Ez a cikk azelőtt íródott, mielőtt felvettük volna a termékkínálatunkba az UPS szünetmentes tápegység családot.
Ezek a készülékek magukba foglalják a lenti összetevőket (szinuszos inverter, automata akkumulátortöltő és átkapcsoló), költséghatékonyabbak, mint egy hagyományos szinuszos UPS vagy mint a három összetevő külön-külön és az átkapcsolás is teljesen szünetmentes, ezért számítógépekhez is jó.
Az EcoSine UPS-300 típus a legtöbb fűtésrendszerhez megfelelő, a részletekért kattintson ide.
A cikk ettől függetlenül érvényes és használható alternatívát ír le, de a fenti termék tényleg jelentősen leegyszerűsíti a dolgot és az ára is kedvező.
Kazán szünetmentesítés házilag?
Vannak helyzetek, amikor a fűtésrendszer szünetmentesítése nem pusztán luxus. Ha nagy ritkán áramszünet van télen és a keringetőszivattyúk működésképtelensége folytán leáll a fűtésünk, akkor néhány órát vagy egy délutánt a legtöbb ember kibír fűtés nélkül. De mi van akkor, ha több napos áramszünet van vagy az ingatlanunk fűtését vegyestüzelésű / fatüzelésű / pellett kazán látja el? Ellentétben a gázfűtéssel, ahol áramszünet esetén a mágnesszelep automatikusan elzárja a gázt és kialszik a tűz, a vegyestüzelésű kazán tűzterében égő tüzet senki nem oltja el, különösen akkor nem, ha nem tartózkodunk otthon az áramszünet idején. Ha szerencsések vagyunk, akkor a víz túlhevülésekor kinyit a biztonsági szelep és kiengedi a túlnyomást a zárt fűtéskörből. Ha nincs, akkor a hőcserélő "felrobban" a túlhevült víztől és komoly károkra lehet számítani. Ilyenkor a kazán szünetmentesítés házilag vagy szakember által az egyetlen megoldás.
Mik a lehetséges megoldások, hogy a fentieket elkerüljük?
Kell egy olyan szünetmentes tápegység (UPS: Uninterruptible Power Supply), amely érzékeli, ha áramkimaradás van és tovább táplálja a kazánt és a keringető szivattyút akkumulátorról. Egy szünetmentes tápegység alapvetően 4 fő részből tevődik össze:
- Inverter (szinuszos vagy nem szinuszos)
- Akkumulátor
- Hálózati akkumulátor töltő
- Átkapcsoló elektronika (by-pass)
A fűtésrendszer szünetmentesítéséhez két módon juthatunk szünetmentes tápegységhez:
- Vásárolunk egy UPS-t a boltban, amely egy dobozon belül tartalmazza általában mind a négy fenti összetevőt.
- Megvesszük a négy összetevőt és saját magunk elkészítjük a szünetmentes rendszert.
Szünetmentes tápegység vásárlása
A legtöbb üzletben kapható UPS-t számítógépek szünetmentes áramforrásaként tervezték, ezért a 230V a kimenetükön nem szinuszos. A keringető szivattyú viszont igényli, hogy a fali konnektorból kijövő vagy azzal megegyező szinuszjelről működtessük. Ezért mindenképpen fontos, hogy a drágább SZINUSZ kimenetű szünetmentes tápegységet keressük fűtés szünetmentesítés esetén! A bolti UPSekben sok esetben több kisebb akkumulátor van sorbakötve magasabb feszültségre (pl. 12V 7Ah-ás AGM akkuból 5 db 60V-ra) és ebbe az UPS-be nem tehető több/nagyobb kapacitású akku, tehát nem tudjuk megnövelni az áthidalási időt (azt, hogy hány órát menjen a fűtés áramszünet esetén). Ha házilag kivezetjük az akku kábeleket és egy nagyobb kapacitású akkucsoportot teszünk az UPS mögé, akkor a megnövekedett üzemidő miatt az UPS invertere tönkre mehet (mivel a hűtését csak a gyári akku által biztosított rövidebb üzemórához méretezték). Ebbe a problémába gyakran belefutnak azok, akik kazán szünetmentesítés céljából egy otthoni régi UPS-t próbálnak felhasználni (ilyenkor jön az extra hűtőborda/hűtőventillátor beépítése). Szóval olyan UPS-t keressünk, amelynek külső és BŐVÍTHETŐ akkumulátorai vannak.
