Az akkumulátoros energiatároló rendszerek (BESS, az angol battery energy storage system rövidítése) működése egyszerű: általában megújuló energiaforrásból származó energiát tárolnak arra az időszakra, amikor a termelés leállt. (Ez napelemek esetében értelemszerűen naplemente után értendő.)

Egy ilyen energiatároló rendszer esetén több, állványra szerelt lítiumion-cella működik egyszerre, amely alapvetően két veszélyt rejteget a tűzoltók számára: az akár 1000 V névleges feszültség miatt az áramütés, valamint a cellák alapvető tulajdonsága miatt az ún. hőmegfutás veszélyét.

A lítiumion-akkumulátorokkal kapcsolatban a legnagyobb veszélyt a hőmegfutás (thermal runaway) jelenti. Nagyon leegyszerűsítve arról van szó, hogy mechanikai sérülés, túlmelegedés, belső zárlat hatására egy rendkívül gyorsan lezajló láncreakció fut le az akkumulátorban. Ennek során a gáz halmazállapotú elektrolit komponensek (a gyúlékony gázok) általában nyomás alatt távoznak az akkumulátorcellákból; ez egyrészt mérgező, másrészt tűz- és robbanásveszélyes is.

Milyen védelmi mechanizmusokat érdemes telepíteni egy BESS esetén?

Korábbi bejegyzésünkben írtunk az ún. BMS-ről (battery management system) az akkucellák biztonságos működésére és töltésére ügyel, alapvetően ez az első védelmi vonal. Ipari felhasználás esetén (szintén az előző bejegyzésünkben) utaltunk arra is, hogy érzékelő- és oltórendszert is telepítenek (elsősorban ipari felhasználás esetén), amelyek képesek a hőmegfutás korai jeleit érzékelni. Végső esetben pedig ott van az oltórendszer, amely speciális oltógázzal igyekszik megfékezni a hőmegfutást.

Robbanásvédelmi rendszer

Önmagában az oltórendszerek azonban nem elegendőek a kialakult hőmegfutás megfékezéséhez. Ezért nagy, ipari telepítéseknél (ahol jellemzően különálló konténerekben tárolják az akkumulátorállványokat) szükség van a csarnoképületeknél is alkalmazott hő- és füstelvezetők alkalmazására, amelyek robbanás esetén segítenek elvezetni a zárt térben felgyűlt túlnyomást és a gázokat.

Az ábrán egy ehhez hasonló robbanásvédelmi biztonsági panelt, és annak elméleti működését láthatjuk. Hőmegfutás esetén az elvezetőnyílások a konténer tetején kicsapódnak, és gondoskodnak arról, hogy a tűzoltói beavatkozás során az esetlegesen robbanás miatt megsérülő konténer ne jelentsen problémát. A „robbanást” felfelé, a tűzoltók számára legkevésbé veszélyes irányba vezetik el, ráadásul megóvják a konténer integritását is. (Itt tehát passzív védelmi rendszerről van szó, amely nem elektronikus aktiválású, tehát nem függ elektromos rendszertől.)

Bizonyos gyártók kettős funkciójú elvezető csapóajtókat ajánlanak az ilyen konténerekhez: 

• a hőmegfutási folyamat elején a céljuk a gázok elvezetése (az USA-beli NFPA69 szabványnak megfelelően) a zárt térből, amellyel csökkenthetők a robbanási kockázatok;
• a hőmegfutási folyamat során a robbanási energia elvezetése (az USA-beli NFPA68 szabványnak megfelelően) a zárt térből.

Az első esetben a gázok érzékelése, míg a második esetben a robbanási energia aktiválja a csapóajtókat.

A poszt a Rescue Security & Safety VIII projekt részeként jelent meg.

A projektet a Miniszterelnökség és a Balaton Fejlesztési Tanács támogatta

​