UPS per accumulo e alimentazione Rack

[S0nico]

Buongiorno,

 

premetto che ne capisco molto poco, quindi per favore non linciatemi per eventuali cavolate

 

Nella mia abitazione ho un impianto FV, solo produzione senza accumulo

posseggo un Rack in cui ho l'impianto di video sorveglianza, switch, router, centralino voip e un pc che uso a mo di server

Questo Rack ha un assorbimento costante di circa 250W ed è collegato ad un UPS

 

non avendo accumulo nell'FV, al tramonto ho un consumo costante di 250W che vorrei evitare o comunque ammortizzare

 

Pensavo quindi si aggiungere un UPS al quale collegherei una batteria di un'auto magari 70Ah o anche 100Ah

La batteria andrebbe in ricarica al mattino e al tramonto dovrebbe far partire l'UPS collegato al rack, tra UPS e Rack metterei un Relè di scambio in modo da gestire lo switch tra energia di rete e energia prodotta / accumulata.

 

Come la vedete come idea ? è fattibile o consigliate altro ?

 

Grazie mille in anticipo!

 

[Maurizio Colombi]

Ti ci vuole anche un convertitore, un controllo di carica ed un inverter, non puoi fare tutto quello che dici con una batteria e basta. Se fai due conti, i 250 watt che consumi non sono nulla.

[hfdax]

Oltre a quello che ha detto Maurizio con una batteria 12V 100Ah, calcolando a spanne avresti una capacità teorica di 1200Wh. Con un impegno costante di 250W l'autonomia sarebbe di 4 ore e qualcosa. In realtà di meno perchè la capacita reale è inferiore a quella teorica. Insomma non ti basterebbe per passare la nottata. Se a questo aggiungi le predite nell'UPS la capacità scende ulteriormente.

Poi c'è un secondo problema:

44 minuti fa, S0nico scrisse:

tra UPS e Rack metterei un Relè di scambio

In fase di scambio avresti un istante in cui il rack è disalimentato.

 

Forse una soluzione potrebbe essere collegare la batteria al posto di quella dell'UPS (ma 100Ah non basterebbero). L' UPS però dovrebbe essere un modello capace di funzionare per diverse  ore in generazione senza surriscaldarsi.

Ci sono modelli di UPS con pacco batteria esterno (non contenuto nell'involucro dell'UPS stesso) fatti apposta per questi utilizzi. Naturalmente sono più costosi.

Modificato: 10 aprile 2021 da hfdax

[S0nico]

8 minuti fa, Maurizio Colombi scrisse:

Ti ci vuole anche un convertitore, un controllo di carica ed un inverter, non puoi fare tutto quello che dici con una batteria e basta. Se fai due conti, i 250 watt che consumi non sono nulla.

 

Grazie per la risposta, si ovvio, pensavo infatti di collegare la batteria ad un secondo UPS l'attuale lo lascerei così com'è, non ho pensato ad un inverter perchè potrebbe non partire con l'attuale UPS già collegato al rack

 

8 minuti fa, hfdax scrisse:

Oltre a quello che ha detto Maurizio con una batteria 12V 100Ah, calcolando a spanne avresti una capacità teorica di 1200Wh. Con un impegno costante di 250W l'autonomia sarebbe di 4 ore e qualcosa. In realtà di meno perchè la capacita reale è inferiore a quella teorica. Insomma non ti basterebbe per passare la nottata. Se a questo aggiungi le predite nell'UPS la capacità scende ulteriormente.

Poi c'è un secondo problema:

In fase di scambio avresti un istante in cui il rack è disalimentato.

 

Forse una soluzione potrebbe essere collegare la batteria al posto di quella dell'UPS (ma 100Ah non basterebbero). L' UPS però dovrebbe essere un modello capace di funzionare per diverse  ore in generazione senza surriscaldarsi.

Ci sono modelli di UPS con pacco batteria esterno (non contenuto nell'involucro dell'UPS stesso) fatti apposta per questi utilizzi. Naturalmente sono più costosi.

