualny wybuch. Szafa, chłodzona natryskiwaną na jej ścianki wodą, winna bez problemu uniemożliwić przeniesienie się ognia na zewnątrz. Z pewnością jest w stanie dać czas potrzebny na wezwanie Straży Pożarnej i jej dotarcie na miejsce. Szczególnie, że system sterowania może być połączony z centralą alarmową budynku, przez co w razie wykrycia pożaru w szafie następuje jednoczesna sygnalizacja pożaru w budynku. A ponieważ centrala alarmowa zintegrowana jest z automatyką budynku, możliwe jest np. automatyczne otwarcie bramy garażowej. Umożliwia to nie tylko sprawną wentylację, ale także ułatwia dostęp Straży Pożarną.

Zbudowanie szafy było ciekawym i rozwijającym zajęciem. Nauczyłem się lutowania twardego palnikiem propanowo-tlenowym, zapoznałem się także z możliwościami przekaźników programowalnych Siemens LOGO! 8. Co najważniejsze jednak, zbudowane urządzenie daje mi realne poczucie bezpieczeństwa. Nie będę już więcej musiał się stresować tym, że kiedyś być może dotknie mnie to, co dotąd widywałem jedynie na Youtube czy historiach przekazywanych na Facebooku czy internetowych forach. Oczywiście mam nadzieję, że nigdy nie będę musiał przekonać się jak szafa daje sobie radę z pożarem.

Najnowsze artykuły
To Cię może zaciekawić...