Chỉ cần đạt 4% thể tích trong không khí, khí hydro đã có thể bốc cháy, đây là giới hạn nồng độ cháy dưới thấp nhất trong số các khí thoát ra từ pin khi xảy ra sự cố. Với tốc độ phát triển nhanh chóng của các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS), việc giám sát khí H2 không còn là lựa chọn mà đã trở thành một phần bắt buộc trong thiết kế an toàn của phòng lưu trữ pin hiện đại.

KHÁI NIỆM CẢM BIẾN KHÍ H2 (HYDROGEN)

H2, hay hydro, là khí không màu, không mùi, nhẹ nhất trong tất cả các loại khí, có xu hướng bay lên rất nhanh và tích tụ tại các điểm cao trong không gian kín. Cảm biến khí H2 là thiết bị chuyên dụng dùng để phát hiện sự hiện diện và đo nồng độ khí hydro trong không khí, thường tính theo ppm hoặc phần trăm giới hạn nồng độ cháy dưới (%LEL) tùy vào mục đích giám sát cụ thể.

CẢM BIẾN KHÍ GAS PROSENSE - TURKEY

Prosense là nhà sản xuất cảm biến khí và thiết bị dò khí có trụ sở tại Thổ Nhĩ Kỳ, cung cấp các dòng cảm biến khí cố định, cảm biến khí cầm tay và đầu dò lửa được chứng nhận ATEX, IECEx, ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp trên toàn cầu, trong đó có lĩnh vực lưu trữ năng lượng đang phát triển mạnh những năm gần đây.

Xem thêm: Sản phẩm cảm biến khí gas đến từ thương hiệu Prosense

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CẢM BIẾN KHÍ H2

Cảm biến khí H2 liên tục lấy mẫu không khí tại khu vực giám sát, phân tích nồng độ khí bằng phần tử cảm biến chuyên dụng, chuyển đổi kết quả thành tín hiệu điện tương ứng và kích hoạt cảnh báo khi nồng độ vượt ngưỡng cài đặt. Hai công nghệ phổ biến nhất là cảm biến điện hóa, đo dựa trên phản ứng oxy hóa khử tại điện cực và phù hợp cho dải đo ppm thấp, và cảm biến đốt xúc tác, đo dựa trên phản ứng cháy trên bề mặt hạt xúc tác và phù hợp cho dải đo %LEL trong ứng dụng cảnh báo cháy nổ.

ỨNG DỤNG CẢM BIẾN KHÍ H2 PHÒNG LƯU TRỮ PIN

Đối với pin acid-chì (lead-acid), quá trình sạc luôn sinh ra khí hydro liên tục do hiện tượng điện phân nước trong dung dịch điện giải, nên cảm biến khí H2 tại các phòng ắc quy truyền thống chủ yếu phục vụ giám sát định kỳ trong điều kiện vận hành bình thường. 

Ngược lại, đối với pin lithium-ion, khí hydro thường chỉ phát sinh khi xảy ra sự cố bất thường như hư hỏng cơ học, quá sạc hoặc bắt đầu quá trình thoát nhiệt (thermal runaway), khiến việc phát hiện sớm khí H2 trở thành tín hiệu cảnh báo quan trọng cho một sự cố đang hình thành.

VÌ SAO PHÒNG LƯU TRỮ PIN CẦN LẮP ĐẶT CẢM BIẾN KHÍ H2?

Phòng lưu trữ pin thường là không gian kín hoặc bán kín với mật độ thiết bị cao, khiến khí hydro rò rỉ hoặc phát sinh dễ tích tụ nhanh chóng tại các điểm cao gần trần. Nếu không được phát hiện và xử lý thông gió kịp thời, nồng độ khí có thể đạt đến ngưỡng cháy nổ trong thời gian ngắn. 

Nhiều tiêu chuẩn quốc tế về lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng tĩnh, như NFPA 855, đã đưa ra yêu cầu về giám sát khí và kích hoạt thông gió khi nồng độ đạt đến một tỷ lệ nhất định của giới hạn nồng độ cháy dưới, khiến cảm biến khí H2 trở thành thiết bị không thể thiếu trong thiết kế an toàn của các cơ sở này.

Xem thêm: Cảm biến khí HF cho hầm gửi xe điện và trạm sạc pin

NGUY CƠ CỦA KHÍ HYDRO TRONG HỆ THỐNG PIN VÀ BESS

Trong số các khí có thể thoát ra khi pin lithium-ion gặp sự cố, bao gồm hydro, carbon monoxide, hydrogen fluoride và một số hợp chất hữu cơ bay hơi, hydro được xem là khí có mức độ nguy hiểm về cháy nổ cao nhất do sở hữu giới hạn nồng độ cháy dưới thấp nhất trong nhóm này. 

