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Scelta ed installazione

Articolo n° 3 su 4 del corso "Accumulatori in pratica". Vai all'indice del corso.

Paragrafi dell'articolo:

  1. Capacità della batteria
  2. Accumulatori stazionari negli impianti
  3. Locali
  4. Impianto elettrico
  5. Smaltimento degli accumulatori esausti

Capacità della batteria

La resa in capacità di una batteria di accumulatori non è costante, ma dipende oltre che dalla temperatura dell’elettrolito, anche e soprattutto dal regime di scarica, ossia dalla intensità di corrente di scarica.

In genere, per le batterie stazionarie al piombo si prende come dato di riferimento la capacità che può essere resa in 10 ore; si determina cioè la corrente di valore tale da produrre la scarica completa in 10 ore fino alla tensione limite di 1,80 V per elemento.

L’intensità di questa corrente, espressa in Ampere, moltiplicata per 10 fornisce il valore della capacità della batteria alla scarica in 10 ore, espresso in Amperora.

Ai regimi di scarica più rapidi la capacità della batteria diminuisce: si può calcolare la capacità relativa moltiplicando il valore della capacità nominale riferita a 10 ore per un coefficiente K. (vedi appendice).

Di seguito riportiamo un esempio per chiarire meglio il discorso testè riportato.

Supponiamo di avere una batteria stazionaria al piombo della capacità nominale di 500 Ah alla scarica in 10 ore (che può fornire una corrente costante di 50 A per 10 ore consecutive) avrà una capacità alla scarica in 3 ore pari a:

C10[Ah]*K=C3[Ah]= 500 * 0,78 = 390 Ah

essendo K=0,78 il coefficiente che si legge nel diagramma in corrispondenza dell’ascissa 3 ore, (vedi appendice).

Ciò significa che la batteria classificata da 500 Ah alla scarica in 10 ore, deve considerarsi come batteria da 390 Ah alla scarica in 3 ore consecutive, supposto che la batteria sia stata ben caricata, potrà erogare una corrente pari a: I[A]=C3[Ah]/T[s]=130 A al termine delle 3 ore la tensione di ogni singolo elemento sarà di 1,8 V.

Per concludere il discorso sulla capacità di un accumulatore al piombo, bisogna rammentare che la capacità a pari regime di scarica, aumenta con l’aumentare della temperatura dell’elettrolito secondo la presente formula:

Ct=C25*[1+K*(t-25)]

dove K=0,008 per la scarica in 1 ora;

K=0,006 per la scarica in (3..5) ore;

K=0,004 per la scarica in (10..20) ore.

Ct= Capacità alla temperatura (t) °C;

C25= Capacità alla temperatura convenzionale di 25°C.

Ne consegue che un accumulatore funzionante ad una temperatura ambiente di 30°C ed ad un determinato regime di scarica, rende disponibile una capacità che è superiore di circa il ( 2..4)% della capacità nominale della batteria a secondo del regime di scarica preso in esame.

Per chiarire meglio quanto detto, scriviamo la formula generale della variazione della capacità in funzione della temperatura dell’elettrolito, e riportiamo i seguenti esempi:

Ct=C25*[1+K*(t-25)]

1° esempio con regime di scarica a (10..20) ore.

C30=C25*[1+K*(30-25)]

C30=C25*(1+0,004*5)

C30=C25*1,02

Cioè la capacità a 30 °C è superiore del 2% di quella a 25°C per il regime di scarica a (10..20) ore.

2° esempio con regime di scarica ad 1 ora.

C30=C25*[1+K*(30-25)]

C30=C25*(1+0,008*5)

C30=C25*1,04

Cioè la capacità a 30 °C è superiore del 4% di quella a 25°C per il regime di scarica ad 1 ora.

Gli accumulatori stazionari negli impianti (IS).

Negli impianti di sicurezza e segnalamento (IS), gli accumulatori che vengono utilizzati sono esclusivamente gli accumulatori al piombo. di tipo stazionario con vita media attesa >10 anni. Allo stato attuale, vista la continua evoluzione che si è avuta nel settore batterie stazionarie, vengono utilizzati gli accumulatori monolite della FIAMM. Di seguito viene inserita una foto di tali accumulatori ().

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I dati caratteristici di tali accunulatori sono riportati nella seguente tabella ()

 

La batteria al piombo a ricombinazione regolata da valvola MONOLITE è conforme alle più severe normative internazionali.

