KEMOT UPSi reservtoiteallikad

Kaasaegsed kodud on täis erinevaid seadmeid, mis kasutavad elektrit. Kui mõnda neist ei mõjuta ootamatu elektrikatkestus, siis teisi võivad mõjutada tekitades mitmesuguseid häireid või isegi täieliku kahjustuse. See probleem on eriti terav külmal aastaajal, kui esineb ootamatuid elektrikatkestusi, sest kodukütte katkemine mõjutab mitte ainult tundlikke kütteseadmeid, vaid ka meie elukvaliteeti. 

KEMOTi kaubamärgiga reservtoiteallikad (UPS) pakuvad taskukohast ja kättesaadavat lahendust nendele probleemidele - elektrivõrgu rikke korral tagab KEMOTi sisseehitatud akulaadijaga toiteallikas varutoite, et tagada seadmete katkematu töö. Lisaks kütteseadme varutoitele saab neid toiteallikaid kasutada ka muude oluliste kodumasinate toiteks. 

Sinusoidseid alalisvoolu/vahelduvvoolu muundureid KEMOT saab kasutada reserv- ehk varutoiteallikana selliste seadmete puhul nagu:

• lauaarvutid,
• targa kodu juhtimissüsteemid,
• garaaži-/terrassiväravad,
• turva- ja seiresüsteemid,
• keskküttesüsteem,
• katlad, 
• televiisorid, 
• külmikud, 
• induktsioonpliidid,
• elektrilised ventilaatorid, 
• kontoritehnika jne.

Elektrikatkestuse korral soovitame mitte kasutada energiat rohkesti tarbivaid seadmeid, nagu pesumasin, elektripliit, triikraud – see pikendab oluliselt akude tööiga.

Joonisel 1 on näha ühendatud koormuse ligikaudne tööaeg (tunnid:minutid) ilma võrgutoite koormuseta (arvestades aku mahtuvust ja koormuse suurust)*.

* Arvutused on ligikaudsed ja olenevad aku seisukorrast ja ümbritsevast temperatuurist, arvesse on võetud täielikult laetud akut.

Joon. 1. Ligikaudne toite edastusaegade võrdlus erinevate akude mahtuvuse ja koormuse suuruse puhul.

Neil on lai sisendpinge vahemik, kõrge väljundpinge täpsus ja võime reguleerida pinget. Neil on ka mõned olulised sisseehitatud kaitsed ülekoormuse, lühise, ülepinge, alapinge ja ülekuumenemise vastu. 

Tootesarjas KEMOT leidub mitut tüüpi avarii-(varu-)toiteallikaid (UPS):

• Kaasaskantavad varutoiteallikad - saab kasutada seal, kus pole paigaldatud elektrivõrku: aiamajas, väljasõidul metsa, väikeseadmete toiteks ehitusplatsil, elektritööriista laadimiseks jne. Toite edastus toimub kuni aku täieliku tühjenemiseni. Selliseid varutoiteallikaid saab kasutada ka statsionaarsetel eesmärkidel.
• Statsionaarsed varutoiteallikad on seinapaigaldusega või vertikaalsed, kaablid kruvitakse aku külge, toitejuhe ühendatakse töökindla schuko-tüüpi pistikupesaga koos maandusega.
• Statsionaarsed varutoiteallikad koos päikesepaneelidega ühendamisega – lisavõimalus tähendab veelgi suuremat elektrivarustuse garantiid. See lahendus on eriti oluline, kui elektrivarustus on pikemaks ajaks katkenud. Kui paigaldada rohkem päikesemooduleid, on võimalik mitte ainult varuda võimsust olulistele seadmetele, vaid ka säästa elektrienergiat.

Päikeseenergia prioriseerimise korral on oluline valida sobivad PV-seadme sätted. Päikesepaneelide maksimaalne võimsus on piiratud fotoelektriliste moodulite sisendparameetritega. Oluline on mitte ületada konkreetse seadme puhul määratud maksimumväärtusi (maksimumpinge ja maksimumvool). Päikesemoodulite valikul tasub arvestada parameetreid "tühikäigupinge" ja "lühisvool". Päikesepaneelide järjestikühenduse puhul liidame nende tööpinged; paralleelselt ühendades liidame nende töövoolud.

Päikesepaneelisüsteemi moodustamiseks on soovitatav kasutada sama tüüpi ja sama mahtuvusega akusid. Ahelate paralleelühenduse puhul peab neil olema sama arv päikesepaneele.

Leedus on statsionaarsete päikesepaneelide paigaldamisel kõige mõttekam suunata need lõuna poole 36° kaldenurgaga. Alljärgneval joon. 2 on kujutatud 1050 W võimsusega päikeseelektrijaama keskmine ööpäevane elektritootmine Kaunases jaanuaris-detsembris. Need on ligikaudsed väärtused ja neid mõjutavad suuresti ilmaolud. Teistes Leedu piirkondades on põlvkond veidi erinev.

Joon. 2. 1050 W võimsusega päikeseelektrijaama keskmine ööpäevane elektritootmine Kaunases jaanuaris-detsembris.

Akude mahtuvuse valimisel tuleb arvestada eeldatava koormusega ja sellega, kui kaua soovite varutoiteallikat kasutada. Täpsem teave on esitatud eespoolsel joonisel. 1.

Põhiparameetrid sobivaima aku valimiseks:

а) millist energiavaru soovitakse?

b) kui suur on maksimaalne laadimisvool või kui kiiresti on varutoiteallikas järgmiseks elektrikatkestuseks uuesti valmis?

c) kuidas akusid kasutama hakatakse: tsükliliselt või ooterežiimis?

