UPS per impianto domestico

[elemet]

Salve a tutti.
Non so se questo è il post esatto per un consiglio.
Vorrei dotare l'impianto elettrico domestico (3,3 kW 50Hz monofase tanto per intenderci) con un UPS da utilizzare in caso di interruzione della fornitura; e cioè avere nel quadro elettrico un commutatore attivabile manualmente in caso di interruzione del servizio. In tale modalità l'impianto funzionerebbe solo per l'illuminazione primaria (a risparmio energetico) ed al limite mantenendo la linea frigo alimentata. L'impianto in tale modalità è sezionato per alimentare solo le suddette linee.
Nella normale modalità l'UPS è regolarmente collegato all'impianto elettrico (nel quadro con linea dedicata) per mantenersi in carica.
Ovviamente l'UPS è sempre "collegato all'impianto e tenuto acceso" per essere utilizzato nei momenti di necessità.
Penso che una soluzione del genere non sia il massimo dell'efficienza, inoltre, l'UPS è collegato h24 in stand-by .
E' possibile utilizzare un ulteriore sistema-circuito relè che lo attivi solo quando la carica scende al di sotto del livello minimo ? Potreste indicarmi uno schema ? Caratteristiche UPS più adatti a tale scopo?
Oppure l'impresa diciamo.... non vale l'impresa-beneficio ??
L'impianto è già protetto da sovratensioni di rete.
Grazie

[attilio]

E' possibile utilizzare un ulteriore sistema-circuito relè che lo attivi solo quando la carica scende al di sotto del livello minimo ?

Questa metodologia sarebbe in ogni caso sconsigliabile. Pensa di avere il black-out qualche attimo prima che l'UPS entri in riserva di carica (o comunque poco prima della rimessa in carica delle batterie). No, non ti conviene.

Non so se nella tua zona le interruzioni sono così diffuse o se la tua è una misura preventiva. Se obbiettivamente non soffri di una pessima qualità dell'energia, io mi limiterei ad installare solo qualche lampada d'emergenza.

Un buon UPS, buono inteso non solo come caratteristiche intrinseche ma soprattutto come durata nel tempo, a prescindere dalla sua potenza apparente, costa decisamente più di un giocattolo di quelli che si vedono nei negozi di TV, PC e telefonia.

Puoi dare un'occhiata sul sito della Riello per esempio. A mio avviso, ripeto, se non hai particolari necessità è un gioco che non vale la candela.

Saluti

[Goofy]

A mio avviso, ripeto, se non hai particolari necessità è un gioco che non vale la candela.

Concordo e aggiungo che, piuttosto della cattiva cineseria, è meglio la candela.

[Franco012]