 

Si infatti l'attuale UPS intendo lasciarlo appunto per evitare ciò che tu dici in fase di scambio, quindi ne aggiungerei un secondo con la batteria da Auto

 

A questo punto chiedo ulteriore consiglio dato che da ciò che ho capito la fattibilità teorica c'è

 

Arrotondando ad un assorbimento costante di 300W (non si sa mai un domani aggiungo qualcosa)

 

come "pacco batteria" quanti Ah mi consigliate per passare la notte ?

 

che poi, comunque, anche se dovessi restare scoperto qualche oretta poco mi importa

 

Grazie

[hfdax]

 

20 minuti fa, S0nico scrisse:

come "pacco batteria" quanti Ah mi consigliate per passare la notte ?

A 300W ha un consumo di 300Wh all'ora. Motiplicalo per il numero di ore di autonomia che ti servono.

Ad esempio per 10 ore hai 300 x 10 = 3000 Wh che tradotto in Ah a 12V diventa 3000 : 12 = 250Ah. A questo devi aggiungere le perdite e il fatto che la capacità reale di una batteria al piombo è inferiore a quella indicata in Ah. Di quanto è difficile dirlo. Ipotizziamo che 300Ah possano andare bene, ma è solo un ipotesi.

C'è però un altro aspetto da considerare a cui non ho pensato prima. L'UPS ha anche la funzione di ricaricare la batteria e il suo caricabatteria avrà un corrente di carica tale da ricaricare la batteria in dotazione in un tempo decente. Se io gli collego una batteria di capacità molto maggiore, sarà in grado di caricarla in tempo utile? Ma soprattutto sarà in grado di reggere un ciclo di ricarica molto più oneroso di quello per cui è progettato senza rompersi?

Mi hai fatto venire la voglia di fare una prova. In magazzino ho una batteria da 70Ah e un vecchio UPS con pacco batterie separato (manco so se funziona ancora), Quando ho tempo li metto assieme e vedo cosa succede.

Modificato: 10 aprile 2021 da hfdax

[S0nico]

1 ora fa, hfdax scrisse:

 

A 300W ha un consumo di 300Wh all'ora. Motiplicalo per il numero di ore di autonomia che ti servono.

Ad esempio per 10 ore hai 300 x 10 = 3000 Wh che tradotto in Ah a 12V diventa 3000 : 12 = 250Ah. A questo devi aggiungere le perdite e il fatto che la capacità reale di una batteria al piombo è inferiore a quella indicata in Ah. Di quanto è difficile dirlo. Ipotizziamo che 300Ah possano andare bene, ma è solo un ipotesi.

C'è però un altro aspetto da considerare a cui non ho pensato prima. L'UPS ha anche la funzione di ricaricare la batteria e il suo caricabatteria avrà un corrente di carica tale da ricaricare la batteria in dotazione in un tempo decente. Se io gli collego una batteria di capacità molto maggiore, sarà in grado di caricarla in tempo utile? Ma soprattutto sarà in grado di reggere un ciclo di ricarica molto più oneroso di quello per cui è progettato senza rompersi?

Mi hai fatto venire la voglia di fare una prova. In magazzino ho una batteria da 70Ah e un vecchio UPS con pacco batterie separato (manco so se funziona ancora), Quando ho tempo li metto assieme e vedo cosa succede.

 

Vero, hai perfettamente ragione sulla ricarica, ma se volessi aggiungere un caricatore esterno ? magari come quelli che si usano per caricare le batterie delle auto ?

sarebbe possibile metterlo in parallelo alla batteria ? o rischio danni ?

 

O magari potrei "giocare" con dei diodi sui cavi dell'inverter in modo da consentire il passaggio della corrente in un solo verso in modo da escludere l'eventuale carica da UPS e usare solo il caricatore ?

 

[hfdax]

1 ora fa, S0nico scrisse:

 

Vero, hai perfettamente ragione sulla ricarica, ma se volessi aggiungere un caricatore esterno ? magari come quelli che si usano per caricare le batterie delle auto ?

sarebbe possibile metterlo in parallelo alla batteria ? o rischio danni ?

