KEMOT kaubamärgi  varutoiteallikad (UPS) pakuvad taskukohaseid ja lihtsaid lahendusi selliste probleemide vältimiseks. Elektrikatkestuse korral tagab KEMOT sisseehitatud akulaadijaga varutoiteallikas seadmetele varutoite ja katkestusteta töö. Neid seadmeid saab kasutada mitte ainult küttesüsteemi toite tagamiseks, vaid ka teiste oluliste kodumasinate töö jätkamiseks.

KEMOT siinuslaine DC/AC muundureid saab kasutada varutoiteallikana selliste seadmete jaoks nagu:
• lauaarvutid,
• nutikodu juhtimissüsteemi
• garaaži- ja hooviväravad
• turva- ja jälgimissüsteemid
• keskküttesüsteemid
• katlad
• televiisorid
• külmkapid
• induktsioonpliidid (siiski tuleb arvestada, et need tühjendavad akut kiiresti – sobivad lühiajaliseks kasutuseks; näiteks 2-tunniseks hautise valmistamiseks on vaja suure mahutavusega akut)
• elektriventilaatorid
• kontoriseadmed jne.

Elektrivarustuse katkemise korral ei soovitata kasutada suure voolutarbega seadmeid nagu pesumasin, elektripliit või triikraud – nende vältimine pikendab oluliselt aku tööaega.

Joonisel nr 1 on näha, kui kaua (tundides ja minutites) töötab ühendatud seade ilma võrgu toiteallikata, sõltuvalt aku mahutavusest ja koormuse suurusest.*

*Arvutused on ligikaudsed ja sõltuvad aku seisukorrast ning ümbritsevast temperatuurist. Need on tehtud eeldusel, et aku on täielikult laetud.

Joonis nr 1. Ligikaudne võrdlus toite kestvuse kohta sõltuvalt aku mahutavusest ja koormuse suurusest.

KEMOT varutoiteallikaid iseloomustab lai sisendpingevahemik ja kõrge väljundpinge täpsus. Lisaks on nendesse integreeritud mitmed olulised kaitsesüsteemid: ülekoormuse, lühise, ülepinge, alapinge ja ülekuumenemise vastu. Samuti kaitsevad need akusid  liigse tühjenemise eest.

Saadaolevad KEMOT UPS-tüübid:

• Kaasaskantavad varutoiteallikad – sobivad ideaalselt kasutamiseks kohtades, kus püsivat toiteühendust ei ole (nt aiamajad, kämpingud, ehitusplatsid). Tagavad toite seni, kuni aku on täielikult tühjenenud ning neid saab kasutada ka statsionaarselt.
• Statsionaarsed varutoiteallikad – seinale paigaldamiseks või põrandale asetamiseks, varustatud usaldusväärsete klemmühendustega ja maandatud Schuko pistiku sisendiga.
• Statsionaarsed varutoiteallikad päikesepaneeli ühendusega – veelgi suurema töökindluse tagamiseks. Ideaalne lahendus pikemate elektrikatkestuste korral. Täiendavate päikesemoodulite abil saate toita olulisi seadmeid või isegi vähendada elektrikulu.

Kui peamiseks toiteallikaks on seatud päikesepaneelid, on oluline valida seadmes õiged seadistused (PV). Päikesepaneelide maksimaalne võimsus on piiratud PV-sisendi parameetritega. Väga oluline on mitte ületada seadme tehnilistes andmetes märgitud maksimaalseid väärtusi (maksimaalne pinge ja maksimaalne voolutugevus). Päikesemoodulite valimisel tuleb arvestada parameetritega „avatud ahela pinge” (open circuit voltage) ja „lühisahela vool” (short circuit current).

Päikesepaneelide järjestikusel ühendamisel liidetakse nende tööpinged, paralleelühenduse korral liidetakse töövoolud.

Päikesepaneelisüsteemi koostamisel on soovitatav kasutada sama tüübi ja võimsusega paneele. Paralleelühenduse korral peab igas vooluahelas olema sama arv päikesepaneele.

Statsionaarsete päikesepaneelide paigaldamisel Eestis (sarnaselt Leedule) on parim suund lõuna ja soovitatav kalle umbes 36°.

Joonis nr 2 allpool näitab Kaunases toodetud elektrienergia keskmist päevast tootlust 1050 W päikesejaamal kuude lõikes (jaanuar–detsember). Tegemist on ligikaudsete väärtustega, mida mõjutavad oluliselt ilmastikutingimused. Elektritootmine teistes Eesti ja Leedu piirkondades võib natukene erineda.

Joonis nr 2. Keskmine päevas toodetud elektrienergia kogus linnas 1050 W päikesejaama puhul ajavahemikus jaanuarist detsembrini.

Aku mahtuvuse valimisel tuleb arvestada eeldatava koormusega ning varutoite kestvusega. Täpsem teave on esitatud eelnevas joonises nr 1.

