غرف البطاريات

غرفة البطاريات هي غرفة تحتوي على بطاريات لأنظمة الطاقة الاحتياطية أو أنظمة الطاقة غير المنقطعة . توجد هذه الغرف في مكاتب الاتصالات المركزية ، وتوفر طاقة احتياطية لأجهزة الحوسبة في مراكز البيانات . تُنتج البطاريات تيارًا كهربائيًا مباشرًا (DC)، والذي يمكن استخدامه مباشرةً من قِبل بعض أنواع الأجهزة، أو يمكن تحويله إلى تيار متردد (AC) بواسطة أجهزة تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS). قد توفر البطاريات الطاقة لدقائق أو ساعات أو أيام، حسب تصميم كل نظام، على الرغم من أنها تُفعّل في أغلب الأحيان أثناء انقطاعات قصيرة في التيار الكهربائي لا تتجاوز ثوانٍ معدودة.

استُخدمت غرف البطاريات لعزل الأبخرة والمواد الكيميائية المسببة للتآكل الناتجة عن بطاريات الخلايا الرطبة (غالباً بطاريات الرصاص الحمضية ) عن معدات التشغيل، ولتحسين التحكم في درجة الحرارة والتهوية. في عام 1890، كان لدى مكتب التلغراف المركزي لشركة ويسترن يونيون في مدينة نيويورك 20,000 خلية رطبة، معظمها من النوع الأولي للزنك والنحاس. ^{[ 1 ]}

تحتوي مكاتب الاتصالات المركزية على أنظمة بطاريات ضخمة لتوفير الطاقة لهواتف العملاء ومقاسم الهاتف والأجهزة ذات الصلة. ^{[ 2 ]} كما تحتوي وصلات الميكروويف الأرضية ومواقع الهواتف الخلوية وأجهزة الألياف الضوئية ومرافق الاتصالات عبر الأقمار الصناعية على أنظمة بطاريات احتياطية، قد تكون كبيرة بما يكفي لشغل غرفة منفصلة في المبنى. في التشغيل العادي، تُشغّل الطاقة من شركة الكهرباء المحلية معدات الاتصالات، وتوفر البطاريات الطاقة في حال انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي. يمكن تحديد حجم هذه البطاريات لتغطية المدة المتوقعة لانقطاع التيار بالكامل، أو قد تكون مطلوبة فقط لتوفير الطاقة أثناء تشغيل مولد احتياطي أو أي مصدر طاقة طارئ آخر.

تُستخدم عادةً في غرف البطاريات بطاريات الرصاص الحمضية السائلة ، وبطاريات الرصاص الحمضية المنظمة بصمام ، وبطاريات النيكل والكادميوم . تُركّب البطاريات في مجموعات، حيث تُوصل عدة بطاريات معًا على التوالي لتشكيل مجموعة تُوفر طاقة كهربائية مستمرة بجهد 12 أو 24 أو 48 أو 60 فولت (أو أعلى). عادةً ما يكون هناك مجموعتان أو أكثر من البطاريات الموصولة على التوالي، وتُوصل هذه المجموعات على التوازي. يسمح هذا الترتيب بفصل مجموعة معينة من البطاريات للصيانة أو الاستبدال دون التأثير على استمرارية الطاقة. عمومًا، كلما زادت السعة الكهربائية لغرفة البطاريات، زاد حجم كل بطارية على حدة، وارتفع جهد التيار المستمر في الغرفة.

توجد غرف البطاريات أيضًا في محطات توليد الطاقة الكهربائية والمحطات الفرعية حيث يلزم توفير طاقة موثوقة لتشغيل لوحات التوزيع الكهربائية ، وأنظمة الطاقة الاحتياطية الحيوية، وربما بدء تشغيل المحطة من الصفر . ^{[ 3 ]} غالبًا ما تكون بطاريات لوحات التوزيع الكهربائية الكبيرة بجهد اسمي 125 فولت أو 250 فولت، وتتميز بشواحن بطاريات احتياطية ذات مصادر طاقة مستقلة. قد تُوفر غرف بطاريات منفصلة للحماية من انقطاع التيار الكهربائي عن المحطة في حال نشوب حريق في مجموعة البطاريات. بالنسبة للمحطات القادرة على بدء التشغيل من الصفر، قد تكون الطاقة من نظام البطاريات مطلوبة لأغراض عديدة، بما في ذلك تشغيل لوحات التوزيع الكهربائية.

يمكن استخدام بطاريات المرافق الكبيرة جدًا لتخزين الطاقة في الشبكة الكهربائية .

توجد غرف البطاريات في الغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء ، حيث تحتوي على بطاريات الرصاص الحمضية المستخدمة في دفع الغواصة تحت الماء. حتى الغواصات النووية تحتوي على غرف بطاريات كبيرة كاحتياط لتوفير طاقة المناورة في حال إيقاف تشغيل المفاعل النووي. وقد تحتوي السفن السطحية أيضًا على غرف بطاريات.

يجب أن تمنع غرف البطاريات في السفن العابرة للمحيطات ملامسة مياه البحر لحمض البطاريات، لأن ذلك قد ينتج عنه غاز الكلور السام . ^{[ 4 ]} وهذا الأمر يثير قلقاً خاصاً في الغواصات. ^{[ 5 ]}

بما أن العديد من أنواع البطاريات الثانوية تُطلق غاز الهيدروجين عند شحنها الزائد، فإن تهوية غرفة البطاريات أمر بالغ الأهمية للحفاظ على تركيزه دون الحد الأدنى للانفجار . ويمكن حساب عدد مرات تغيير الهواء في الساعة اللازمة لمنع التراكم غير الآمن من خلال عدد الخلايا وتيار الشحن، مع الأخذ في الاعتبار التركيب الكيميائي للبطارية. ^{[ 3 ]}

يقل عمر البطاريات الثانوية عند درجات الحرارة العالية، وتقل سعة تخزين الطاقة عند درجات الحرارة المنخفضة، لذلك يجب أن تحتوي غرفة البطاريات على نظام تدفئة أو تبريد للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة.

قد تحتوي البطاريات على كميات كبيرة من الإلكتروليتات المسببة للتآكل ، مثل حمض الكبريتيك المستخدم في بطاريات الرصاص الحمضية، أو البوتاس الكاوي (المعروف أيضًا باسم هيدروكسيد البوتاسيوم ) المستخدم في بطاريات النيكل والكادميوم . يجب أن تكون مواد غرفة البطاريات مقاومة للتآكل وقادرة على احتواء أي انسكابات عرضية. كما يجب حماية العاملين في المصنع من الإلكتروليت المنسكب. في بعض المناطق، قد تحتوي أنظمة البطاريات الكبيرة على كميات من حمض الكبريتيك تستدعي الإبلاغ، وهو ما يُثير قلق إدارات الإطفاء. ^{[ 2 ]} عادةً ما تحتوي غرف البطاريات في المنشآت الصناعية والمرافق العامة على محطة لغسل العيون أو دُشّات للتطهير قريبة، بحيث يتمكن العمال الذين يتعرضون لرذاذ الإلكتروليت عن طريق الخطأ من غسله فورًا عن أعينهم وجلدهم.

• قائمة أنواع البطاريات
• محطة طاقة لتخزين البطاريات

• كوسكو، ألكسندر (1989). أنظمة الطاقة الاحتياطية/الطوارئ ، الصفحات  99-117. نيويورك: شركة ماكجرو هيل للنشر، رقم ISBN 0-07-035689-0.
• الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق (2005). "NFPA 111: معيار الطاقة الكهربائية المخزنة في حالات الطوارئ والطاقة الاحتياطية"