Por Brian O’Connor
En la actualidad, los diseñadores de rociadores se plantean y replantean numerosos interrogantes de importancia alrededor de la manera de proteger los sistemas de almacenamiento de energía (SAE)—pero una nueva norma NFPA puede contribuir con ellos en la respuesta a esos interrogantes.
Un SAE en su sentido más simple es cualquier sistema que almacena energía eléctrica para su posterior uso. SAE es una tecnología que ha llegado para quedarse, debido a su amplia gama de aplicaciones beneficiosas, su cada vez mayor eficiencia y su capacidad de contribuir con los usuarios en la reducción de los costos relacionados con la energía. Algunas de estas aplicaciones incluyen fuentes de energía renovables complementarias, tales como paneles solares y aerogeneradores, o el almacenamiento y descarga de energía cuando fluctúan los precios de la electricidad. Hay muchas aplicaciones y tipos diferentes de SAE, pero el SAE a batería—en particular un SAE a batería de iones de litio—se ha vuelto el más común.
La tecnología de las baterías de iones de litio, si bien es altamente beneficiosa, también conlleva algunos peligros singulares con respecto a la protección contra incendios, entre lo que se incluye una tendencia a generar mucho calor y emitir gases tóxicos/inflamables cuando se dañan. Esto puede tener un efecto en cascada en las celdas de baterías, un proceso conocido como fuga térmica, que puede causar un incendio o explosión. Esto es muy difícil de controlar una vez que un SAE está totalmente involucrado en un incendio. Un SAE también puede almacenar grandes cantidades de energía y arder durante largos períodos, generalmente muchas horas, y puede reavivarse después de haber sido extinguido.
Una nueva norma, NFPA 855, Norma para la Instalación de Sistemas de Almacenamiento de Energía Estacionarios, incluye requisitos para la protección de todos los SAE, aunque actualmente se centra en las instalaciones de baterías, que en general se muestran dispuestas como celdas de empaquetamiento compacto colocadas en módulos que se apilan verticalmente en estanterías. Como estos sistemas generalmente consisten en estanterías múltiples, un objetivo principal de la norma es asegurarse, si ocurriera un incendio, de que esté contenido en una única estantería. Si el incendio puede propagarse de una estantería a otra, podría tener una duración considerable, superando potencialmente al sistema de rociadores o demandando excesivamente el suministro de agua.
Para mitigar este riesgo, uno de los objetivos de un sistema de protección contra incendios de los SAE debería ser contener el incendio en la estantería de origen del fuego mediante la instalación de un sistema de rociadores y el espaciamiento de los grupos de SAE. NFPA 855 contempla esto al requerir que los SAE estén protegidos por un sistema de rociadores instalado de acuerdo con NFPA 13, Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores, y establece una densidad de diseño y un área de diseño específicas. NFPA 855 también requiere que los SAE sean agrupados en pequeños segmentos y estén bien espaciados para evitar eventos de incendio de grandes dimensiones y prolongados. Una excepción para los requisitos de rociadores y espaciamiento de NFPA 855 consiste en permitir el uso de medios de protección contra incendios y un espaciamiento alternativos, siempre y cuando se demuestre su eficacia basándose en ensayos de incendio llevados a cabo de acuerdo con UL 9540A, Método de Ensayo para la Evaluación de la Propagación del Fuego por Fuga Térmica en Sistemas de Almacenamiento de Energía de Baterías. Esto se permite debido a que actualmente hay una falta de datos de ensayos de incendio a gran escala; y el fomentar ensayos adicionales nos ayudaría a entender mejor el peligro y proteger las instalaciones más apropiadamente.
Un ejemplo para la determinación de los requisitos de protección a través de ensayos se ilustra en un reciente informe de la Fundación de Investigación en Protección contra Incendios, disponible en nfpa.org/esssprinkler, que evalúa ensayos de incendio a gran escala y pruebas de rociadores para dos químicas diferentes de baterías de iones de litio en un arreglo de SAE. Los principales aportes de los ensayos son que las dos químicas mostraron tasas de liberación de calor totalmente diferentes y como resultado, se requieren esquemas de protección recomendada diferentes. Esto remarca la necesidad de ensayos individuales, ya que la química y la disposición de la batería pueden alterar la cantidad de agua y el espaciamiento que evitarían que un incendio en un SAE se propague a los módulos adyacentes.
Finalmente, mientras NFPA 855 aborda interrogantes sobre cómo proteger instalaciones de SAE, la tecnología evoluciona rápidamente, y se necesitarán pruebas adicionales para garantizar que los códigos y normas proporcionen el nivel de seguridad óptimo para todas las partes interesadas.
Brian O’Connor es ingeniero en protección contra incendios de NFPA. Los miembros de NFPA y autoridades competentes pueden usar la pestaña Preguntas técnicas para enviar consultas sobre NFPA 13 en nfpa.org/13.