Metodologia (uproszczona, edukacyjna)

1) Co oznacza czas trwania zdarzenia
Prezentowany wynik nie oznacza wyłącznie czasu widocznych płomieni. Jest to orientacyjny czas trwania zdarzenia pożarowego, rozumiany jako suma: fazy intensywnej oraz etapu dogaszania i stabilizacji (chłodzenie, monitoring temperatury, kontrola ryzyka ponownego zapłonu).

2) Podstawa energetyczna obliczeń (THR)
THR [MJ] = kWh × 3,6 × Mchem × N × fzaang

gdzie: kWh - pojemność jednej baterii, 3,6 - przelicznik energii (1 kWh = 3,6 MJ), Mchem - współczynnik uwzględniający dodatkowy wkład energetyczny materiałów palnych baterii, N - liczba baterii, fzaang - udział baterii zaangażowany w zdarzenie.

Mchem (współczynnik chemiczny)
Nie cała energia wydzielana podczas pożaru baterii pochodzi z energii elektrycznej. W zdarzeniu uczestniczą również elektrolit, tworzywa obudów, separatory i inne materiały palne. Współczynnik Mchem w sposób uproszczony uwzględnia ten dodatkowy wkład energetyczny. Przyjęto orientacyjnie (wartości konserwatywne, do szacunków edukacyjnych): hulajnoga / e-bike / skuter: Mchem ≈ 1,8; mała elektronika / narzędzia: Mchem ≈ 1,6; samochód elektryczny (EV): Mchem ≈ 1,4; magazyn energii (ESS): Mchem ≈ 1,5.

fzaang (udział baterii zaangażowany w zdarzenie)
Bateria, szczególnie pakiet modułowy, nie zawsze ulega jednoczesnemu zaangażowaniu w całości. Zdarzenie może dotyczyć tylko części pakietu, większego fragmentu albo całej baterii. Współczynnik fzaang opisuje, jaka część energii baterii realnie bierze udział w zdarzeniu: 25% - zdarzenie lokalne (np. pojedynczy moduł), 50% - częściowe zaangażowanie pakietu, 100% - zaangażowanie całej baterii. Im większy udział, tym większa energia THR i potencjalnie dłuższa faza intensywna oraz stabilizacja. W praktyce pakiet jest modułowy: zdarzenie może objąć pojedynczy moduł, część pakietu albo całość (propagacja). Parametr fzaang upraszcza to do 25%, 50% lub 100% energii biorącej udział w zdarzeniu.

3) Faza intensywna (THR/HRR)
Czas trwania fazy intensywnej jest szacowany relacją: tint ≈ THR / HRR, gdzie HRR (Heat Release Rate) oznacza uśrednioną intensywność wydzielania ciepła.

4) Intensywność zdarzenia (wariantowanie HRR)
Pożary baterii litowo-jonowych charakteryzują się bardzo dużą zmiennością intensywności. W praktyce analizy pożarowe rozróżniają zdarzenia szybkie i gwałtowne (wysoka intensywność), typowe (wartości pośrednie) oraz długotrwałe (niższa intensywność, ale często trudniejsza stabilizacja). W obliczeniach stosuje się wariantowanie HRR zamiast jednej stałej wartości.

Podejście oparte o energię całkowitą (THR) i przebieg wydzielania energii w czasie (HRR) jest spójne z literaturą NFPA Fire Protection Research Foundation oraz raportami dotyczącymi systemów Li-ion, w tym: Development of Sprinkler Protection Guidance for Lithium-Ion Based Energy Storage Systems. Przykładowo, w raporcie opisano wyznaczanie energii całkowitej jako całki z przebiegu w czasie: \"total energy released... was calculated by integrating the area under the curves.\"

Orientacyjne zakresy HRR zastosowane w kalkulatorze (kW)

• hulajnoga / e-bike / skuter: ok. 90-350 kW
• mała elektronika / narzędzia: ok. 70-250 kW
• samochód elektryczny (EV): ok. 1 800-7 000 kW
• magazyn energii (ESS): ok. 2 500-12 000 kW

5) Miejsce potencjalnego pożaru
Miejsce wpływa na intensywność zjawiska (wentylacja, akumulacja ciepła) oraz na etap stabilizacji (dostęp, chłodzenie, nagrzanie otoczenia). Na zewnątrz oznacza zazwyczaj lepszą wentylację i mniejszą akumulację ciepła oraz gazów, co może zmniejszać oddziaływanie na otoczenie i ułatwiać działania. W pomieszczeniu oznacza większe ryzyko akumulacji ciepła i produktów spalania oraz utrudniony odbiór ciepła, co może wydłużać stabilizację. W obudowie / szafie / pojemniku oznacza dodatkową barierę wymiany ciepła i dymu z otoczeniem oraz potencjalne ograniczenie dostępu, co zwykle zwiększa wymagania dla etapu stabilizacji. Dla samochodu elektrycznego nie pokazujemy wariantu w obudowie, bo w praktyce jest to mało sensowne jako kategoria BHP dla EV.

6) Działania podczas zdarzenia
Działania wpływają głównie na etap dogaszania i stabilizacji. Brak działań oznacza brak skutecznego chłodzenia i kontroli temperatury, co zwykle wydłuża stabilizację i zwiększa ryzyko ponownego zapłonu. Podstawowe działania oznaczają typową pierwszą reakcję organizacyjną (wezwanie służb, odizolowanie, podstawowe chłodzenie i nadzór). Intensywne chłodzenie i monitoring oznacza konsekwentne chłodzenie oraz kontrolę temperatury w czasie, co zwykle skraca stabilizację i ogranicza ryzyko ponownego zapłonu.

Metodologia etapu dogaszania i stabilizacji (t_stab)
Etap dogaszania i stabilizacji jest szacowany oddzielnie od fazy intensywnej. W kalkulatorze przyjęto bazowe czasy stabilizacji zależne od typu baterii, a następnie korygowane współczynnikami dla miejsca zdarzenia oraz dla charakteru działań.

Czas bazowy stabilizacji (min / typowo / max)

• hulajnoga / e-bike / skuter: 30 / 60 / 120 min
• mała elektronika / narzędzia: 20 / 45 / 90 min
• samochód elektryczny (EV): 60 / 180 / 360 min
• magazyn energii (ESS): 120 / 360 / 720 min

Korekta miejsca zdarzenia (mnożnik)

• na zewnątrz: 1,00
• w pomieszczeniu: 1,20
• w obudowie / szafie / pojemniku: 1,50

Korekta działań podczas zdarzenia (mnożnik)

• brak działań: 1,20
• podstawowe działania: 1,00
• intensywne chłodzenie i monitoring: 0,80

Wzór na stabilizację
t_stab = t_bazowe × mnożnik_miejsca × mnożnik_działań

Wynik końcowy
czas zdarzenia = t_int + t_stab, gdzie t_int jest wyznaczane ze wzoru t_int ≈ THR / HRR.

7) Ograniczenia
Wynik jest orientacyjny i nie zastępuje analizy inżynierskiej ani doboru zabezpieczeń technicznych. Rzeczywisty przebieg zależy m.in. od chemii ogniw, konstrukcji pakietu, warunków wentylacji i przebiegu propagacji.