Előnye:
- Egyben van, műszakilag képzetlenek is működtetni tudják.
Hátránya:
- Költséges, ha a fent felsorolt szempontok szerint választunk UPS-t.
- Az egyes részegységek (inverter, töltő) külön-külön nem használhatók másra
- Az UPS javíttatása garancia időn túl nem lesz gazdaságos
Az egyes öszetevők megvásárlása és rendszerbe kötése
Nos, ez a megoldás hasonló a zöldségek saját részre való termesztéséhez: kicsit több macera, de anyagilag jobban kijövünk és tudjuk mit eszünk. Talán annyi a különbség, hogy a fűtés szünetmentesítés céljából megvásárolt összetevőket egyszer kell megvenni és bekötni, nem minden évben.
Előnye:
- A kazán szünetmentesítése így kevesebb pénzből megvan
- A részegységek a fűtési szezonon kívül is használhatók valamire, pl. inverter az autóban utazáskor, az akkutöltő másik akkumulátor töltésére.
- Az egyes részegységek meghibásodása esetén a javítás/pótlás könnyűszerrel megoldható
Hátránya:
- Valamilyen alapvető műszaki hozzáértést igényel az összetevők rendszerbe kötése
BEKÖTÉSI SEGÉDLET
Az általunk forgalmazott termékek között megtalálható az akkumulátor kivételével az összes összetevő, amelyek a kazán szünetmentesítés megtervezéséhez szükségeltetnek. Az alábbiakban segítséget szeretnénk nyújtani egy fűtés szünetmentes rendszerének az összeállításában, ha úgy döntött, hogy ezt a megoldást választja. Így néz ki az összekábelezett szünetmentes rendszer:
Szinuszos inverter
A mai kazánok keringető szivattyúinak teljesítménye legtöbbször állítható és ritkán éri el a 100W-ot. Jó hír, hogy az invertert nem kell hozzájuk túlméretezni, ezért pl. egy 80-90W-os szivattyút el tud indítani egy kisebb teljesítményű szinuszos inverter is, például bármelyik az EcoSine SWE inverter családból, 12V-os vagy 24V-os akkukhoz megfelelő kivitelben.
Átkapcsoló elektronika
Ez az egység végzi a kazán és a szivattyú automatikus átkapcsolását a bekapcsolt állapotban lévő inverter kimenetére áramszünet esetén. Elviekben egy egyszerű relé vagy mágneskapcsoló is megfelelő lehetne erre a feladatra, de a gyakorlat mást mutat. Két okból fontos olyan átkapcsoló elektronika (by-pass) használata, amely két relét és késleltetést is alkalmaz. Az egyik, hogy egy bizonyos számú átkapcsolás után a mágneskapcsoló vagy relé pogácsáinak (éritkezőinek) felülete megváltozik. Az egyiken kis kráter, a másikon kis domb képződik az átkapcsoláskor fellépő ív hatására. Egy idő után ezek az érintkezők beragadhatnak vagy ívet húzva összekötik a hálózati 230V-ot az inverter kimenetével és ez az inverter garantált és súlyos meghibásodásához vezet. Mivel ebben a szünetmentes rendszerben az átkapcsolások száma csekély, ez a szempont nem túl érdekes, de a másik szempont viszont igen. Ha nincs késleltetés a fogyasztónál a hálózat megszünése és az inverterre történő átkapcsolás között, akkor az átkapcsolás túl gyors lesz és nem tudnak lecsengeni azok a tranziensek, amelyeket a tehetetlenségétől "generátor-üzemben" továbbforgó szivattyú motorja okozhat és lesz olyan átkapcsolás, amikor ezek ugyancsak tönkre tehetik az invertert.