Nel mio impianto elettrico domestico, in fase di ristrutturazione ho installato una linea elettrica "dedicata", che alimenta tutte quelle utenze che in caso d'interruzione elettrica "soffrono" di più, sia dal punto di vista tecnico (personal computer, ad esempio) sia dal punto di vista della comodità (televisore). In pratica, questa linea dedicata mi alimenta la presa del personal computer e accessori vari, la presa del modem router wifi, il centralino telefonico, la presa del televisore con accessori vari (impianto audio, lettore bluray, ecc.), le valvole motorizzate per l'apertura/chiusura dell'acqua e la caldaia a gas per l'acqua calda e riscaldamento. Tutte utenze che consumano poco. Ho escluso il frigorifero, in quanto può sopportare tempi abbastanza lunghi d'interruzione elettrica senza particolari problemi. A questa linea ho aggiunto la linea per l'illuminazione (anche in questo caso poche decine di watt, avendo lampade a basso consumo) ed ho collegato il tutto (ossia la linea dedicata e la linea illuminazione) ad un UPS da 2.200 VA affidabile (marca APC, con uscita sinusoidale), tenuto sempre acceso.
Inconvenienti riscontrati:
1) l'UPS consuma: per tenere sempre in carica le batterie è ovvio che un certo consumo c'è sempre, anche se l'UPS non interviene. D'altra parte tenerlo spento ed accenderlo solo all'occorrenza non mi sembra una grande idea: il personal computer ne soffrirebbe comunque, e di sera o di notte dovrei comunque munirmi di torcia elettrica per andare ad accendere l'UPS (inoltre, il mio supporta l'accensione sotto carico, ma non tutti gli UPS hanno questa funzione).
2) L'UPS è rumoroso: oltre una certa potenza, gli UPS hanno una o più ventole sempre in funzione, ed è pertanto necessario collocarlo in un locale dove non si soggiorna spesso, non sempre facile da trovare, visti i collegamenti elettrici necessari (una linea che alimenta l'UPS dal centralino, e una linea in uscita dall'UPS che rientra al centralino e attraverso due interruttori magnetotermici alimenta la linea illuminazione e la linea dedicata, salvo esigenza di ulteriori interruttori differenziali). Inoltre, l'intervento dell'UPS viene in genere segnalato da un fastidiosissimo BIP (ma questo è il male minore).
3) Occorre realizzare i collegamenti elettrici in modo da rispettare la norma CEI che prevede un unico interruttore generale per togliere tensione a tutto l'impianto. Avevo pensato di utilizzare un sezionatore quadripolare a monte dell'impianto (due poli per staccare l'alimentazione a monte dell'UPS, e due poli per staccare l'alimentazione a valle dell'UPS), ma anche così facendo l'impianto non sarebbe del tutto staccato (l'UPS rimarrebbe in funzione, pur senza carico collegato).
4) Occorre prevedere un commutatore manuale, in posizione accessibile, che in caso di guasto dell'UPS possa effettuare un bypass tra le due linee (dedicata e illuminazione) e un punto a monte dell'UPS. Se l'UPS è del tipo a commutazione con relè questa funzione viene eseguita automaticamente, ma se l'UPS è del tipo con inverter sempre in funzione, allora il bypass è necessario. Fanno eccezione gli UPS di classe "alta", normalmente disponibili per potenze di almeno 6.000 VA, che hanno una seconda linea di alimentazione elettrica, sulla quale commutano automaticamente il carico in caso di guasto all'inverter.
5) Periodicamente occorre sostituire le batterie dell'UPS (in genere dopo 4 anni) e la spesa è notevole. Le batterie buone (caratterizzate da un'altissima capacità di scarica in tempi brevissimi) costano un sacco di soldi. Per 8 batterie 12 volt 7 Ah si spendono non meno di 350 euro (ci sono in commercio batterie con la stessa capacità nominale che costano molto meno, ma sono soldi buttati, l'UPS nemmeno si accende, e quando interviene regge per pochissimo tempo, anche con carichi notevolmente inferiori a quelli nominali).

Dopo aver sperimentato questa soluzione per qualche tempo, ed in considerazione della frequenza delle interruzioni elettriche (in certi periodi abbastanza frequenti, ma di breve durata), ho deciso di adottare questa soluzione:
- lampade d'emergenza nei locali dove l'illuminazione effettivamente serve (esempio: il bagno), meglio se del tipo con sensore di movimento e sensore luce (si accendono solo se manca la corrente, c'è buio e c'è qualcuno in casa). Volendo risparmiare, si trovano lampade del genere a batteria, anziché a rete 230 volt, per circa 8 euro (ne ho già installate due in casa) che funzionano benissimo con batterie a stilo ricaricabili, del tipo a bassissima autoscarica (naturalmente si accendono anche in presenza di alimentazione di rete). L'unico inconveniente è ricordarsi di ricaricare le batterie ogni tanto.
- UPS 1.000 VA di buona qualità per il PC e uno per il televisore. Nel mio caso, mi basta un solo UPS da 1.500 VA per entrambi, visto che la parete cui è addossato il televisore confina con lo studio dove ho il personal computer, e i collegamenti nel muro ci sono già (ci passa l'impianto elettrico).
Con questa soluzione, si evita di avere un UPS sempre in funzione, con tutti gli inconvenienti che questo comporta. In definitiva, si tratta solo di accendere il TV e accessori vari utilizzando l'interruttore dell'UPS anziché l'onnipresente ciabatta, idem per il personal computer e accessori.
Nel caso mio personale, vorrà dire che quando manca la corrente non potrò usufruire del riscaldamento/acqua calda, non potrò chiudere o aprire l'acqua e non potrò utilizzare il telefono fisso. Ma è un disagio tutto sommato accettabile.

