Locali di ricarica batterie

Le attività industriali nelle quali vengono utilizzate batterie di accumulatori ricaricabili sono sempre più numerose.

Le batterie normalmente impiegate sono al nichel-cadmio o al piombo e si distinguono in due grandi famiglie:

• Batterie di trazione, usate soprattutto nei carrelli elevatori, nelle macchine per la pulizia di grandi locali ecc..
• Batterie stazionarie, impiegate per servizi ausiliari di centrali elettriche, telefoniche, nei locali ove sia necessario mantenere in esercizio dei macchinari anche in caso di blackout di corrente.

Queste batterie sono ricaricate in locali normalmente dedicati, o in luoghi all’interno di locali ordinari e nel corso dell’attività di ricarica emettono una certa quantità di gas (idrogeno e ossigeno). Questo fa sì che i locali debba essere classificati, alla luce della norma EN 60079-10 per la classificazione delle aree pericolose per la presenza di gas.

La durata di vita e l’emissione di gas dalle batterie dipendono dalle modalità di ricarica della batteria. Le batterie VRLA (Valve Regulated Lead Acid), che nella documentazione commerciale sono definite in molti modi (a ricombinazione, sigillate, ermetiche, sealed, senza manutenzione), sono batterie regolate con valvole.

Esistono due tipi di caricabatterie:

• caricabatteria non regolato: un dispositivo che fornisce una semplice carica con tensione e corrente non costante e in cui la corrente diminuisce automaticamente nel tempo, seguendo l’evoluzione della carica della batteria;
• caricabatteria auto-regolato: un caricatore che controlla continuativamente lo stato di carica della batteria e sospende la ricarica quando è stato fornito il quantitativo corretto di energia elettrica provvedendo solamente una sovraccarica minima nel caso in cui a esso venga collegata una batteria completamente carica.

In commercio sono disponibili caricatori con diversi profili di carica in funzione delle differenti fasi previste nella ricarica.

Come scrivevamo, durante l’attività di ricarica una batteria di accumulatori emette una certa quantità di gas (idrogeno e ossigeno).

La quantità di gas emesso è molto variabile e dipende sostanzialmente da:

• tipologia di cella (Piombo, Nichel-Cadmio);
• tecnologia costruttiva (batteria regolata a valvole o a vaso aperto);
• profilo di ricarica (IU, IUI, etc.);
• fase di ricarica.

L’emissione di gas è in funzione della corrente di ricarica ed è quindi maggiore durante la ricarica rapida (boost charge) rispetto alla carica di mantenimento a tampone (float charge) e si ha anche una certa emissione di gas durante la carica di equalizzazione (equalize charge).

ESTENSIONE DELLA ZONA DI PERICOLO

Queste emissioni di gas, per ciascuna cella di una batteria regolata a valvole, avvengono dalla valvola di sicurezza e producono nell’intorno della valvola stessa, una zona potenzialmente pericolosa.

Per comprendere l’estensione di questa zona si può fare riferimento alla:

• Norma EN 50272-2 (relativa alle batterie stazionarie) che indica un metodo di calcolo dell’estensione della zona classificata, normalmente dell’estensione di alcuni decimetri, basato sulla nozione di volume esplosivo ipotetico;
• Norma EN 50272-3 (relativa alle batterie di trazione) che indica, convenzionalmente, un’estensione della zona di 0,5 m.

Queste valutazioni tengono conto anche di eventuali anomalie di funzionamento del sistema di ricarica o degli elementi delle batterie. Queste due norme sono utili, in accoppiamento con la EN 60079-10 per classificare esattamente la zona pericolosa.

CONDIZIONI DI VENTILAZIONE

Come per ogni zona pericolosa, la sua estensione dipende anche dalle condizioni di ventilazione e risulterà minore in ambiente esterno rispetto all’ambiente interno.

Riguardo a questo aspetto, è necessario sottolineare che negli ambienti ove vengono ricaricate le batterie è comunque necessario provvedere una adeguata ventilazione ambientale.

Abbiamo visto che tutte le batterie emettono, in misura minore o maggiore, una certa quantità di gas e che vi è una differenza di emissione in funzione della tipologia costruttiva della batteria.

Vi è, tuttavia, differenza di frequenza di emissione anche in considerazione della destinazione d’uso della batteria, cioè tra batterie di trazione e batterie stazionarie.

Le batterie di trazione, spesso del tipo a vaso aperto, vengono, infatti, scaricate e ricaricate ciclicamente (tipicamente ogni giorno) e quindi producono quotidianamente l’emissione di una certa quantità di gas.

La ventilazione dei locali batterie si può realizzare con sistemi di ventilazione artificiale o con ventilazione naturale.

Una buona soluzione è quella di realizzare un sistema di estrazione artificiale dell’aria in corrispondenza di ciascuna batteria, per mezzo di un’apposita cappa di aspirazione.

Questo permette di confinare nel migliore dei modi la zona ove è presente l’emissione di gas e, con un’opportuna portata di aspirazione, ridurre la zona potenzialmente esplosiva a pochi centimetri intorno alle aperture di sfiato, anche nelle condizioni di carica più gravose.

Normalmente nelle sale batterie stazionarie e nei piccoli locali di ricarica per batterie di trazione si utilizza una ventilazione ambientale generale, senza l’uso di cappe aspiranti. Una ventilazione di questo tipo “può essere realizzata con un sistema di estrazione artificiale oppure per ventilazione naturale, in ogni caso la portata di ventilazione dovrà essere dimensionata sulla base della portata complessiva di gas emesso da tutte le batterie presenti.