Questo tipo di batteria è molto affidabile e presenta i seguenti vantaggi:

  • è subito pronta per l'installazione nel momento stesso della consegna;

  • presenta una ridotta manutenzione;
  • non necessita di rabbocchi.

Gli accumulatori stazionari al piombo regolati da valvola (MONOLITE) sono pertanto la fonte energetica ideale da utilizzare con gli UPS.

Piastre e Griglie

Le piastre, di elevato spessore, con griglie in lega di piombo, calcio e stagno presentano una grande affidabilità e lunga vita di esercizio.

Separatori

I separatori sono microporosi ed in fibra di vetro.

Contenitori e coperchi

I Contenitori e i coperchi sono realizzati in ABS ritardante la fiamma secondo le normative IEC 707 FVO. I coperchi sono termosaldati ai contenitori.

Dispositivo antifiamma.

Il Dispositivo antifiamma consente il passaggio dei gas in eccesso e nello stesso tempo previene la propagazione di fiamme o scintille all'interno della batteria.

TENSIONE DI MANTENIMENTO A 20°C: 2.27 V/elem.

COMPENSAZIONE TEMPERATURA: -2.5 mV/elem./°C

AUTOSCARICA a 20°C: <2%/mese

Caratteristiche dei locali accumulatori ed accorgimenti vari.

Nei locali che contengono gli accumulatori, si debbono osservare le seguenti precauzioni:

  • tenere i locali ben ventilati ;

  • non avere nel locale una temperatura troppo elevata, cioè superiore ai 25°C.;
  • non avere nel locale una temperatura troppo bassa, cioè inferiori ai 5°C.( alle temperature troppo basse la capacità della batteria si riduce notevolmente e l’elettrolito a batteria scarica, può anche congelare;
  • gli elementi della batteria non devono essere esposti troppo ai raggi del sole, altrimenti bisogna rendere opachi i vetri delle finestre;
  • bisogna fare molta attenzione a non entrare nel locale della batteria con lampade od altri oggetti a fiamme libere (specialmente nei momenti in cui viene eseguita la carica a fondo delle batterie, in quanto si sviluppa una notevole quantità di idrogeno e di ossigeno. costituenti un pericoloso miscuglio gassoso tonante.
  • per riscaldare l’ambiente utilizzare stufe a vapore o ad acqua calda (termosifoni);
  • l’illuminazione del locale dovrà essere realizzata mediante luce elettrica ad incandescenza;
  • bisogna curare l’isolamento della batteria;
  • le pedane devono rimanere ben ferme nella giusta posizione, in nessun caso devono venire a contatto con i recipienti degli accumulatori, ne con gli scaffali, pochè altrimenti non svolgerebbero la funzione di isolamento per evitare pericolose scosse al personale.

Come conclusione è bene ricordare di avere molta cura per evitare le corrosioni agli accessori contenuti nel locale.

Ad ogni buon conto si rimanda alla lettura degli articoli 302 e 303 e 332 del D.P.R. n° 547 del 27/04/1955.

Di seguito a titolo di esempio viene riportata una foto inerente i vari tipi di scaffali per batterie stazionarie, ad uno o due ripiani.






Di seguito a titolo di esempio viene riportata una foto inerente gli accorgimenti per i locali contenenti batterie stazionarie di accumulatori.

 


Impianto elettrico nei locali accumulatori

I locali contenenti gli accumulatori al piombo in vasi aperti, sono da considerare luoghi di classe 3; pertanto tutte le parti degli impianti elettrici che durante il loro normale funzionamento possono produrre archi, o scintille, dovranno essere racchiusi dentro involucri atti a fornire un grado di protezione meccanica pari almeno alla classe IP 44 (involucro idoneo ad impedire la penetrazione di corpi solidi di dimensioni superiori ad 1 mm e di spruzzi d’acqua provenienti da qualsiasi direzione). L’impianto elettrico deve essere del tipo a sicurezza funzionale a tenuta (AD - FT) conforme alle Norme CEI 64-2. gli impianti ed i dispositivi elettrici esistenti nel locale devono essere eseguiti a regola d’arte in osservanza della legge 1 marzo 1968 n° 186. I comandi dei circuiti devono essere centralizzati su quadro elettrico da installare il più lontano possibile dalle batterie ed in posizione facilmente accessibile.

