Mesures de ventilation en cas d’utilisation d’accumulateurs au plomb
- La charge de batteries génère la formation d’un mélange explosible (gaz tonnant).
- Les mesures de ventilation permettent de prévenir le risque d’explosion grâce à un effet de dilution.
- Dès lors que les exigences en matière de ventilation sont respectées, les emplacements des batteries ne sont plus considérés comme des zones à risques d'explosion.
- Il convient néanmoins d’éviter toute source d’inflammation à proximité immédiate des batteries en charge (jusqu'à 1 m autour de la batterie), car la dilution n’y est pas toujours garantie.
- Vous pouvez déterminer vous-même si les mesures de ventilation mises en œuvre dans votre entreprise suffisent à prévenir le risque d’explosion.
Pourquoi y a-t-il un risque d'explosion en chargeant les batteries?
La charge de batteries entraîne la production d’hydrogène et d’oxygène par électrolyse. Etant donné que l’hydrogène forme avec l’air un mélange explosible (gaz tonnant), une atmosphère explosible est susceptible de se constituer dans l’air environnant. C’est en fin de charge, et surtout en cas de surcharge, que l’émission de ces gaz est la plus importante. Des gaz peuvent encore être émis pendant une heure après l’arrêt de l’équipement de charge.
Des mesures de ventilation permettent de prévenir la formation d’une atmosphère explosible grâce à un effet de dilution. La concentration en hydrogène doit être maintenue en dessous de 4 % de vol., ce qui correspond à la limite inférieure d'explosibilité (LIE) pour l'hydrogène. Dès lors que les exigences en matière de ventilation sont respectées, les emplacements des batteries ne sont plus considérés comme des zones à risques d'explosion. À proximité immédiate des batteries (jusqu'à 1 m autour de la batterie en charge), la dilution n’est cependant pas toujours garantie. Il convient donc d’éviter toute source d’inflammation dans cette zone.
Vous pouvez calculer vous-même le débit de ventilation nécessaire à l'aide des deux outils proposés ci-dessous: l'un est destiné aux batteries stationnaires, l'autre aux batteries de véhicules (p. ex. chariots élévateurs). Conformez-vous aux normes SN EN 62485-2 et SN EN 62485-3 afin de garantir une évaluation exhaustive.
Mesures de ventilation pour les batteries stationnaires
Les batteries stationnaires sont reliées en permanence à un chargeur et, dans de nombreux cas, à une charge et à une alimentation en courant continu. Elles sont montées sur des appareils stationnaires ou installées dans des locaux de batteries pour une utilisation dans le domaine des télécommunications, pour l'alimentation électrique ininterrompue (UPS), les installations de commutation, l'alimentation de sécurité et pour des usages similaires.
Calcul des surfaces libres minimales A ou du débit d’air Q nécessaire en cas de ventilation artificielle
Saisissez les informations demandées. Si vous ne connaissez pas la valeur du courant produisant du gaz (Igaz), référez-vous au tableau ci-dessous.
n
Igaz
Crt
Résultat
Q = 0.05 x n x Igas x Crt x 0.001 = m3/h
A = 28 x Q = cm2
Définitions
A = Zones d'ouverture de ventilation en cas de ventilation naturelle
Q = Flux d'air nécessaire en cas de ventilation artificielle
Capacité nominale C10 pour les éléments plomb-acide (Ah) ou capacité nominale C5 pour les éléments nickel-cadmium.
Évaluation
La ventilation est considérée comme suffisante si au moins l’une de ces deux conditions est remplie:
- Les locaux situés au-dessus du sol sont pourvus de deux ouvertures de ventilation, chacune présentant la surface libre minimale A calculée (en cas de ventilation naturelle). Les ouvertures sont placées sur des parois opposées ou agencées avec un écartement minimal de 2 m lorsqu'elles se trouvent sur la même paroi. Les ouvertures de ventilation doivent être non obturables.
- Un dispositif de ventilation artificielle garantit le débit d'air Q nécessaire et le chargeur est connecté au système de ventilation (sans ventilation, le chargeur est mis hors tension). En cas de ventilation artificielle, le dispositif d’aspiration doit fonctionner tout au long du processus de charge et durant au moins une heure après la fin de la charge.
En cas d'utilisation de bouchons à recombinaison de gaz, le débit de ventilation nécessaire peut être réduit de moitié.
- L'ouverture d'amenée d'air doit se trouver près du sol (max. 10 cm au-dessus du niveau du sol) et l'ouverture de sortie d'air près du plafond (max. 10 cm au-dessous du plafond).
- L'air extrait du local de charge doit être expulsé en totalité dans l'atmosphère à l'extérieur du bâtiment.
- Si des charges rapides sont régulièrement effectuées (p. ex. en mode tampon), le dimensionnement de la ventilation doit se baser sur le courant de charge rapide.