Peamised parameetrid sobiva aku valimisel:
a) millise energiavaru soovite tagada?
b) milline on aku maksimaalne laadimisvool ehk kui kiiresti saab varutoiteallikas järgmise elektrikatkestuse jaoks valmis?
c) kuidas akut kasutatakse – tsüklilises või ooterežiimis

Kuidas valida pliihappeakusid vastavalt energiavarule

Eeldatav energiakogus arvutatakse järgmiselt:
100 Ah * 12 V = 1200 Wh

See on ligikaudne energia, mis on salvestatud 12 V, 100 Ah akusse – kuid kõik ei ole nii lihtne. Ei ole soovitatav kasutada autode käivitusakusid, kuna need on mõeldud lühiajaliseks suure vooluga laadimiseks, mitte pikaajaliseks tööks väikese vooluga. Selliste akude plaadid on õhukesed ning pika laadimise korral väheneb nende mahtuvus kiiresti.

Samuti ei ole mõistlik kasutada vanasid akusid, sest nende tegelik mahtuvus ei vasta enam algiväärtusele. Vanadel akudel on tavaliselt suur isetühjenemine, mis suurendab UPS-seadme laadimisega seotud energiakulu. Lisaks ei suuda vana aku ootamatu elektrikatkestuse korral tagada seadmetele vajalikku tööaega.

Vaatleme näiteks CSB GP121000 aku spetsifikatsiooni.

Joonis nr 3. GP121000 aku spetsifikatsioon

Eeldame, et aku väljalülituspinge koormuselt on 10,5 V.
Töötades temperatuuril 25 °C on võimalik poole tunni jooksul saada 633,5 Wh, 5 tunni jooksul 1040 Wh ja 20 tunni jooksul 1190 Wh energiat.
Väljalülituspinge ühe elemendi kohta on 1,75 V (kogu aku puhul tuleb see väärtus korrutada 6-ga).
Mida kiiremini akut tühjendame, seda vähem energiat on võimalik sellest kätte saada. Suure energiaväljundiga (5–15 minuti jooksul) tööks on loodud spetsiaalsed akud.

Kui valida liiga väikese mahtuvusega aku võrreldes eeldatava koormusega, tühjeneb aku täielikult igas töötsüklis. Sellisel töörežiimil väheneb tsüklite arv kiiresti. Tsükliliseks tööks tuleks valida täieliku tühjenemise jaoks mõeldud akud. Nende mahtuvus peaks olema vähemalt kaks korda suurem kui ühe töötsükli jooksul tarbitud energiakogus.

Aku laadimine

Aku laadimisvool on samuti oluline parameeter. Laadimise ajal ei tohiks vool ületada 0,1 C.
Näiteks: 100 Ah akut soovitatakse laadida vooluga mis ei ületa 10 A.
Maksimaalne laadimisvool saavutatakse vaid laadimise alguses, kui aku on täiesti tühi.

Lubatud maksimaalsed laadimisvoolud:
• AGM-tehnoloogiaga akudel – mitte üle 0,3 C
• Geel-elektrolüüdiga akudel – mitte üle 0,2 C

Pikaajaline laadimine liiga suure vooluga põhjustab elektrolüüdi kadu ja plaatide erosiooni. Täpsed lubatud laadimisvoolud on toodud aku tootja spetsifikatsioonis.

Aku mahtuvuse valimisel tuleb arvestada ka muunduri kasutegurit, mis on 0,8–0,85.
Näiteks 12 VDC muundurist 20 tunni jooksul 1 kWh energia saamiseks on vaja üle 1,2 kWh energiavarust – see vastab ligikaudselt GP121000 aku mahtuvusele.

Oluline on meeles pidada, et täielikult tühjenenud pliihappeaku puhul väheneb töötsüklite arv kiiresti (vt joonis nr 4), kus on kujutatud töötsüklite arvu sõltuvus tühjenemissügavusest ja aku tüübist.

Kui varutoite UPS töötab vaid paar korda aastas, ei ole tsüklite arv kriitiline – olulisem on aku tööiga ooterežiimis.

Joonis nr 4. Töötsüklite arvu sõltuvus tühjenemissügavusest (DOD).

Liitiumakud sobivad tunduvalt paremini tsükliliseks tööks.

Akude ühenduskaablite valik

Akude ühendamiseks tuleks kasutada mitme soonega ühenduskaableid kuumuskindla isolatsiooniga, mis oleksid võimalikult lühikesed. Kaabli lubatud töötemperatuur peab olema vähemalt +90 °C, ning kaablile tuleb kinnitada sobiva läbimõõduga klemmid. “Krokodilltüüpi” ühendusi ei tohi kasutada, kuna need ei taga head kontakti ega varutoiteallika stabiilset tööd.

Kuidas valida akude ühendamiseks sobivaid kaableid, võttes arvesse voolutugevust ja kaabli pikkust, on näidatud joonisel nr 5.

Joonis nr 5. Akude ühenduskaablite valik.

Milline on akudest voolav vool, kui varutoiteallikas töötab nimivõimsusel?

Arvutustes eeldatakse, et varutoiteallika kogukasutegur on 80% ning koormus on aktiivne.

Joonis nr 6. Varutoiteallika voolu arvutus. 

Kui sul tekib küsimusi varutoiteallika valiku osas võta ühendust meie LEMONA electronics spetsialistidega, kes aitavad leida Sinu vajadustele sobivaima lahenduse, samuti annavad nad nõu toote hooldamiseks ja parimate tulemuste saavutamisteks. 

Kaasaskantavad varutoiteallikad

Statsionaarsed varutoiteallikad

Statsionaarsed varutoiteallikad päikesepatarei ühendusega