Yangın Alarm Paneli Akü Hesabı: Bekleme Akımı, Alarm Akımı, Yaşlanma Payı ve EN 54-4

Yangın alarm paneli için akü kapasitesi nasıl hesaplanır?

Akü kapasitesi, sistemin elektrik kesintisinde tüketeceği toplam enerjinin amper-saat (Ah) cinsinden hesabı ve üzerine bir güvenlik payı eklenmesiyle bulunur. Temel formül tek satırdır, asıl iş girdileri doğru toplamaktır.

Formül: Ah = (I_bekleme × T_bekleme + I_alarm × T_alarm) × K. Burada I_bekleme sistemin yangın yokken çektiği toplam akım, I_alarm tüm sirenlerin ve alarm göstergelerinin çalıştığı andaki toplam akım, T süreler (saat) ve K yaşlanma ile sıcaklık için emniyet katsayısıdır.

Hesap, panelin kullandığı gerilim (çoğu yangın santralinde 24 V) üzerinden yapılır. İki adet 12 V akü seri bağlanıyorsa Ah değeri değişmez, gerilim ikiye katlanır; paralel bağlamada ise gerilim aynı kalır, Ah değeri toplanır. Akım değerleri ise cihazların veri sayfalarından alınır, tahmin edilmez.

Bekleme süresi ve alarm süresi: 24 saat + 30 dakika nereden gelir?

Yaygın tasarım yaklaşımı, elektrik kesintisinde sistemin yaklaşık 24 saat normal izleme durumunda kalması ve ardından en az 30 dakika boyunca tüm alarm çıkışlarını çalıştırabilmesidir. Sektör kaynaklarında bu değerler, yangın alarm aküsü için temel kabul olarak anılır; ancak her projede aynı olmak zorunda değildir.

Türkiye'de Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (Resmî Gazete, 19.12.2007) madde 74'te yangın algılama sisteminin ve parçalarının TS EN 54'e uygun üretilmesini, tasarlanmasını, tesis edilmesini ve işletilmesini şart koşar. Yönetmelik metninde madde 74 ile 84 arasında yangın alarm aküsü için saat veya dakika cinsinden bir bekleme süresi yazmaz; acil aydınlatma için 60 ve 120 dakika gibi süreler ise ayrı maddelerde tanımlanır. Yani yangın alarm aküsü süresi çoğunlukla standart atfı, proje şartnamesi ve itfaiye uygunluk sürecindeki talepler üzerinden belirlenir.

Pratik sonuç şudur: şartnamede veya mevzuat atfında farklı bir süre varsa o süre kullanılır; yoksa tasarımcı 24 saat + 30 dakika gibi bir temel seçip bunu proje hesabında yazılı olarak gösterir. Bakıcısı olmayan, uzun süre izlenmeyen veya arıza müdahalesinin geç yapılabileceği tesislerde bekleme süresinin uzatılması talep edilebilir; bu durumda akü kapasitesi doğrusal biçimde büyür.

Bekleme ve alarm akımları adım adım nasıl toplanır?

Hesabın doğruluğu, bekleme ve alarm akımının iki ayrı tablo olarak, cihaz cihaz toplanmasına bağlıdır. İki durumdaki akımlar farklıdır ve tek bir ortalama değerle karıştırılmamalıdır.

• 1. Cihaz listesini çıkarın: panel, loop kartları, dedektörler, manuel butonlar, giriş-çıkış modülleri, izolatörler, sirenler, flaşörler, tekrarlayıcı paneller, yazıcı ve haberleşme modülü.
• 2. Bekleme akımını yazın: panelin kendi bekleme akımı, loop üzerindeki her cihazın bekleme akımı ve sirenlerin hat izleme için çektiği küçük akım. Veri sayfasında genellikle mA olarak verilir.
• 3. Alarm akımını yazın: panelin alarm modundaki akımı, alarm veren dedektörlerin göstergeleri, çekmiş röleler, tüm sirenler ve flaşörler. Alarmda herkes aynı anda çalışacağı için sirenlerin tamamı hesaba katılır.
• 4. Aynı gerilimde toplayın: akımları cihazların çalıştığı gerilimde toplayın; farklı gerilimli devreler varsa ayrı hesaplayın.
• 5. Süre ile çarpın: bekleme akımını bekleme saatiyle, alarm akımını alarm saatiyle (30 dakika = 0,5 saat) çarpıp toplayın.
• 6. Katsayıyı uygulayın: sonucu emniyet katsayısıyla çarpın ve bir üst standart akü boyutuna yuvarlayın.

Sayısal örnek hesap (hayali bir tesis)

Aşağıdaki örnek, adresli bir panele bağlı 100 dedektörlü hayali bir bina için yöntemin nasıl uygulandığını gösterir; akım değerleri öğretici varsayımlardır, gerçek hesapta ürün veri sayfaları kullanılır.