 

O magari potrei "giocare" con dei diodi sui cavi dell'inverter in modo da consentire il passaggio della corrente in un solo verso in modo da escludere l'eventuale carica da UPS e usare solo il caricatore ?

 

Non è prevedibile. Sono tutti esperimenti che puoi fare. Il risultato dipenderà da come l'lettronica dell'UPS interagirà o meno con i dispositivi esterni che ci vai a collegare. Magari funziona, magari no. Secondo me per questa discussione era più adatta la sezione elettronica del forum.

[hfdax]

3 ore fa, S0nico scrisse:

l'attuale UPS intendo lasciarlo appunto per evitare ciò che tu dici in fase di scambio, quindi ne aggiungerei un secondo con la batteria da Auto

Non sono sicuro di aver capito bene ma se la tua intenzione è quella di mettere le uscite dei due UPS in parallelo non si può fare perché non sarebbero in fase.

[S0nico]

4 ore fa, hfdax scrisse:

Non sono sicuro di aver capito bene ma se la tua intenzione è quella di mettere le uscite dei due UPS in parallelo non si può fare perché non sarebbero in fase.

 

quindi intendi che l'energia prodotta dall'UPS con la batteria dell'auto non potrebbe alimentare l'UPS già collegato al Rack ?

in questi giorni ho provato con un inverter ad onda modificata, quindi batteria dell'auto collegata all'inverter, ma l'UPS non parte, come se non fosse collegato alla corrente

 

[hfdax]

36 minuti fa, S0nico scrisse:

quindi intendi che l'energia prodotta dall'UPS con la batteria dell'auto non potrebbe alimentare l'UPS già collegato al Rack ?

Non capisco cosa intendi. Vuoi alimentare un UPS con l'uscita 230VAC dellìaltro UPS?

Modificato: 10 aprile 2021 da hfdax

[S0nico]

1 minuto fa, hfdax scrisse:

Non capisco cosa intendi. Vuoi alimentare un UPS con l'uscita 230VAC dellìaltro UPS?

 

mi spiego meglio, come scrivevo su, lascerei l'attuale UPS collegato al rack per evitare le micro interruzioni in fase di switching da rete elettrica a UPS con batteria dell'auto e vice versa tramite il relè scambiatore

 

per il resto, secondo te ho soluzioni per il discorso dell'UPS, che se collegato ad un inverter con onda modificata non parte ?

 

[hfdax]

Probabilmente perché l'UPS del rack si aspetta un onda sinusoidale e l'onda di uscita del primo non lo è. Inoltre così facendo sommi le perdite dei due UPS riducendo drasticamente l'efficienza. Perché non provi a collegare la batteria della macchina al posto di quella dell'attuale UPS (sempre che quest'ultima sia anch'essa a 12V). Io oggi, per sfizio, ho fatto un salto in laboratorio e ho provato a collegare quel vecchio UPS di cui ho detto alla batteria da 70Ah e funziona. Ora si tratta di vedere quanta autonomia ha e se regge un intera ricarica della batteria.

Modificato: 10 aprile 2021 da hfdax

[S0nico]

1 minuto fa, hfdax scrisse:

Probabilmente perché l'UPS del rack si aspetta un onda sinusoidale e l'onda di uscita del primo non lo è. Inoltre così facendo sommi le perdite dei due UPS riducendo drasticamente l'efficienza. Perché non provi a collegare la batteria della macchina al posto di quella dell'attuale UPS (sempre che quest'ultima sia anch'essa a 12V). Io oggi, per sfizio, ho fatto un salto in laboratorio e ho provato a collegare quel vecchio UPS di cui ho detto alla batteria da 70Ah e funziona ora si tratta di vedere quanta autonomia ha e se regge un intera ricarica della batteria.

 

si, ci avevo pensato, cosa che probabilmente farò a questo punto...però rimane sempre il fatto che in caso di switchng del relè scambiatore qualche apparato potrebbe riavviarsi

 

comunque si, avevo già provato a collegarla la batteria all'UPS e funziona, da testare a questo punto tutto il resto

[hfdax]

42 minuti fa, S0nico scrisse:

però rimane sempre il fatto che in caso di switchng del relè scambiatore

Ma il relè scambiatore non serve più. Ti limiti ad aumentare la capacità della batteria ma l'UPS rimane uno solo.