Đây cũng là lý do nhiều hướng dẫn kỹ thuật khuyến nghị sử dụng nồng độ khí H2 làm cơ sở chính để thiết lập ngưỡng kích hoạt hệ thống thông gió khẩn cấp, trong khi các khí khác như CO có thể được dùng làm chỉ số cảnh báo bổ sung do xuất hiện sớm hơn trong chuỗi sự cố thoát nhiệt.

LỢI ÍCH KHI SỬ DỤNG CẢM BIẾN KHÍ H2

Việc trang bị cảm biến khí H2 mang lại một số lợi ích thiết thực: 

• Phát hiện sớm dấu hiệu bất thường trước khi sự cố thoát nhiệt tiến triển thành cháy nổ
• Tạo khoảng thời gian cần thiết để cách ly pin gặp sự cố
• Ngừng sạc và kích hoạt thông gió khẩn cấp. 
• Đáp ứng các yêu cầu về phân tích giảm thiểu rủi ro
• Tạo cơ sở dữ liệu vận hành phục vụ công tác bảo trì và đánh giá tình trạng hệ thống lưu trữ năng lượng theo thời gian.

CẢM BIẾN KHÍ H2 CHO HỆ THỐNG BESS VÀ CONTAINER PIN LITHIUM

Đối với ứng dụng BESS và container pin lithium, Prosense cung cấp dòng sản phẩm cảm biên khí H2 đạt chứng nhận ATEX và IECEx, phù hợp lắp đặt trong khu vực có phân vùng nguy hiểm. 

Thiết bị hỗ trợ đồng thời ba dạng tín hiệu đầu ra gồm analog 4-20mA, Modbus RS485 và relay, cho phép tích hợp linh hoạt vào hệ thống giám sát trung tâm hoặc liên động với bảng điều khiển phòng cháy chữa cháy. Kiểu lắp đặt hỗ trợ cả gắn tường lẫn gắn trần, phù hợp với khuyến nghị bố trí cảm biến ở vị trí cao đối với khí nhẹ hơn không khí như hydro.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẢM BIẾN KHÍ H2 PC3-3612

• Model: PC3-3612
• Khí đo: Hydrogen (H2)
• Công nghệ cảm biến: Đốt xúc tác
• Dải đo: 0-100% LEL
• Ngõ ra: 4-20mA / RS485 Modbus RTU
• Nguồn cấp: 24VDC
• Kiểu lắp đặt: Treo tường
• Thời gian đáp ứng: Nhanh
• Ứng dụng: Phòng lưu trữ pin, BESS, UPS, phòng sạc ắc quy

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẢM BIẾN KHÍ H2 PC3-3612-R

• Model: PC3-3612-R
• Khí đo: Hydrogen (H2)
• Công nghệ cảm biến: Đốt xúc tác
• Dải đo: 0-100% LEL
• Ngõ ra: 4-20mA / RS485 Modbus RTU / Relay
• Nguồn cấp: 24VDC
• Kiểu lắp đặt: Treo tường
• Thời gian đáp ứng: Nhanh
• Ứng dụng: Phòng lưu trữ pin, BESS, UPS, phòng sạc ắc quy

XU HƯỚNG GIÁM SÁT KHÍ HYDRO TRONG TƯƠNG LAI

Cùng với sự phát triển của các tiêu chuẩn an toàn cho hệ thống lưu trữ năng lượng, xu hướng giám sát khí hydro đang dịch chuyển từ việc chỉ đo một loại khí đơn lẻ sang tích hợp giám sát đa khí nhằm tăng độ chính xác trong việc phát hiện sớm sự cố thoát nhiệt. 

Song song đó, các yêu cầu kiểm định sản phẩm cũng đang được cập nhật, đặt ra tiêu chí khắt khe hơn về thiết kế, cấu tạo và hiệu năng của cảm biến khí dùng trong ứng dụng lưu trữ năng lượng, cho thấy đây sẽ tiếp tục là lĩnh vực nhận được nhiều đầu tư và cải tiến công nghệ trong thời gian tới.

MUA CẢM BIẾN KHÍ H2 (HYDROGEN) TẠI SENSORS VIỆT NAM

Sensors Việt Nam cung cấp cảm biến khí H2 chính hãng cùng nhiều giải pháp giám sát khí Hydro cho phòng lưu trữ pin, hệ thống BESS, UPS, Data Center và các ứng dụng công nghiệp. Chúng tôi hỗ trợ tư vấn lựa chọn sản phẩm, thiết kế giải pháp phát hiện rò rỉ khí H2, tích hợp với PLC, BMS và SCADA cũng như cung cấp đầy đủ tài liệu kỹ thuật, CO-CQ cho các dự án trên toàn quốc.

Liên hệ Sensors Việt Nam để được tư vấn chi tiết về cảm biến khí H2, cảm biến Hydro, cảm biến H2 phòng lưu trữ pin, cảm biến phát hiện khí H2 và cảm biến rò rỉ khí H2 phù hợp với nhu cầu của dự án.