Tutti questi circuiti devono far capo ad un interruttore generale, da installarsi all’esterno del locale ed in posizione sicuramente raggiungibile.

L’impianto luce e forza motrice può essere del tipo incassato, o esterno, l’importante che il materiale utilizzato presenti un grado d’isolamento meccanico > ad IP 44,

I corpi illumunanti , del tipo non scintillante debbono essere installati preferibilmente in verticale e non a soffitto. ( vedi appendice)

Il problema dello smaltimento degli accumulatori esausti

Dato che gli accumulatori perdono gradualmente le loro proprietà, a un certo momento essi devono essere sostituiti. E poiché gli accumulatori esausti contengono spesso metalli di alta pericolosità ambientale (principalmente piombo e cadmio), assumono importanza fondamentale lo smaltimento ed il riciclaggio dei materiali che li costituiscono

Il piombo influisce sui processi biochimici vitali e la sua azione attacca fegato, sistema nervoso e apparato riproduttivo. L'acido solforico può provocare ustioni e, se penetra nel terreno, avvelena la vegetazione circostante e si mescola alle acque di fiumi e torrenti; inoltre i suoi vapori si disperdono nel pulviscolo atmosferico, inquinando l'aria che respiriamo.

Se quindi si abbandonano gli accumulatori esausti in modo incontrollato si provocano gravi danni all'ambiente e alla salute dell’uomo.

Per quanto riguarda gli accumulatori, sono già in funzione da tempo impianti di riciclaggio per il recupero dei materiali (piombo e cadmio) che potrebbero danneggiare l'ambiente.

Consorzio per il ritiro degli accumulatori esausti

Il COBAT,(Consorzio Obbligatorio Batterie al Piombo Esauste e Rifiuti Piombosi) opera in tutto il territorio nazionale.

Oltre che dalla legge 475/88, oggi la raccolta e il recupero degli accumulatori al piombo esausti è resa obbligatoria anche dalla direttiva CEE 91/157.

Per assicurare il recupero delle batterie esauste, il COBAT ha organizzato una rete di raccolta costituita da imprese che dispongono di attrezzature idonee e dei previsti adempimenti normativi per la raccolta, il trasporto e lo stoccaggio.

I raccoglitori incaricati dal COBAT sono distribuiti in tutto il territorio nazionale ed effettuano gratuitamente il servizio per gli accumulatori pronti al carico.

Le imprese industriali, commerciali e artigiane, che per la loro attività detengono accumulatori esausti, sono obbligate per legge a seguire una procedura di stoccaggio in attesa di conferirli al COBAT.

Gli elenchi aggiornati dei raccoglitori incaricati si possono ricavare dal sito Internet del COBAT(http://www.cobat.it/).

Normativa per il riciclaggio degli accumulatori

Oltre che dalla legge 475/88, oggi la raccolta e il recupero degli accumulatori al piombo esausti è resa obbligatoria anche dalla direttiva CEE 91/157. ()

 

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Commenti e note

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di www.audioelitehificar.it,

salve,da felici possessori di celle a 4 volt fiam monolite,vorremmo sapere le caratteristiche tecniche della sopra citata,ed il miglior modo di ricarica.la ringrazio anticipatamente per le risposte.

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di Romeo,

Per un approfondimento sulle modalità di carica degli accumulatori, Le dico che è un argomento importante e che richiede del tempo. Basta pensare che gli accumulatori che sono di vario tipo e costruiti per impieghi selezionati, in più se vengono inseriti in sistemi ups che alimentano anche utenze in corrente continua come negli impianti ferroviari, presentano problemi oggettivi. In questo momento posso dire che l'unico sistema di carica degli accumulatori dovrebbe controllare la temperatura degli accumulatori e regolare la corrente di carica. Circa i valori in fase di carica dico che se una batteria è in grado di erogare una certa corrente non vedo perché non possa essere ricaricata con la stessa corrente. In questo momento non ho molto tempo ma prevedo in tempi successivi di affrontare tale argomento.

Rispondi

di ,

E' apprezzabile la trattazione della capacita' della batteria in funzione del regime di scarica. Credo sarebbe interessante un'analoga trattazione per la carica (cioe' come influisce un regime lento rispetto ad uno rapido?). Grazie

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