Zasilacz awaryjny – dobór

Dobór zasilacza awaryjnego powinniśmy rozpocząć od określenia minimalnej mocy, którą będziemy potrzebowali do utrzymania pracy systemu grzewczego oraz czasu, w jakim chcielibyśmy utrzymać jego funkcjonowanie w przypadku zaniku napięcia w sieci elektroenergetycznej. Od tych wartości zależy zarówno dobór komponentów elektronicznych (prostownik i falownik), jak też dobór pojemności akumulatora/akumulatorów.

Zakładając 100% sprawność przetwarzania energii z akumulatora na energię elektryczną (w rzeczywistości jest to na poziomie ok. 80-85%), minimalną pojemność akumulatora o zadanym napięciu (Ah) można określić na podstawie wzoru:

Ah = W* h /V

A więc jeśli zasilane urządzenia mają mieć łączną moc (W) 200 W, to stosując akumulator o napięciu (V) 12 V i pojemności 120 Ah, system będzie działał przez czas (h) ok. 6-7 h, ale już na przykład przy tylko jednej pompce obiegowej o mocy 40 W system zapewni jej ciągłą pracę przez ponad 30 h. Dobór wielkości akumulatora (jednego z droższych elementów systemu) jest istotnym czynnikiem wpływającym na cenę całego systemu. Należy pamiętać, iż akumulatory są elementami o ograniczonym czasie użytkowania (wynoszącym ok. 5-6 lat) i po tym okresie powinny zostać wymienione.

Tańsze akumulatory kwasowo-ołowiowe wymagają również cyklicznej obsługi związanej z koniecznością kontroli i uzupełniania poziomu elektrolitu w celkach. Można co prawda zastosować akumulatory bezobsługowe, np. żelowe, lecz cena ich zakupu będzie odpowiednio większa (co prawda trwałość też – producenci deklarują nawet 10-12 lat), wymagają one też specjalnych układów zasilania, które zabezpieczają je odpowiednio przed przeładowaniem, jak i nadmiernym rozładowaniem.

Zasilacz awaryjny – moc i wydajność prądowa

Kolejnym elementem decydującym o doborze odpowiedniego układu zasilania awaryjnego dla systemu ogrzewania jest kwestia mocy oraz wydajności prądowej głównego elementu zasilacza awaryjnego, którym jest wspomniany wcześniej falownik. Należy pamiętać, iż niektóre silniki elektryczne w momencie rozruchu pobierają prąd o natężeniu 4-5-krotnie większym od prądu znamionowego.

Dlatego też, jeśli chcielibyśmy zastosować zasilacz również do zasilania silników pracujących okresowo, np. napędzających choćby ruszty czy podajniki ślimakowe lub też pompy obiegowe, należy uwzględnić ten aspekt przy doborze urządzeń, tak aby wytrzymały ten chwilowy wzrost obciążenia (niektóre falowniki projektowane są, aby przez krótki okres móc dostarczyć większą moc). Pamiętajmy jednak, iż wraz z mocą rosną też koszty urządzeń, tak więc może to się okazać nieopłacalne.

Wskazane jest, aby układ falownika zapewniał wytworzenie prądu zmiennego o przebiegu najbardziej zbliżonym do czystej sinusoidy oraz aby nie generował zakłóceń harmonicznych. Wymaga to wyposażenia układów elektronicznych falownika w specjalne filtry oraz ich rozbudowy o dodatkowe elementy. Niestety duża część najtańszych dostępnych na rynku zasilaczy awaryjnych zamiast sinusoidy na wyjściu generuje napięcie zmienne o przebiegu prostokątnym (rys. 2).

Zasilacz awaryjny - UPS sinusoida przetworzona

Rysunek 2. a) napięcie o przebiegu prostokątnym;

Zasilacz awaryjny - UPS sinusoida

b) napięcie o przebiegu sinusoidalnym.

Podanie takiego napięcia może spowodować zarówno błędne działanie automatyki, jak też nieprawidłowe działanie napędów, niedostosowanych do takiego zasilania (często objawia się to „wyciem” silnika pompy).

Zasilacz awaryjny – koszt użytkowania

Oprócz kosztów związanych z zakupem urządzeń należy uwzględnić koszty związane z ich eksploatacją. Jak wspomniałem wcześniej, jednym z wydatków, na które należy się przygotować, są koszty okresowej wymiany akumulatora lub baterii akumulatorów. Oczywiście tańsze akumulatory kwasowo-ołowiowe przeznaczone do samochodów będziemy zmuszeni wymieniać częściej, natomiast gdy zainwestujemy w droższe, bezobsługowe akumulatory żelowe lub AGM (z wkładkami z włókna szklanego) popracują one dłużej (szczególnie ich wersje specjalnie przeznaczone do urządzeń zasilania awaryjnego są odporne na wielokrotne ładowanie i głębokie rozładowywanie).

Kolejnym wydatkiem, z którego nie wszyscy zdają sobie sprawę, jest pobór mocy przez urządzenie w trakcie czuwania. Może jest on niewielki, rzędu ok. 20 W, ale przemnożony przez czas użytkowania (8760 h/rok) powoduje, że ilość zużytej energii elektrycznej (176 kWh/rok) stanowi jednak wymierny koszt eksploatacji systemu.

Z uwagi na różnorodność urządzeń dostępnych na rynku przed podjęciem decyzji o zakupie i instalacji zasilacza awaryjnego, dla zapewnienia działania systemu ogrzewania, należy skonsultować się z przedstawicielami firm dystrybuujących tego typu urządzenia. Pomogą oni w doborze urządzeń dostosowanych do naszych potrzeb.

Jarosław Pomirski

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij