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儲能消防極早期多維多感火災預警系統(tǒng)

儲能消防多維多感微粒子火災預警系統(tǒng)

儲能消防極早期（多維多感）微粒子火災預警系統(tǒng)



一、前言

      

儲能系統(tǒng)一旦發(fā)生火災，可能會對財產(chǎn)和人員安全造成嚴重威脅。儲能站火災的主要危害一般有很多，直接作用于影響人們的日常生活和辦公。從內(nèi)部來看，電池在制造過程中，電芯內(nèi)部在生產(chǎn)制造上可能存在缺陷或隱患，或者電池在長期使用過程中造成的電池老化；從外部來看，電池的外部撞擊和泡水等因素也可導致電池受損，進而導致短路。主要是化學儲能系統(tǒng)中由于電池火災、電纜節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電池節(jié)頭接觸不良等引發(fā)的發(fā)電氣火災，危害大且一旦電池火災引起就不完全可控。因此極早期多級預警極為重要。


爆炸也是儲能系統(tǒng)火災可能導致的嚴重后果。儲能發(fā)電系統(tǒng)的離子蓄電池在快速充電或放電使用過程中長期連續(xù)運行，電解水液中會快速產(chǎn)生限定微量的氧化氫氣，若室內(nèi)局部通風不暢或室外排出氫氣管道出現(xiàn)堵塞，氫氣在室內(nèi)或室外局部的完全封閉狀態(tài)空間快速聚集時會達到限定數(shù)量濃度，外部環(huán)境遇水或明火發(fā)生撞擊、雷電、或產(chǎn)生靜電或充放電發(fā)生火花、短路發(fā)生過充或放電過放等各種意外災害因素，可能造成爆炸事故。


二、消防要求

                                              

     儲能柜內(nèi)應設置火災探測器，包括但不限于氣體、溫度、極早期火災探測（電池火災、電纜節(jié)頭、電池節(jié)頭接觸不良）等故障隱患，且應符合 GB 16838 的規(guī)定。國家標準《電化學儲能電站安全規(guī)程》（GB/T 42288 - 2022）于 2023 年 7 月 1 日正式實施，明確提出電池室 / 艙應配置自動滅火系統(tǒng)，與電池管理系統(tǒng)、火災探測器或可燃氣體探測裝置、空調(diào)、排風系統(tǒng)聯(lián)動，具備遠程被動指令啟動和應急機械啟動功能。自動滅火系統(tǒng)的最小保護單元應為電池模塊，每個電池模塊宜單獨配置探測器和滅火介質(zhì)噴頭，即采用 “PACK 級探測 + 滅火”�！栋踩�(guī)程》提出滅火介質(zhì)應具有良好的絕緣性和降溫性能，能撲滅電池火災和電氣設備火災，且防止復燃。主要條款中應使用（極早期）熱解粒子探測器、溫度探測器、氣體探測器等探測報警裝置來保障儲能系統(tǒng)安全。


三、儲能極早期火災預警與聯(lián)動滅火系統(tǒng)

PACK 級防護方案

簡述：以單個 PACK 為防護單元，通過（極早期）熱解粒子探測器探測空氣粒子（因電纜節(jié)頭、電池節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電氣元件節(jié)頭等引發(fā)過流、接觸不良故障）、環(huán)境溫度、煙霧、一氧化碳、氫氣等隱患，實現(xiàn)火災預警，聯(lián)動火災抑制裝置，將滅火劑噴射至 PACK 包內(nèi)抑制火災。

在儲能系統(tǒng)中，PACK 級防護方案至關重要。通過熱解粒子探測器探測空氣粒子（因電纜節(jié)頭、電池節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電氣元件節(jié)頭等引發(fā)過流、接觸不良故障）、環(huán)境溫度、煙霧、一氧化碳、氫氣等隱患，進行精準探測，能夠迅速判斷火災信號，實現(xiàn)高效的火災預警。當探測到電氣隱患情況時，報警控制裝置會立即聯(lián)動火災抑制裝置。此時，抑制裝置將滅火劑通過噴頭精準噴射至 PACK 包內(nèi)，從而實現(xiàn)對電池內(nèi)部火災的有效抑制。這種 PACK 級防護方案具有高防護等級和高集成密度的特點，結(jié)合電池管理系統(tǒng)能夠及時識別電池的早期熱失控狀態(tài)，在單體電池熱失控后迅速采取滅火措施，阻止火災的蔓延。


柜級防護方案

簡述：當儲能柜內(nèi)出現(xiàn)電池熱失控等情況，熱解粒子探測器探測空氣粒子（因電纜節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電池節(jié)頭、電氣元件節(jié)頭等引發(fā)過流、接觸不良故障）、環(huán)境溫度、煙霧、一氧化碳、氫氣等隱患，發(fā)出預警信號，多級多維聯(lián)動聲光報警器及氣溶膠滅火裝置，防護柜體火災啟動滅火。


              

