Im Falle eines längeren Stromausfalls haben Sie möglicherweise kritische Systeme (wie Computer oder medizinische Geräte), die auf jeden Fall in Betrieb bleiben müssen. Dieser Leitfaden ergibt ein skalierbares unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem. Sie können es mit Stromerzeugung oder Solar/Wind/usw. erweitern. wie Sie es für richtig halten.
Die meisten unterbrechungsfreien Netzteile, die für Computer verkauft werden, "schalten" den Strom, betreiben einen kleinen Wechselrichter, wenn der Strom unterbrochen wird, und schalten dann wieder auf "normalen" Strom um, wenn er wieder eingeschaltet ist. Dieser erzeugt einfach Wechselstrom mit einem kontinuierlichen Wechselrichter und geht davon aus, dass einige Systeme die benötigte Gleichstrombatterie schneller aufladen, als sie verbrauchen. Dies macht das Design einfacher und ermöglicht auch, dass mehr als eine Art von Gleichstromquelle am Laden der Batterien teilnehmen kann. Ihr USV-System hier wird ein Online-Typ sein.
Schritte
Schritt 1. Lesen Sie alle Warnungen, bevor Sie fortfahren
Dies dient Ihrer Sicherheit.
Schritt 2. Wählen Sie ein Ladegerät, das genügend Strom liefert, um die Batterie zu laden und mit der Last des Wechselrichters Schritt zu halten
Dies wird ein ziemlich schweres Ladegerät sein.
- Suchen Sie bei den Anbietern von Wohnmobilen nach „Konvertern“, die für den Betrieb größerer Wohnmobile entwickelt wurden, wenn Sie ein großes System erstellen.
- Prüfen Sie Solarstromquellen für "große" Ganzhaus-Ladegeräte und Wechselrichter für sehr große Systeme.
- Wenn in einem Wohnmobil oder Hauskonverter ein Wechselrichter eingebaut ist, stellen Sie sicher, dass dieser von der Eingangsleistung isoliert ist (oder isoliert werden kann).
- Stellen Sie sicher, dass das Ladegerät für die Arten von Batterien geeignet ist, die Sie kaufen möchten.
Schritt 3. Wählen Sie nur zyklenfeste Batterien
Verwenden Sie weder eine Auto- oder LKW-Batterie noch eine „Marine“-Batterie. Wenn Sie nur eine Batterie verwenden, ist eine Gel- oder wartungsfreie Batterie ausreichend. Wählen Sie für größere Systeme, die aus mehreren Deep-Cycle-Batterien bestehen, nur Nasszellen oder AGM-Zellen.
- Stellen Sie sicher, dass die Batterien belüftet sind, damit Wasserstoffgas entweichen kann.
- Achten Sie beim Kauf von Nasszellen darauf, dass das Ladegerät eine Ausgleichsladung unterstützt.
- Blei-Säure-Batterien werden in den Größen 6 Volt und 12 Volt verkauft. Sie müssen sie in Reihe schalten, um die Spannung zu erhöhen, oder parallel, um die verfügbaren Amperestunden zu erhöhen.
- 12 Volt = 2x6V-Volt-Batterien in Reihe geschaltet
- 24 Volt = 4x6V oder 2x12V Batterien in Reihe
- Wenn Sie Reihen-Parallel schalten, schalten Sie Batteriepaare parallel und dann diese Paare in Reihe, nicht Ketten von Reihenbatterien parallel.
- Mischen Sie nicht verschiedene Arten von Batterien. Neuere Batterien, die zu bestehenden Batteriesätzen hinzugefügt werden, werden sehr schnell genauso verbraucht wie die Originale.
- In größeren Serien-Parallel-Setups ist es eine gute Idee, die Batterien etwa jedes Jahr auszutauschen.
- Batterien, die flach entladen (zykliert) werden, halten lange, während Batterien, die stark zyklisch sind, eine kürzere Lebensdauer haben.
- Eine voll aufgeladene, neue 12-Volt-Batterie hat im Ruhezustand 12,6 Volt (jede der sechs Zellen hat 2,1 Volt).
- Eine voll aufgeladene, neue 6-Volt-Batterie hat im Ruhezustand 6,3 Volt.
- Wenn ein 12-Volt-Ladegerät damit betrieben wird, ist die Spannung höher. Eine Erhaltungsladung (Wartungsladung) für ein 12-Volt-System beträgt 13,5 bis 13,8 Volt; aktives Laden erfordert mindestens 14,1 Volt. Je nach Ladegerät können Sie beim Laden eine Spannung von bis zu 16 Volt sehen. Wenn die Batterie nach einer vollständigen Ladung nicht mit Erhaltungsladung geladen werden soll, kehrt die Ruhespannung langsam auf die Nenn-Vollladespannung zurück.