Bekleme akımı: panel 120 mA, 100 dedektör × 0,3 mA = 30 mA, 10 manuel buton × 0,2 mA = 2 mA, 6 modül × 0,5 mA = 3 mA, siren hat izleme 4 mA. Toplam I_bekleme = 159 mA = 0,159 A.

Alarm akımı: panel 200 mA, dedektörler 30 mA artı alarm veren 3 dedektörün göstergesi 3 × 4 = 12 mA (toplam 42 mA), butonlar 2 mA, 6 modülün rölesi 6 × 5 = 30 mA, 8 siren × 25 mA = 200 mA, 4 flaşör × 30 mA = 120 mA. Toplam I_alarm = 594 mA = 0,594 A.

Enerji: 0,159 A × 24 saat = 3,816 Ah. Alarm için 0,594 A × 0,5 saat = 0,297 Ah. Toplam 4,113 Ah.

Emniyet katsayısı: 4,113 × 1,25 = 5,14 Ah. Bu değeri karşılayan 24 V sistemde, her biri 7 Ah olan iki adet 12 V akü seri bağlanır ve 7 Ah ≥ 5,14 Ah koşulu sağlanır. Panelin şarj devresinin 7 Ah akü kapasitesini desteklediği ayrıca kontrol edilir.

72 saat senaryosu: aynı tesis için şartname 72 saat bekleme isterse: 0,159 × 72 = 11,448 Ah, alarm kısmı 0,297 Ah, toplam 11,745 Ah; × 1,25 = 14,68 Ah. Bu durumda her biri en az 15 Ah olan akülere ihtiyaç doğar. Süre üç katına çıkınca akü kapasitesi de yaklaşık üç katına çıkmıştır.

Büyük akım çeken kısa süreli alarm yükünde akünün verebildiği kapasite, anma değerinden biraz düşük olabilir. Bu yüzden akü üreticisinin verdiği deşarj akımı-süre tablosunun, alarm akımı için de kontrol edilmesi iyi bir uygulamadır.

Yaşlanma, sıcaklık ve kapasite emniyet katsayısı

Emniyet katsayısı, aküdeki doğal kapasite kaybını ve ortam sıcaklığının etkisini karşılamak için kullanılır. Kurşun-asit (VRLA) akülerin kapasitesi yıllar içinde düşer; ömrünün sonuna gelen akü anma kapasitesinin belirgin biçimde altında kalır. Yaygın uygulamada bu amaçla yüzde 20-25 civarında pay bırakılır, bazı üretici kılavuzları ise daha düşük bir yüzde öngörür. Panel üreticisinin hesap kılavuzu varsa onun katsayısı esas alınır.

Sıcaklık iki yönde etkilidir. Düşük sıcaklıkta aküden alınabilen kapasite azalır; soğuk ortamdaki bir depo veya ısıtılmayan makine dairesi bu nedenle daha büyük akü gerektirebilir. Yüksek sıcaklıkta ise kimyasal yaşlanma hızlanır ve akü ömrü kısalır; üretici verilerinde ömür, genellikle yaklaşık 20-25 derece referansıyla verilir. Panelin akü yanına sıcak bir mahalde, güneş alan veya cihaz ısısı yayan bir pano içinde konumlanması ömrü düşürür.

Akü seçerken ayrıca şunlar kontrol edilir: akünün panelin kabul ettiği boyutlara sığması, şarj akımının panel şarj devresine uygun olması ve akü tipinin (kapalı, bakım gerektirmeyen) panel üreticisinin önerdiğiyle uyumlu olması. Panelde yazılı kapasiteden farklı bir aküyü gelişigüzel takmak, şarj ve bekleme süresi hesabını bozar.

Loop cihaz sayısı, siren ve flaşör yükü, harici güç kaynağı

Akü hesabında en büyük kalem çoğunlukla sirenler ve flaşörlerdir; loop üzerindeki dedektör sayısı ise bekleme akımını belirler. Bekleme akımı dedektör sayısıyla neredeyse doğrusal artar, alarm akımı ise siren ve flaşör adedi ile cihaz başına çekilen akımın toplamıdır.

Adresli sistemde loop başına bağlanabilecek cihaz sayısı ve loop'un taşıyabileceği toplam akım üreticiye göre değişir. Loop üzerindeki sirenler ve modüller alarmda daha fazla akım çektiğinden, toplam alarm akımı loop kapasitesini aşıyorsa loop'u bölmek veya sirenleri ayrı devreye almak gerekir. Konvansiyonel ile adresli farkı için konvansiyonel ve adresli panel rehberine bakabilirsiniz.

Harici güç kaynağı panelin dahili güç kaynağı veya şarj devresi gerekli akımı karşılayamadığında devreye girer. Bu durumda EN 54-4 uygunluğu belgelenmiş ayrı bir güç kaynağı kullanılır; kendi akü grubu ayrıca hesaplanır ve şebeke ya da akü arızası panele arıza girişi olarak bildirilir ki izlenmeyen bir güç kaynağı kalmasın.