 

42 minuti fa, S0nico scrisse:

avevo già provato a collegarla la batteria all'UPS e funziona

E allora avevi già risolto.

Modificato: 10 aprile 2021 da hfdax

[S0nico]

1 ora fa, hfdax scrisse:

Ma il relè scambiatore non serve più. Ti limiti ad aumentare la capacità della batteria ma l'UPS rimane uno solo.

 

 

si, però quando si esaurisce la batteria si spegne tutto

[hfdax]

3 ore fa, S0nico scrisse:

 

si, però quando si esaurisce la batteria si spegne tutto

Ovvio, ma questo succede anche con due UPS in cascata, oppure mi sono perso qualcosa?

[S0nico]

7 ore fa, hfdax scrisse:

Ovvio, ma questo succede anche con due UPS in cascata, oppure mi sono perso qualcosa?

 

no, perchè il relè scambiatore starebbe tra i due UPS

quindi l'UPS attualmente collegato al Rack prenderebbe l'alimentazione o da rete o dall'altro UPS

[hfdax]

34 minuti fa, S0nico scrisse:

l'UPS attualmente collegato al Rack prenderebbe l'alimentazione o da rete o dall'altro UPS

e quando prende alimentazione dall'altro UPS ti trovi:

7 ore fa, hfdax scrisse:

con due UPS in cascata

O no?

E quando la batteria dell'altro UPS si esaurisce cosa succede?

[S0nico]

4 minuti fa, hfdax scrisse:

e quando prende alimentazione dall'altro UPS ti trovi:

O no?

E quando la batteria dell'altro UPS si esaurisce cosa succede?

 

quando la batteria dell'auto si esaurisce, il relè scambiatore switicha su rete elettrica quindi l'UPS già collegato al Rack non sarebbe più alimentato dall'altro UPS ma avrebbe alimentazione da rete elettrica

 

[hfdax]

Ho riletto il tuo primo post (alla luce di quest'ultimo) e forse avevo capito male la tua esigenza. Vediamo se adesso ci azzecco.

Ricapitolando tu vuoi avere il tuo rack alimentato tramite UPS che a sua volta prende energia dal fotovoltaico  e solo nel caso in cui la batteria dell'UPS si esaurisca mentre il fotovoltaico non sta producendo l'alimentazione dell'UPS commuti sulla rete. Confermi?

[piergius]

ATTENZIONE!  

Per verificare se la batteria è elettricamente isolata dalla Rete ,  fai questa  prova:  

 

Collega a Terra un terminale di una lampada spia al neon (no LED) e l'altro 

ad un morsetto della batteria ; 

Connetti la spina alla Rete, 

Scollegala e riinseriscila ruotata di 180°  : 

non si accende mai = OK. 

Quando si accendesse ripeti le prove con un condensatore da 100.000 pF- 400V collegato ai due capi della lampada ; 

Qualora la spia si accenda di nuovo, non c'è isolamento galvanico tra Rete e batteria, (in un caso l'umidità che si condensava sugli accumulatori causava lo scatto del Differenziale)

per cui  sarebbe pericoloso aggiungere una batteria esterna! 

-

Le batterie per auto, richiedono una tensione costante di 14 V; 

Se il caricabatteria deve alimentare anche l' UPS, dovrà essere in grado di fornire almeno 30÷35 A - 14,7 ÷ 15 V 

all' accumulatore tramite un diodo di portata adeguata che introduce la caduta di tensione di 0,7 V. 

( Per garantire il funzionamento 24 ore 

puoi aggiungere un secondo alimentatore 13 V - 20 A alimentato da Rete tramite un relè di minima tensione e collegato tramite un altro diodo alla batteria affinché non si scarichi ulteriormente ) 

[S0nico]

 

2 ore fa, hfdax scrisse:

Ho riletto il tuo primo post (alla luce di quest'ultimo) e forse avevo capito male la tua esigenza. Vediamo se adesso ci azzecco.

