Аккумуляторы для резервного освещения и аварийных систем в зданиях: требования и расчет емкости

В контексте нашей темы батареи могут использоваться для следующих типов оборудования:

• аварийное и эвакуационное освещение;
• световые указатели выходов и путей эвакуации;
• аварийные системы – часть пожарной автоматики, связь, оповещение, возможно подключение отдельных узлов безопасности;
• централизованные и встроенные решения (LED-лампы с собственными АКБ, централизованные батарейные блоки). На крупных объектах более рациональным решением является использование централизованной системы. В небольших зданиях экономически оправданы встроенные независимые источники питания для каждого светильника. Нередко оптимальным решением становится комбинированная схема – централизованное питание в сочетании с автономными блоками.

Нормативные требования к резервному освещению и АКБ

Официальные требования к резервному освещению и предназначенным для этого аккумуляторам закреплены в СП 52.13330, СП 439.1325800.2018, СП 6.13130.2025. Основные положения нормативных документов:

• минимальная продолжительность автономной работы эвакуационного освещения должна быть не менее 1 часа; резервного освещения (для продолжения важной работы, например, в операционной) – не менее 3 часов; выше – в зависимости от потребности; в зонах повышенной опасности – исходя из конкретных условий;
• резервное освещение должно обеспечить 50% нормируемой освещенности не более чем через 15 секунд после сбоя/отключения питания, а 100% освещенности – не более чем через 60 секунд;
• для резервного и аварийного освещения необходим независимый от основной сети источник питания, обеспечивающий мгновенный переход в аварийный режим;
• для сложных объектов (высотные дома, пребывание маломобильных граждан и т. д.) время автономии составляет до 8 часов.

Нормативы содержат также общие требования к безопасной эксплуатации аккумуляторов для аварийных светильников:

• надежность устройств;
• контроль условий размещения АКБ и регулярная проверка их состояния;
• пожарная безопасность, включая дополнительные положения СП 6.13130.2025 о выполнении корпуса из негорючих и трудногорючих материалов;
• соответствие международным и российским стандартам: UL, ГОСТ и т. п.

Требования к конкретному объекту закладываются на этапе проектирования.

Типы аккумуляторов для аварийного освещения

Для аварийного освещения применяются следующие типы аккумуляторных батарей:

1. Свинцово-кислотные по технологии VRLA/AGM – герметизированные элементы с клапанным регулированием. Электролит (жидкий раствор серной кислоты), поглощенный пористым сепаратором из стекловолокна, помещен между свинцовыми пластинами-электродами. Эти АКБ предназначены для работы в буферном режиме.

   Плюсы данного типа АКБ:

   • не требуют обслуживания – не нуждаются в доливе воды или электролита;
   • высокий уровень рекомбинации газов – свыше 99%;
   • герметичность и безопасность – подходят для установки в закрытых помещениях;
   • исключена утечка кислоты;
   • низкий самопроизвольный разряд;
   • широкий температурный диапазон – для промышленных моделей от -20°С до +50°С;
   • сравнительно невысокая стоимость.

   Минусы:

   • чувствительность к глубокому разряду и перезаряду;
   • низкая энергетическая плотность, большая масса;
   • низкий ресурс в циклическом режиме.

   Рекомендуются к применению в организациях, условия эксплуатации которых не предусматривают глубокий разряд. Благодаря низкому саморазряду и удобству эксплуатации подходят для использования на удаленных объектах.

2. Устройства на основе никелевого катода – никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металл-гибридные (NiMH). Между собой они отличаются материалом анода и некоторыми свойствами. Это прочные долговечные элементы. Сохраняют работоспособность в широком температурном диапазоне. Компактные решения удобны для установки в ограниченном пространстве и труднодоступных местах. Устойчивы к количеству циклов заряда-разряда, особенно никель-кадмиевые – их ресурс составляет тысячи циклов. Способы отдавать большой ток, поэтому широко применяются для устройств с высокими и импульсными нагрузками. Используются преимущественно на промышленных объектах. Ni-Cd подходят для работы в условиях экстремальных температур от -40°С до +60°С. NiMH – в ситуациях, где требуется умеренная цикличность и простота обслуживания. Основной недостаток никелевых АКБ – высокий саморазряд.

3. Литий-железо-фосфатные (LiFePO4). Отличаются очень высоким ресурсом – до 3000 циклов и более. Высокая энергоемкость позволяет при одинаковых габаритах аккумулировать больше энергии, чем свинцово-кислотные. Обеспечивают стабильность подаваемого на нагрузку напряжения. Минимальные риски теплового разгона и возгорания. К недостаткам относят высокую стоимость и строгие требования к зарядным устройствам (совместимые ЗУ с контролем напряжения) и условиям зарядки (допустима только положительная температура). Для совместимости с некоторыми системами ОПС требуется доработка.