- Eine entladene 12-Volt-Batterie hat im Ruhezustand 11,6 Volt. Eine entladene 6-Volt-Batterie hat im Ruhezustand 5,8 Volt. Die Spannung kann bei der Versorgung einer großen Last vorübergehend unter diese Werte fallen, sollte jedoch nach einer einstündigen Pause wieder innerhalb des Nennbereichs liegen. Eine Tiefentladung auf weniger als 1,93 Volt pro Zelle im Ruhezustand wird Ihren Akku dauerhaft beschädigen.
- Batterien können mit einem Voltmeter für einen ungefähren Ladezustand gemessen werden, aber viele leere Batterien können eine "flache Ladung" halten, die bei Stromaufnahme schnell abfällt. Sie müssen sie mehrere Stunden lang mit einer Live-Last testen, um sie zu überprüfen.
- Ein geregeltes 12-Volt-Netzteil kann eine entladene 12-Volt-Batterie nicht vollständig aufladen, aber es ist ein gutes Erhaltungsladegerät, wenn die Ausgangsspannung stimmt (wiederum 13,5-13,8 Volt für ein 12-Volt-System). Kontrollieren Sie häufig den Wasserstand in den Zellen und füllen Sie ihn bei Bedarf mit destilliertem Wasser auf.
Schritt 4. Wählen Sie einen Wechselrichter aus
- Ausgelegt für Dauerbetrieb mit wesentlich mehr Leistung, als Sie denken, dass Sie benötigen.
- Genügend "Spitzenstrom" um Motorstartlasten zu bewältigen, die das 3- bis 7-fache der Nennbetriebsleistung betragen können.
- Wechselrichter sind für Eingangsspannungen von 12, 24, 36, 48 und 96 Volt sowie für einige weniger gebräuchliche Spannungen erhältlich. Je höher die Spannung, desto besser, insbesondere bei großen Systemen. 12 Volt sind die gebräuchlichsten, aber auf keinen Fall sollte man 12 Volt für ein System mit mehr als 2400 Watt Leistung in Betracht ziehen (die Strommenge, die verarbeitet werden muss, ist einfach zu hoch).
- Einige der besseren Wechselrichter verfügen über ein integriertes 3-stufiges automatisches Batterieladegerät und ein Transferrelais, wodurch das System erheblich vereinfacht wird. Diese Wechselrichter sind das zusätzliche Geld wert; Tatsächlich sparen sie insgesamt Geld, da das eingebaute Ladegerät im Vergleich zum Preis eines vergleichbaren Stand-alone-Ladegeräts ein Schnäppchen ist.
Schritt 5. Besorgen Sie sich Kabel und Sicherungen und andere Hardware, um Batterien, Ladegerät und Wechselrichter miteinander zu verbinden
- Diese sollten sehr schwer, gut verarbeitet und so kurz sein, wie Sie alles zusammenpassen können. Dadurch soll der Kabelwiderstand gering gehalten werden.
- Erwägen Sie, etwas mehr für eine Sammelschienenverbindung mit großen Trennwänden auszugeben, anstatt nur "Drähte überall". Es ist aufgeräumt und hilft, versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden. Es erleichtert auch das Entfernen defekter Batterien.
Schritt 6. Tragen Sie Schutzkleidung und beachten Sie die Sicherheitsvorkehrungen
- Zum Schutz vor Säurespritzern ins Auge Augenschutz anlegen.
- Tragen Sie nach Möglichkeit nicht leitfähige Schutzhandschuhe.
- Entfernen Sie jeglichen Schmuck und alle metallischen Gegenstände, die Sie möglicherweise tragen.
Schritt 7. Bringen Sie die Ladekabel sicher an der zyklenfesten Batterie an und achten Sie auf die Polarität
Schritt 8. Bereiten Sie das Ladesystem vor
Stecken Sie das Ladegerät in die Wand und schalten Sie es ein. Stellen Sie sicher, dass ein ordnungsgemäßer Ladezyklus beginnt, und stellen Sie sicher, dass der Wechselrichter ausgeschaltet ist.
Schritt 9. Bringen Sie den Wechselrichter an und testen Sie ihn, wenn er vom Ladegerät getrennt ist
Schließen Sie die Kabel an die Batterien an und achten Sie auf die Polarität. Schalten Sie den Wechselrichter ein und testen Sie ihn mit einer geeigneten AC-Last. Sie sollten zu keinem Zeitpunkt Funken, Rauch oder Feuer sehen. Lassen Sie den Wechselrichter mit einer Last, die Ihrer geplanten Last entspricht, eingeschaltet und lassen Sie die Batterie über Nacht laden. Dadurch wird getestet, ob das Ladegerät und die Last gut zusammenpassen. Morgens sollte der Akku voll aufgeladen sein.