Ricapitolando tu vuoi avere il tuo rack alimentato tramite UPS che a sua volta prende energia dal fotovoltaico  e solo nel caso in cui la batteria dell'UPS si esaurisca mentre il fotovoltaico non sta producendo l'alimentazione dell'UPS commuti sulla rete. Confermi?

 

più o meno, il Rack ha già un UPS e quello lo lascerei pure, utilizzerei un altro UPS (per non usare un inverter)

quando l'FV produce carica la batteria dell'auto, quando non produce il rack (altro UPS compreso) viene alimentato dall'energia prodotta dalla batteria dell'auto con l'altro UPS usato a mo di inverter
quando la batteria dell'auto si esaurisce il relè scambiatore switcha su rete elettrica

 

37 minuti fa, piergius scrisse:

ATTENZIONE!  

Per verificare se la batteria è elettricamente isolata dalla Rete ,  fai questa  prova:  

 

Collega a Terra un terminale di una lampada spia al neon (no LED) e l'altro 

ad un morsetto della batteria ; 

Connetti la spina alla Rete, 

Scollegala e riinseriscila ruotata di 180°  : 

non si accende mai = OK. 

Quando si accendesse ripeti le prove con un condensatore da 100.000 pF- 400V collegato ai due capi della lampada ; 

Qualora la spia si accenda di nuovo, non c'è isolamento galvanico tra Rete e batteria, (in un caso l'umidità che si condensava sugli accumulatori causava lo scatto del Differenziale)

per cui  sarebbe pericoloso aggiungere una batteria esterna! 

-

Le batterie per auto, richiedono una tensione costante di 14 V; 

Se il caricabatteria deve alimentare anche l' UPS, dovrà essere in grado di fornire almeno 30÷35 A - 14,7 ÷ 15 V 

all' accumulatore tramite un diodo di portata adeguata che introduce la caduta di tensione di 0,7 V. 

( Per garantire il funzionamento 24 ore 

puoi aggiungere un secondo alimentatore 13 V - 20 A alimentato da Rete tramite un relè di minima tensione e collegato tramite un altro diodo alla batteria affinché non si scarichi ulteriormente ) 

 

Grazie mille per i consigli, farò al più presto i test, per i diodi ? puoi consigliarmi qualcosa ?

 

[hfdax]

I diodi funzionano solo in corrente continua. Puoi usarli sulla batteria per fare l'antiritorno e consentire alla corrente di scorrere solo in un senso. Ad esempio dal caricabatteria alla batteria e non il contrario.

Quindi il tuo impianto fotovoltaico non ha un inverter e non è collegato alla rete elettrica. Insomma non produce energia a 230V ma solo la continua per caricare la batteria, giusto?

[S0nico]

14 minuti fa, hfdax scrisse:

I diodi funzionano solo in corrente continua. Puoi usarli sulla batteria per fare l'antiritorno e consentire alla corrente di scorrere solo in un senso. Ad esempio dal caricabatteria alla batteria e non il contrario.

Quindi il tuo impianto fotovoltaico non ha un inverter e non è collegato alla rete elettrica. Insomma non produce energia a 230V ma solo la continua per caricare la batteria, giusto?

 

è un normalissimo FV senza accumulo, quindi senza pacco batterie, volevo fare ciò per rendere il Rack "autonomo" e risparmiarmi quei 250W fissi

[hfdax]

4 minuti fa, S0nico scrisse:

è un normalissimo FV senza accumulo, quindi senza pacco batterie

Questo l'avevo capito, la domanda è se ha o non ha l'inverter che trasforma la continua prodotta dal pannello / i in alternata a 230V per poi metterla in rete. Ma a questo punto penso di no.

Effettivamente in questo caso la soluzione che hai pesato dei due UPS in cascata col relè di scambio è la più semplice da realizzare, peccato che comporti un sacco di energia sprecata.

D'altra parte, l'alternativa sarebbe utilizzare un UPS dotato della specifica funzione che ti serve che, a parte che non so se esista, non credo costerebbe poco.