Если Вы затрудняетесь определить, какая аккумуляторная батарея лучше подойдет для аварийного светильника в Вашей системе, свяжитесь с нами по телефону 8 (495) 786-97-48 или электронной почте sales@contact-battery.ru.

Как рассчитать емкость аккумуляторов для резервного освещения

Для упрощенной формулы расчета необходимы следующие исходные данные:

• суммарная мощность всех аварийных светильников и других подключенных нагрузок (Вт);
• требуемое время автономной работы (часы по нормативам + запас) в часах;
• напряжение батарейной системы (В);
• коэффициент запаса и КПД системы.

Базовая логика расчета:

Потребляемая энергия равна мощности, умноженной на время.

Необходимая емкость в А·ч вычисляется по формуле: энергия / напряжение / (КПД × запас). По-другому она выглядит так: Q = (P × t) / (V × k × k), где:

• Q – требуемая емкость аккумулятора (А·ч);
• P – мощность всех аварийных светильников в ваттах (Вт);
• t – требуемое время автономной работы в часах (ч);
• V – напряжение аккумулятора (В);
• k – коэффициент запаса и КПД системы.

Пример расчета для здания

Исходные данные: 6 светодиодных светильников, каждый мощностью 5 Вт, суммарная мощность – 30 Вт. Требуемое время работы – 1 час. Напряжение аккумулятора – 12 В. Коэффициент k = 0,7, а КПД системы – 0,8.

Подставляем в формулу:

(30 Вт × 1 ч) / (12 В × 0,7 × 0,8) = 30 / 6,72 ≈ 4,5 А·ч. Требуется аккумулятор емкостью не менее этого значения.

Для точных расчетов применяются более сложные формулы и специальные сервисы.

Онлайн-калькуляторы и программные инструменты

В интернете предлагается много специализированных калькуляторов для расчета емкости АКБ в резервных системах. Их использование поможет не ошибиться с выбором аккумулятора. Некоторые сервисы не только рассчитывают емкость АКБ под Ваши задачи, но и подбирают оптимально подходящую модель. Пример такого калькулятора представлен на сайте компании «Пауэрконцепт».

Независимо от того, какой инструмент Вы выберете, для расчета потребуется заложить следующие исходные данные: мощность нагрузки, требуемое время автономии, напряжение, тип АКБ, коэффициент запаса. Наиболее типичной ошибкой при использовании онлайн-калькулятора является пренебрежение коэффициентами запаса и старения батарей, а также температурными условиями эксплуатации.

Практические советы по выбору и эксплуатации

При выборе АКБ для резервного и аварийного освещения необходимо ориентироваться не только на емкость, но и на тип, температурный диапазон, ресурс по циклам, соответствие стандартам и нормативам. Если Вы сомневаетесь, какой аккумулятор выбрать, обратитесь в сервисный центр или задайте вопрос на сайте компании-производителя.

Соблюдайте условия размещения и эксплуатации согласно руководству производителя. Главное внимание – естественной или искусственной вентиляции, защите от высокой влажности и перегрева. При размещении аккумулятора обеспечьте доступ для его обслуживания.

Проводите регулярную проверку состояния оборудования: тестирование системы аварийного освещения и аккумуляторов, контроль фактического времени работы, плановую замену АКБ. Наиболее доступный метод тестирования АКБ – измерение напряжения на клеммах мультиметром под нагрузкой и без нагрузки. Если при визуальном осмотре обнаружите видимые дефекты корпуса, замените АКБ, не дожидаясь плановых сроков. При любом отклонении работы аккумулятора от нормы, выявлении нарушений при тестировании и повторяющихся оповещениях об ошибках пригласите инженера из сервисного центра.

Вывод: корректный выбор и расчет емкости аккумуляторной батареи для аварийного питания – это сочетание соблюдения норм, правильного расчета и регулярных тестов. У наших дилеров в Москве и других городах России можно купить оптом и в розницу надежные аккумуляторы «КОНТАКТ» для аварийного освещения. Наши специалисты помогут подобрать отдельные АКБ для аварийного светодиодного светильника или составить блок питания для централизованной системы.

Для ответственных объектов рекомендуется совмещать расчет с проверкой на реальном тесте и периодическим аудитом системы с привлечением компетентных специалистов.