Az US-12N átkapcsoló by-pass elektronika pont erre a célra lett kifejlesztve, miután sok inverter meghibásodott a házilag megoldott relés átkapcsolás következtében. Az átkapcsolás késleltetése 1 másodperc alatti (figyelem, számítógépeknél ez már adatvesztést okozhat), de ez pont elég arra, hogy a tranziensek lecsengjenek a szivattyú felől. Kössük be az US-12N dobozában a hálózat (AC2"), az inverter (AC1) és a fogyasztó (Verbraucher) felé elvezető két vezetéket a panelon lévő sorkapcsokba. Mivel az inverter esetében nem lehet fázisról (L) és nulláról (N) beszélni, nem számít ezeknek a felcserélése bekötéskor. A három kábel felől jövő zöld-sárga földelővezetékeket hozzuk össze a dobozban biztosított sorkapocsban. Az SW100-as szinusz inverter kettős szigetelésű készülék, a kimeneti aljzatnak nincs földelése. Mivel inverterek esetében csak akkor érhet valakit halálos áramütés, ha mindkét kimeneti pontot egyszerre fogja meg (a földhöz képes nincs életveszélyes feszültség), ezért itt érintésvédelmi problémát nem okoz, ha az inverternél nem kötjük be a földelést. A fogyasztó és a hálózati 230 földelését viszont mindenképpen kössük be a különálló sorkapocsba!
Amennyiben van kéznél 2 db mágneskapcsoló és 2 db időrelé, akkor az alábbi rajzok alapján ezeket felhasználva házilag is megvalósítható a tökéletesen biztonságos átkapcsolás két 230V-os áramforrás között:
Inverter és hálózat automata átkapcsolás 1
Inverter és hálózat automata átkapcsolás 2
Inverter és hálózat automata átkapcsolás 3
Hálózati automata akkumulátortöltő
Alapesetben a kazán a hálózati feszültségről működik egészen addig, amíg nincs áramszünet. Ahhoz viszont, hogy az átkapcsoló elektronika át tudja kapcsolni a kazánt és a szivattyút áramkimaradáskor az inverterre, annak folyamatosan bekapcsolt állapotban kell lennie és az akkunak teljesen feltöltve. A szünetmentes tápegységünknek szüksége van egy olyan intelligens akkutöltőre, amely szintén folyamatos bekapcsolt állapot mellett figyeli az akkumulátor töltöttségét és ha a feszültsége elkezd csökkenni (pl. a hetek/hónapok alatti akku önkisülésből vagy egy áramszünet miatt), akkor automatikusan elkezdi azt tölteni, majd ismét lekapcsol. FIGYELEM! Nem minden automatikus töltő képes erre az un. szünetmentes üzemre, van olyan, amelyik az akkura csatlakoztatás és a töltési ciklus befejezése után már csak felhasználói beavatkozásra indul újra. A CH automata akkumulátortöltő család tökéletesen alkalmas erre a célra, létezik 12V-os és 24V-os változat is belőle.
Az akkumulátor
Igazából bármilyen 12V-os (vagy 24V-ra sorbakötött) ólomakkumulátor megfelel erre a célra, lehet savas vagy lúgos, ciklikus vagy indító tipus. Sok visszajelzést kapunk arról, hogy sokan az autóból/teherautóból kiszerelt, megbízhatóan indítózni már nem képes akkumulátort használják erre a feladatra, ami valóban megoldható, ha nem akarunk túl hosszú áthidalási időt. Például 2 db 20W-ra leszabályozható szivattyút (40W = 3,3A @ 12V) egy 50Ah-ás akku (új), amelyen az inverter 10,5V-nál lekapcsol (mélykisülés védelem), biztosan el fog működtetni 7 órán keresztül úgy, hogy csak a szivattyúk folyamatos üzemével lehet számításokat végezni. Ha az szivattyúk ki-be kapcsolgatnak, akkor az áthidalási idő hosszabb lesz. Cégünk akkumulátorok forgalmazásával nem foglalkozik.