Schritt 10. Demontieren Sie den Prüfstand
Schritt 11. Entwerfen Sie ein aufgeräumtes Gehäuse
Dies können Regale in einem Schuppen oder ein sehr großer Behälter sein. Dies hält die Batterien, das Ladegerät und den Wechselrichter. Generell sollten Ladegerät und Wechselrichter nicht direkt neben den Batterien stehen, wo austretendes Gas an sie gelangen kann. Wenn dies der Fall ist, kann dies die Lebensdauer der Elektronik verkürzen oder Gase durch Funkenbildung entzünden, wenn die Lüftungsöffnungen blockiert sind. Es sollte eine Trennwand installiert und eine separate Luftzirkulation für Ladegerät und Wechselrichter bereitgestellt werden. Alternativ montieren Sie das Ladegerät/Wechselrichter außerhalb des Batteriekastens. Sobald Sie fertig sind, installieren Sie die Komponenten darin.
Schritt 12. Stellen Sie die Verbindungen her
Kabelstrecken sollten relativ kurz gehalten werden. Sie benötigen einfachen Zugang zu jeder Batterie, um sie zu überprüfen. Reinigen Sie die Kabel und ziehen Sie sie fest. Bei Nasszellen müssen Sie jeden Deckel leicht abnehmen können, um den Flüssigkeitsstand zu überprüfen und destilliertes Wasser hineinzugeben. Stellen Sie sicher, dass der Wechselrichter geerdet ist. Sie können es mit dem Erdungskabel am AC-Eingang des Ladegeräts erden oder einen in den Boden getriebenen Erdungsstab verwenden.
Schritt 13. Ergänze Alternativen, wo es sinnvoll oder notwendig ist
Sie können das Ladegerät durch Solar-, Wind- usw. ergänzen oder ersetzen, die an einen eigenen geeigneten Laderegler angeschlossen sind. Dadurch kann der Strom viel länger laufen als sonst, sogar auf unbestimmte Zeit. Sie können das Ladegerät auch mit einem Generator ergänzen. Schließen Sie eine LKW-Lichtmaschine an einen kleinen Verbrennungsmotor an, verwenden Sie einen Generator mit 12-Volt-Ladeausgang oder ziehen Sie das Ladegerät aus der Steckdose und verwenden Sie dann einen „normalen“Wechselstromgenerator, um das Ladegerät mit Strom zu versorgen.
- Die USV kann im Freien aufgestellt werden.
- Installieren Sie eine Innen- und Außensteckdose durch eine Wand, die nur miteinander verbunden ist. Sie können den USV-Wechselrichter an die Außensteckdose (mit einem 'Gender Bender'-Verlängerungskabel) anschließen, um die Innensteckdose mit Strom zu versorgen.
- Trennen und isolieren Sie einen Innenstromkreis vom Hauptschalterfeld. Führen Sie das Kabel aus diesem Kasten durch eine der Ausstanzungen oder entfernen Sie es und schließen Sie es an den Wechselrichter an, wobei Sie ggf. einen Kabelkanal zur Abschirmung bereitstellen. Alle Stecker/Lichter/Rauchmelder/etc. auf diesem Stromkreis wird von der USV gespeist, also testen Sie und stellen Sie sicher, dass nichts "Extras" daran angeschlossen ist.
- Führen Sie Conduit aus und/oder stellen Sie sich nach Belieben ein, relativ zur Dauerhaftigkeit Ihrer Lösung.
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Warnungen
- Ein Kurzschluss von Batterien kann zu blendenden Blitzen führen, Schraubenschlüssel in Splitter zersplittern, sogar die Batterien explodieren lassen und überall Schwefelsäure und Plastikklumpen versprühen.
- Bei Arbeiten an Batterien Augenschutz tragen.
- Tragen Sie bei Arbeiten an den Batterien keine Uhren oder Schmuck.
- Es gibt genug Gleichstrom in einer Batteriebank, um Ihr Herz zu stoppen.
- Der AC-Ausgang des Wechselrichters ist identisch mit dem Netzstrom und kann Sie töten.
- Das Tragen von Schuhen wird empfohlen.
- Die Erdung des Wechselrichters ist nicht optional, sondern ein Muss. Beachten Sie die örtlichen Vorschriften zur Erdung, insbesondere wenn nur ein Erdungsstab pro Standort zulässig ist.
- Wenn Sie mit den elektrischen Sicherheitsvorschriften nicht vertraut sind, versuchen Sie nichts davon.
- Der Gleichstrom aus der Batterie kann Sie verbrennen. Ein Ring, der zwischen „heiße“Drähte gerät, kann Ihren Finger amputieren.
- Wenn der Strom an Außensteckdosen oder in die Nähe von Wasser fließt, kaufen Sie entweder einen Wechselrichter mit Erdschlussunterbrechung und erden Sie ihn oder fügen Sie einen GFI hinzu.
- Leg dich nicht mit dem Leistungsschalterfeld an, wenn du kein wirklich sehr guter (und sehr, sehr sicherer) Elektriker bist.
- Sorgen Sie für eine ausreichende Belüftung der Batterien. Eingeschlossenes Wasserstoffgas kann sich entzünden und/oder explodieren.