• Panel kapasitesi: panelin dahili güç kaynağının verebildiği akım ve takılabilecek en büyük akü kapasitesi veri sayfasında yazılıdır.
• Siren sayısı: alarm akımını en çok artıran kalemdir; sayıyı, her katın ses seviyesi hedefiyle birlikte planlayın.
• Gerilim düşümü: hat uzunluğu ve kesiti, akü deşarj sonuna yaklaşırken son sirende kalan gerilimi etkiler; ilkesi için gerilim düşümü rehberine bakabilirsiniz.
• Besleme kablosu: panele enerji taşıyan kablolar için yönetmelik madde 83'te yangına en az 60 dakika dayanıklılık aranır; ayrıntı için yangın alarm kablosu rehberi kullanışlıdır.
• Harici ünite akü hesabı: harici güç kaynağındaki akü, panel aküsünden bağımsız olarak aynı yöntemle boyutlandırılır.

EN 54-4 ile ilişki: standart neyi kapsar?

EN 54-4, binalardaki yangın algılama ve yangın alarm sistemlerinin güç kaynağı donanımını kapsayan standarttır; ana şebeke kaynağını, yedek kaynağı, şarj cihazını ve arıza davranışını ele alır. Bu bölüm, kendi başına çalışan duman alarmlarını ve kablosuz sistemlerin pille çalışan parçalarını kapsam dışında bırakır.

EN 54-4 ürünü ve onun test yöntemlerini tarif eder; bir binadaki akünün kaç Ah olacağını hesaplamaz. Hesap, sistemin tasarım ve planlama ilkelerine ve proje şartnamesine dayanır. EN 54 serisinde bu rolü planlama, tasarım, kurulum, devreye alma, kullanım ve bakımı kapsayan CEN/TS 54-14 kılavuzu üstlenir. Sertifika ve ürün uygunluğu için EN 54 standardı rehberine bakabilirsiniz.

Bir sektör yazısında EN 54-4 kapsamındaki şarj gereksinimlerinden biri, akünün 24 saat içinde kapasitesinin yüzde 80'ine ulaşması olarak aktarılmaktadır; bu tür sayısal sınırlar için standardın güncel metnine bakmak gerekir. Önemli olan, EN 54-4 belgeli bir güç kaynağının şarjı, akü izlemeyi ve arıza bildirimini standart gereklerine göre yönettiğinin garanti altına alınmasıdır.

Akü değiştirme periyodu ve test

Yangın alarm aküleri bakım gerektirmeyen tipte olsa da sınırlı ömürlüdür ve düzenli test edilmelidir. Yönetmelik madde 84, yangın algılama ve uyarı sistemlerinin ilgili standartlarda belirtilen periyodik kontrol, test ve bakıma tabi olduğunu söyler; akünün değiştirme periyodu ise üreticinin belirttiği tasarım ömrüne göre planlanır ve genellikle birkaç yıl mertebesindedir.

Pratik bir bakım programı, aküyü yalnız gerilimine bakarak değil yük altında değerlendirir. Boştaki gerilim yeterli görünen yaşlı bir akü, alarm akımı çekildiğinde hızla düşebilir. Pil ve akü değişiminin alarm sistemlerindeki yönü için alarm paneli ve dedektör pil değişimi rehberini, arıza mesajlarının anlamı için yanlış alarm ve arıza mesajları rehberini okuyabilirsiniz.

• Görsel kontrol: şişme, sızıntı, uç oksitlenmesi ve bağlantı sıkılığına bakılır.
• Gerilim kontrolü: şebeke varken şarj gerilimi, şebeke yokken yük altında gerilim ölçülür.
• Şebeke kesme testi: şebeke ayrılır, panelin aküye geçişi, arıza mesajı ve alarm çıkışları izlenir.
• Kapasite veya iç direnç ölçümü: cihazla ölçüm, yaşlı aküyü erkenden belirler.
• Kayıt: akü takvim tarihi, ölçüm sonuçları ve değişim tarihi bakım defterine yazılır.
• Değiştirme: aynı kapasite ve tipte, aynı partide akülerle çift olarak yapılır; eski ve yeni akü karıştırılmaz.

Bayifi'de bu konuda destek bulmak

Akü ve güç hesabı, proje ve bakım aşamasında bir yangın alarm kurulumcusunun yapması gereken hesaplardandır. Bayifi'de bayi listesi üzerinden bulunduğunuz ildeki kurulumcuların hizmet ve marka bilgilerine bakabilir, panel, akü ve siren gibi malzemeleri toptancıların güncel stoklarında Pazar sayfasından arayabilirsiniz. Firmanız kurulumcu veya toptancıysa kayıt sayfasından katılabilirsiniz.