- Si la teneur en antimoine excède > 3 %, demandez au fabricant les valeurs de référence.
|
Accumulateurs au plomb à éléments ouverts Sb < 3 % |
Accumulateurs au plomb à éléments VRLA | Accumulateurs NiCd à éléments VRLA | |
|---|---|---|---|
| Courant (flottant) Igaz [capacité nominale en mA/Ah] | 5 | 1 | 5 |
| Courant (de charge rapide) Igas [capacité nominale en A pour 100 Ah] | 20 | 8 | 50 |
Débit d'air de la ventilation nécessaire pour deux branches de batterie au plomb de 48 V fermées, placées dans le même local de charge: capacité nominale C10: 120 Ah par branche. Calcul en conditions de fonctionnement de la charge d'entretien (floating) et de la charge rapide.
Charge d'entretien totale: Q = 0,05 × 24 × 5 × 120 × 0,001 = 0,72 m3/h par branche ou 1,44 m3/h
Charge rapide totale: Q = 0,05 × 24 × 20 × 120 × 0,001 = 2,88 m3/h par branche ou 5,76 m3/h
La méthode de charge la plus courante est la charge en mode tension constante/voltage constant (caractéristique IU). En cas de recours à d’autres méthodes de charge, il convient de calculer le débit d’air Q de la ventilation en fonction du courant maximal de sortie du chargeur.
Mesures de ventilation pour les batteries de traction de véhicules électriques
Calcul des surfaces libres minimales A ou du débit d’air Q nécessaire en cas de ventilation artificielle
Saisissez les informations demandées.
n
Igaz
Résultat
Q = 0.05 x n x Igas = m3/h
A = 28 x Q = cm2
Définitions
A = Zones d'ouverture de ventilation en cas de ventilation naturelle
Q = Flux d'air nécessaire en cas de ventilation artificielle
Évaluation
La ventilation est considérée comme suffisante si au moins l’une des conditions suivantes est remplie:
- Les locaux situés au-dessus du sol sont pourvus de deux ouvertures de ventilation, chacune présentant la surface libre minimale A calculée (en cas de ventilation naturelle). Les ouvertures sont placées sur des parois opposées ou agencées avec un écartement minimal de 2 m lorsqu'elles se trouvent sur la même paroi. Les ouvertures de ventilation doivent être non obturables.
- Un dispositif de ventilation artificielle garantit le débit d'air Q nécessaire et le chargeur est connecté au système de ventilation (sans ventilation, le chargeur est mis hors tension). En cas de ventilation artificielle, le dispositif d’aspiration doit fonctionner tout au long du processus de charge et durant au moins une heure après la fin de la charge.
- Le poste de charge se trouve à l’air libre.
- Le poste de charge se trouve dans une grande halle (> 4 000 m3).
- L'ouverture d'amenée d'air doit se trouver près du sol (max. 10 cm au-dessus du niveau du sol) et l'ouverture de sortie d'air près du plafond (max. 10 cm au-dessous du plafond). L'air extrait du local de charge doit être expulsé en totalité dans l'atmosphère à l'extérieur du bâtiment.
- Si plusieurs batteries sont chargées dans un même local, la ventilation nécessaire sera calculée en additionnant les débits d’air nécessaires à chacune des batteries.
- Si un «chargeur rapide» est utilisé, il convient de se renseigner auprès du fournisseur de l’équipement pour connaître la valeur spécifique Igas.
Détermination du courant produisant du gaz (Igaz)
Utilisez-vous un chargeur régulé avec des caractéristiques en sortie définies et dont la valeur du courant de charge pendant la dernière partie de la charge est connue? Dans ce cas, vous pouvez utiliser cette valeur comme valeur Igaz pour le calcul du débit de ventilation.
Utilisez-vous un chargeur multitension régulé et la valeur du courant de charge pendant la dernière partie de la charge ne vous est pas connue avec certitude? Dans ce cas, utilisez comme valeur Igaz la valeur du courant de charge maximal que l'appareil peut fournir.
Renseignez-vous si nécessaire auprès du fabricant du chargeur pour connaître la valeur du courant de charge pendant la dernière partie de la charge.
Exemple
Une batterie de traction plomb-acide de 48 V constituée de 24 éléments est chargée au moyen d'un chargeur régulé délivrant un courant maximum de 30 A en fin de charge. On peut donc admettre que la valeur Igaz correspond à 30 A. Le débit d'air à mettre en œuvre est donc le suivant:
Q = 0,05 × 24 × 30 = 36 m3/h.
La valeur de Igaz doit être fixée à 40 % du courant de sortie du chargeur (In) en cas d'utilisation de chargeurs non régulés ainsi que dans tous les autres cas.
Igaz = 0,4 × In (A)
Exemple
Une batterie de traction plomb-acide de 48 V constituée de 24 éléments est chargée au moyen d'un chargeur non régulé dont les caractéristiques en sortie sont 48 V/100 A. La valeur Igaz correspond à 0,4 × 100 = 40 A. Le débit d'air à mettre en œuvre est donc le suivant: Q = 0,05 × 24 × 40 = 48 m3/h.