Hajtatás vészterhes időkben (4.) - A szünetmentes tápegységekről (2.)

Cikksorozatunk előző részében megtárgyaltuk, hogy milyen típusú szünetmentes tápegységet kell beszereznünk, pontosabban azt, hogy a tápegység kiválasztásakor a készülék által előállított 220 voltos áram milyen jellemzőit kell elsősorban figyelembe venni.  Részletesen írtunk arról, hogy a villanymotorok meghajtásához mindenképpen „tiszta sinus-os” áramot adó készüléket válasszunk, valamint, hogy egyes háztartási készülékeknél még a „0”-ás és a „fázis” megléte is feltétel. Folytatva a témát, ebben a cikkünkben abban próbálunk segítséget nyújtani, hogy milyen teljesítményű szünetmentes tápegységet válasszunk, valamint milyen kapacitású akkumulátorra van szükség.

Néhány szó az elektromos teljesítményekről

A szünetmentes tápegység teljesítményének kiválasztásakor mindenképpen abból kell kiindulni, hogy mekkora maximális terhelés fogja érni a készülékünket. És itt a maximálison van a hangsúly! Valószínűleg mindenki észrevette már, hogy néhány elektromos eszköz bekapcsolásakor a villanyégő fénye egy pillanatra elhalványul, „pislant egyet”. Ez azért van, mert az elektromos gépek többsége a bekapcsolás, elindulás pillanatában sokkal több áramot fogyasztanak, mint menet közben. Az elektromos szivattyúk az indulás pillanatában kb. a 2-2,5-szeresét, de a hűtőszekrények kompresszorai akár az 5-6 szorosát is felvehetik annak az áramerősségnek (teljesítménynek), mint ami szükséges számukra a normál működéshez a beindulás után. Mindez azt jelenti, hogy a szünetmentes tápegységünk maximális teljesítményének legalább a duplájának kell lennie, mint a rácsatlakoztatott gépek teljesítménye.

Bonyolítja a helyzetet, hogy a szünetmentes tápegységeken sokszor félrevezetően tüntetik fel annak teljesítményét. Például, a „HomeSin-300”-on, aminek a reklámozott teljesítménye 300VA. De ha elkezdjük átnézni a műszaki leírás apró betűs részeit, kiderül, hogy a valóságban a leadott teljesítménye csak 180W. A 300VA az akkumulátortól felvett teljesítményt jelöli. Egy kicsit leegyszerűsítve a dolgot, úgy vehetjük, hogy az átalakítás hatásfoka 60%. 

Az akkumulátorokról

Az akkumulátorok teljesítményével, pontosabban a kapacitásával kapcsolatban szintén nem árt tisztázni néhány dolgot. A legfontosabb talán az, hogy mennyi energiát tárol, valamint hogy ennek a betárolt energiának hány százalékát tudja majd leadni a szünetmentes tápegységünknek. Például egy 100Ah (amperórás) akkumulátor csak újkorában tud (tudott) ennyi energiát betárolni. Az évek múlásával ez az érték folyamatosan csökken. Ráadásul ezeket az akkumulátorokat nem lehet teljesen „leültetni”, azaz a bennük lévő energiát kivenni. A gyártók azt ajánlják, hogy az akkumulátorok töltöttsége soha ne menjen 45-50% alá, azaz 45-50Ah-nak az akkumulátorban kell maradnia, és csak a fölötte lévő résszel gazdálkodhatunk. De még ezt a maradék értéket is jelentősen befolyásolhatják olyan tényezők, mint a hőmérséklet, vagy milyen terhelés mellett adja le az akkumulátor az energiáját. Magyarán, egy 100Ah-ás akkumulátorból még a legoptimális esetben se számítsunk többre, mint 55Ah energiára. A speciális munka akkumulátoroknál sem sokkal jobb a helyzet. Azok előnye inkább abban rejlik, hogy sokkal több feltöltési-lemerítési ciklust bírnak ki, mint az autók, traktorok számára gyártott indító akkumulátorok. 

Hány órát tud egyhuzamban üzemelni?

Vegyünk egy konkrét példát, ami alapján mindenki kalkulációkat tud végezni a saját körülményeinek megfelelően. Egy 100 wattos keringtető szivattyút szeretnénk üzemeltetni a palántanevelő fűtési rendszeréhez. Milyen teljesítményű szünetmentes tápegységet kell hozzá beszerezni, valamint mekkora kapacitású (hány amperórás) akkumulátorra van szükség, hogy akár 6 órás áramszünetet is át lehessen vészelni vele?

A szünetmentes tápegység teljesítményének kb. duplájának kell lennie, mint a rá csatlakoztatott keringtető szivattyúnak. Ez alapján mintegy 200 wattos készülékre lenne szükségünk. De ezeknél a tápegységeknél megengedett a rövid idejű 20-25%-os túlterhelés, így például a 180 wattos névleges teljesítményű „HomeSin-300” márkájú tápegység is megfelelhet.

A 100 wattos terhelés mellett a tápegységünk 60%-os hatásfokát is figyelembe véve, 100W/60% =167AV-os teljesítményű áramfelvétel történik az akkumulátorról. Tudjuk, hogy az akkumulátorunk feszültsége 12V, ezért a leadott áram erőssége: 167AV/12V =14 Amper. Mivel azt szeretnénk, hogy akár egy rendkívüli, 6 órás áramszünetet is át tudjon vészelni, ezért 14Ax6h = 84Ah felvehető teljesítményre van szükség. Feljebb már tisztáztuk, hogy az akkumulátor kapacitásának legfeljebb 55%-át használhatjuk fel, ezért a szükséges kapacitásnak kb. 84AH/55% =150Ah-nak kell lennie. Ez lehet egy db. 150Ah-ás akkumulátor, de két kisebb, egyenként 75Ah-ás akkumulátor is.

De azt is ki tudjuk számolni, hogy a traktorról levett 100Ah-ás akkumulátorunkról hány órát tud üzemelni ugyanez a keringtető szivattyú. A fenti módon kiszámoljuk az akkumulátorról felvett áram erősségét, ami 14A. Tudjuk, hogy 100 Ah-ás akkumulátorból legfeljebb 55Ah hasznosítható (55%). Akkor a várható üzemidő 100 wattos terhelés mellett, amit biztosítani tud a szünetmentes tápegységünk erre a 100Ah teljesítményű akkumulátorra kötve: 55Ah/14A= 4h (óra).

Pro Agricultura Carpatika Alapítvány