Spero di essere stato utile a qualcuno raccontando la mia esperienza, e ringrazio quanti hanno avuto la pazienza di leggere sin qui. Sono disponibile per ulteriori chiarimenti e ... critiche.

[Mike]

Se vuoi realmente proteggere i sistemi elettronici devi usare un UPS del tipo online a doppia conversione, ce ne sono anche ad alta efficienza. Altre tecnologie ti preservano solo dal blackout. Ricordo che le apparecchiature elettroniche sono costantemente sollecitate dalle sovratensioni presenti nella rete pubblica di distribuzione che non sono solo di origine atmosferica.

[elemet]

Ringrazio tutti per le Vs. utili informazioni e testimonianze.
Oltre alla protezione dalle sovratensioni, vorrei anche chiedervi se sia utile installare a protezione di linee ove sono collegate principalmente apparecchiature elettroniche (TV, apparati audio, PC, sistemi di allarme, scheda caldaia etc.) anche una bobina di minima tensione, con la funzione di sgancio della linea/e interessate qualora il valore della tensione scende al di sotto del 70% del suo valore nominale.
Grazie

[jumpjack]

Caratteristiche UPS più adatti a tale scopo?
Oppure l'impresa diciamo.... non vale l'impresa-beneficio ??

Non me ne intendo molto, però:
- qualunque UPS, anche il più economico, ha un allarme acustico di "prossimo spegnimento"
- tutte le lampadine di una casa di 5 stanze, accese contemporaneamente, se sono a LED assorbono al massimo 100W (*); e non credo che tu tenga mai accese contemporanemente TUTTE le luci di casa (io a volte sì... per puro spregio, tanto la corrente mi viene direttamente dal Sole Che fico. )
- un UPS da 300W costa 100 euro.
- In genere quelli piccoli hanno una batteria da 12V/7Ah, cioè 84 Wh, che ovviamente non usano per intero per non rovinarla; diciamo che forse hai 60Wh a disposizione, cioè puoi tenere tutta casa illuminata per 35 minuti (60 Wh / 100 W = 0,6 ore). O una stanza sola (15W) per 4 ore (60 Wh / 15W).

Quindi la mia risposta alla tua domanda "conviene farlo?" è: "perché no?"

(*) L' "ultimo grido" attualmente è 90 lumen/Watt, e 1300 lumen corrispondono a 100W di "luce incandescente"; una lampadina incandescente da 100W in una stanza fa un'ottima luce, e una a led equivalente consuma 15W (1300 lumen / 90 lumen/watt); per 5 stanze fa 75W; puoi arrivare a 100 se vuoi avere un po' più di luce in una stanza.

[Franco012]

Pienamente d'accordo sul fatto che per alimentare un carico di sole lampade led non sia necessario un UPS con particolari caratteristiche (mi riferisco soprattutto alla qualità della corrente in uscita). Tuttavia, i calcoli teorici riferiti all'autonomia di un UPS non tengono conto che:
1) le batterie installate sugli UPS di tipo economico non riportano generalmente i dati relativi all'effettiva capacità di scarico in tempi brevi (ad esempio, 10 minuti). In questi casi, la capacità è solitamente riferita al tempo standard di 10 ore. Questo significa che il costruttore garantisce che la batteria da 12 volt e 7 Ah potrà fornire una tensione di 12 volt per 10 ore con una corrente di 0,7 ampere. Non è detto, però, che la stessa batteria sia in grado, ad esempio, di fornire 7 ampere per un'ora a 12 volt, e tantomeno 14 ampere in mezz'ora, e il motivo è puramente tecnico-costruttivo. Le batterie per UPS più "serie" sono invece caratterizzate dal fatto che possono erogare tutta l'energia teorica in brevissimo tempo (5 o 10 minuti) e per questo possono arrivare a costare anche quattro volte di più. Pertanto, l'effettiva disponibilità di un UPS di tipo economico è pesantemente condizionata dall'entità del carico applicato.
2) la capacità dichiarata è riferita a batterie nuove e perfettamente cariche. Con il trascorrere del tempo, la capacità tende man mano a diminuire, anche se la batteria viene tenuta costantemente carica.
Un'altra cosa da tener presente è che i tempi di ricarica delle batterie sono piuttosto lunghi, e questo fatto influisce quando in giornata avvengono più interruzioni di corrente. Mi spiego meglio: se ho un UPS che mi assicura 15 minuti di autonomia al computer, e se alla prima interruzione di corrente mi "faccio fuori" tutti e 15 i minuti, per avere altri 15 minuti di autonomia dovrò aspettare che le batterie siano completamente cariche (operazione che solitamente si svolge nell'arco di diverse ore). Pertanto, se la seconda interruzione di corrente avviene, ad esempio, dopo 10 minuti, sono "fregato": l'autonomia dell'UPS sarà limitatissima, a malapena reggerà il carico per qualche decina di secondi o poco più.
Per tutti questi motivi, è generalmente consigliabile installare un UPS con capacità sensibilmente maggiore in relazione all'entità del carico da applicare e all'autonomia che si vuole ottenere.