當儲能柜內(nèi)發(fā)生電池熱失控、電解液泄漏或電氣設備出現(xiàn)明火等情況時，會釋放大量可燃氣體。（極早期）熱解粒子探測器探測到環(huán)境溫度、空氣中粒子、煙霧、溫度、一氧化碳、氫氣 等閥值超限時，發(fā)出預警信號，多級多維聯(lián)動聲光報警器及氣溶膠滅火裝置，提醒現(xiàn)場人員及時撤離，最大限度地降低火災對儲能柜及周邊設備的損害。儲能系統(tǒng)的消防方案應根據(jù)實際情況進行合理選擇和設計，以確保在火災發(fā)生時能夠迅速響應、有效滅火，保障人員和設備的安全。


四、預警與聯(lián)動滅火

聯(lián)動自動滅火裝置是儲能系統(tǒng)消防的重要組成部分。該裝置能夠在感應到火源后自動啟動滅火程序。當儲能系統(tǒng)發(fā)生火災時，自動滅火裝置會迅速響應，通過先進的極早期熱解粒子探測技術(shù)，多維感知研判，準確鎖定火源位置。一旦確認火源，滅火裝置會立即釋放滅火劑，滅火劑可以迅速撲滅火焰，阻止火勢蔓延。自動滅火裝置的響應速度和滅火效果對于保護儲能系統(tǒng)的安全至關重要，能夠在火災初期及時控制火勢，減少火災造成的損失。

采用柜式全氟己酮滅火裝置是儲能系統(tǒng)消防的有效措施之一。該裝置適用于電池模組、電池機柜和儲能集裝箱消防等多個場景。全氟己酮作為滅火劑，具有良好的滅火性能和環(huán)保特性。在電池模組消防中，能夠針對電池內(nèi)部的火災進行有效抑制，將滅火劑精準噴射至電池模組內(nèi)，阻止熱失控的擴散。在電池機柜消防中，全氟己酮滅火裝置能夠在機柜內(nèi)發(fā)生火災時迅速啟動，有效撲滅火災，防止火勢蔓延到其他設備。對于儲能集裝箱消防，全氟己酮滅火裝置能夠為整個集裝箱提供全面的防護，確保在發(fā)生火災時能夠迅速控制火勢，保護儲能系統(tǒng)的安全。

五、對比優(yōu)勢表

產(chǎn)品名稱 采用技術(shù) 探測階段 報警類型 采樣方式 是否受環(huán)境因素影響 環(huán)境溫度 水霧/灰塵過濾防誤報 管道自清潔功能 監(jiān)測范圍 智能聯(lián)動 可視化 安裝方便程度 擴展功能 告警模式
（天龍科技）儲能電站主動式安全在線監(jiān)測預警系統(tǒng) 進品名牌激光傳感器，采集納米微粒子、特征氣體、BMS聯(lián)合分析 早期碳化過程 極早期探測 主動 不受 0-220℃告警可設置 有 有 可覆蓋整個預制艙 開放式協(xié)議，多種通信方式，MONUS-RS485、LORA、4G等有線或無線通信、兼容性強。 數(shù)字化曲線、參數(shù)值顯示、多維AI算法判斷。 不需停電，安裝極為方便，監(jiān)測保護全方位探測。 一氧化碳、氫氣超限告警 5級預警
（某品牌）儲能電站主動式安全在線監(jiān)測預警系統(tǒng) 納米微粒子、特征氣體、BMS聯(lián)合分析 早期碳化過程 極早期探測 主動 不受 無 無 無 可覆蓋整個預制艙 未開放式協(xié)議，MONUS-RS485有線通信 數(shù)字化曲線、參數(shù)值顯示 不需停電，安裝方便。 一氧化碳 單一報警
點式感煙 遮光率、可見煙霧 濃煙火災 事后型 被動 受 無 無 無 可覆蓋整個預制艙 未開放式協(xié)議，MONUS-RS485、4G等有線或無線通信 無 不需停電，安裝方便。 無 單一報警
紅外測溫 紅外測溫儀通過捕捉這些從物體輻射出的紅外能量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，進而得出物體的溫度。‌ 溫度變化值 事后型 主動 受 無 無 無 接觸物體部份 未有開放接口 溫度變化值 停電安裝，體積大、不易固定，監(jiān)測固定位置，保護不全面。 無 單一報警
光纖測溫 光纖測溫技術(shù)是一種利用光纖作為傳感媒介來測量溫度的技術(shù)。它基于光信號的傳輸和檢測，通過分析光信號的變化來確定溫度。 溫度變化值 事后型 主動 受 無 無 無 接觸物體部份 繼電器報警輸出 溫度變化值 停電安裝，通過纏繞方式，蜘蛛網(wǎng)形式。易折、易斷、不耐高溫的特點，并且布線難度較大，存在光纖線電極之間有灰塵或潮濕過程造成“爬電”風險。 無 單一報警
測溫探測器 接觸式感溫、材質(zhì)表面溫度 溫度變化值 事后型 主動 受 無 無 無 接觸物體部份 未開放式協(xié)議，MONUS-RS485、4G等有線或無線通信 溫度變化值 停電安裝，單一監(jiān)測位置，保護不全面。 無 單一報警


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