Kuidas valida plii-happeakusid energiavaru alusel

Esialgne energiahulk arvutatakse järgmiselt:

100 Ah * 12 V = 1200 Wh 

Umbes nii palju energiat salvestatakse 12 V, 100 Ah akusse, aga kõik pole nii lihtne. Auto käivitusakusid ei maksa kasutada, kuna need sarnanevad pigem lühikese kasutuseaga varutoiteallika serveriakudele. Selliste akude plaadid on õhukesed ja kui neid pikka aega väikese vooluga tühjaks laadida, toimub tugev süvatühjenemine ning akude mahtuvus kahaneb kiiresti. Samuti ei maksa kasutada vanu akusid, sest nende mahtuvus ei vasta nominaalile, neil on tavaliselt suur isetühjenemine ning varutoiteplokk/varutoiteallika laadija suurendab ainult energiakulusid. Teisest küljest ei saa vana aku avarii korral meile olulisi seadmeid toita nii kaua kui eeldame.

Näitena kasutame CSB GP121000 aku spetsifikatsiooni.

Joon. 3. GP121000 spetsifikatsioon.

Oletame, et aku lahtiühendamise pinge koormusest võrdub 10,5 V.

Pärast pooletunnist töötamist 25°C juures saame 633,5 Wh, kui tühjendada akut 5 tunniga, siis 1040 Wh, ja kui 20 tunniga - 1190 Wh. Ühe elemendi katkestuspinge on 1,75 V (kogu aku puhul korrutamine 6-ga). Mida kiiremini akusid tühjendada, seda vähem energiat saame neist ammutada. Loodud on spetsiaalsed akud, mis vabastavad suurel hulgal energiat lühikese aja jooksul (5-15 minutit).

Kui valida suhteliselt väikese mahtuvusega aku (võrreldes eeldatava koormusega), tühjeneb aku iga tühjendustsükli jooksul täielikult. Selles töörežiimis väheneb tsüklite arv kiiresti. Tsükliliseks töörežiimiks peab valima süvatühjenemiseks mõeldud akud. Selliste akude mahtuvus peab ületama vähemalt kahekordselt töötsükli jooksul tarbitava energia hulka.

Akude laadimine

Oluline parameeter on ka aku laadimisvool. Laadimise ajal on mõttekas mitte ületada 0,1 C. Näiteks: Soovitame laadida 100Ah mahtuvusega akut vooluga max 10A. Loomulikult on maksimaalne laadimisvool ainult laadimise alguses ja kui aku on täielikult tühjenenud. Maksimaalne lubatav laadimisvool:

• AGM-tehnoloogiad akudele kuni 0,3 C,
• Geelelektrolüüdiga akudele mitte üle -0,2 C.

Suurte laadimisvoolude pikaajaline toime põhjustab elektrolüüdi kadu ja plaatide erosiooni. Üksikasjalikud laadimisvoolu maksimumväärtused on kirjas akutootja spetsifikatsioonis.

Aku mahtuvuse valimisel tuleb arvestada muunduri kasuteguriga, mis ulatub 0,8-0,85-ni. Ehk siis 1 kWh energia saamiseks 12 V alalisvoolu inverterist, mida antakse 20 tunniga, peab teil olema >1,2 kWh energiat. Umbes sama palju on GP121000 akus.

Samuti tuleb märkida, et kui plii-happeaku on täielikult tühjenenud, väheneb töötsüklite arv kiiresti; järgmisel joonisel 4 on näidatud töötsüklite arvu sõltuvus süvatühjenemise ulatusest ja akude tüübist.

Kui varu-UPS töötab mitu korda aastas, ei ole töötsüklite arv kriitiline; olulisem on autonoomne tööaeg ooterežiimis.

Joon. 4. Töötsüklite arvu sõltuvus tühjendamissügavusest (DOD).

Liitiumakud on tsükliliseks tööks paremini sobivad.

Kaablite valimine aku ühendamiseks

Akude ühendamiseks on mõistlik kasutada võimalikult lühikesi kuumakindla isolatsiooniga mitmesoonelisi ühenduskaableid. Kaabli lubatav töötemperatuur ei tohi olla madalam kui +90 °C, kaabli külge tuleb kinnitada sobiva läbimõõduga klemmid. Ärge kasutage krokodill-tüüpi kontakte, selline ühendusviis ei taga head kontakti ja varutoiteallika katkematut tööd. Kuidas valida akude ühendamiseks kaableid, võttes arvesse voolutugevust ja pikkust, on näidatud joonisel 5.

Joon. 5. Aku ühenduskaablite valimine.

Milliseks kujuneb akudelt pärit voolu tugevus, kui varutoiteallikas töötab nimivõimsusel?

Arvutustes eeldame, et varutoiteallika üldine kasutegur on 80%. Koormatud aktiivse koormusega.

Joon. 6. Varutoiteallika voolu arvutamine.

Kui teil on küsimusi varutoiteallika valimise kohta, vastavad LEMONA elektroonikaeksperdid neile meeleldi ja aitavad teil valida kõige sobivama variandi, samuti annavad nõu, kuidas seda kasutada ja parimaid tulemusi saavutada.

Kaasaskantavad varutoiteallikad

Statsionaarsed varutoiteallikad

Statsionaarsed varutoiteallikad päikesepatarei ühendusega