[jumpjack]

Pienamente d'accordo sul fatto che per alimentare un carico di sole lampade led non sia necessario un UPS con particolari caratteristiche (mi riferisco soprattutto alla qualità della corrente in uscita). Tuttavia, i calcoli teorici riferiti all'autonomia di un UPS non tengono conto che:
1) le batterie installate sugli UPS di tipo economico non riportano generalmente i dati relativi all'effettiva capacità di scarico in tempi brevi (ad esempio, 10 minuti).

E' vero, avevo dimenticato l'effetto Peukert, ma tanto è più o meno lo stesso per tutte le batterie al piombo: sono "etichettate" per C20, ma a 1C la stessa capacità dura 35 minuti.



Cioè, una batteria da 7Ah è in realtà 7Ah/C20 , cioè fornisce 7Ah ma solo 0,35A per 20 ore. Per fornire 84W (numero scelto per avere calcoli semplici), cioè 7A, lavora a 1C, ma a 1C una batteria al piombo dura 35minuti.

In termini più semplici e rapidi, si può dire che la capacità reale di una batteria al piombo è il 60% di quella di targa... Quindi 7Ah84Wh sono in realtà, a pieno carico, 4.2Ah/50Wh.

[Franco012]

E' vero, avevo dimenticato l'effetto Peukert, ma tanto è più o meno lo stesso per tutte le batterie al piombo: sono "etichettate" per C20, ma a 1C la stessa capacità dura 35 minuti.

Sicuramente l'effetto Peukert si manifesta in tutte le batterie al piombo, ma evidentemente non nella stessa maniera per tutte le batterie. Giusto per fare un esempio, basta confrontare la curva caratteristica di una Yuasa di tipo NPH per constatare le differenze con la curva generica utilizzata nell'esempio. Alla prova dei fatti, ho personalmente constatato che le batterie di tipo economico (tanto per intenderci, 10 euro o poco più per una 12 volt 7Ah) sono praticamente inutilizzabili, spesso l'UPS nemmeno si avvia. Con batterie di una certa affidabilità, ma non specifiche per UPS (dai venti ai 30 euro circa) l'UPS funziona, ma in presenza di carichi di entità prossimi a quelli massimi nominali collassa, oppure funziona, ma solo con un carico dell'ordine del 50% di quello nominale.
Solo con batterie specifiche per UPS (ad esempio, quelle originali APC oppure le citate Yuasa serie NP o NPH) si ottengono risultati ottimali, sia in termini di entità del carico applicato, sia in termini di numero di cicli di scarica/carica e di mantenimento nel tempo delle caratteristiche. Quest'ultime batterie, però, hanno un costo sensibilmente maggiore (la YUASA costa mediamente più di 50 euro). Per chi non ha necessità particolari, un buon compromesso consiste nell'acquistare batterie di prezzo "ragionevole", ma dimensionando l'UPS in maniera tale che supporti un carico nominale all'incirca doppio di quello massimo applicato.