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Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Circuiti e campi elettromagnetici

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[1] Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteWatt » 17 apr 2019, 20:26

Salve a tutti,

sto eseguendo un esercizio per dimensionare un UPS della potenza di 80kVA. Il sistema dovrebbe durare per 30 minuti. In uscita e in ingresso dell'UPS si hanno 230V ac.
Mi sono studiato i concetti ma i risultati non mi convincono, credo di sbagliare qualcosa.

- Come prima domanda che tensione deve avere il BUS DC ? come si decide ?
- Dalla risposta alla prima domanda dovrei ricavare il numero di batterie (o celle) in serie, giusto?
- Ricavato il valore della tensione di BUS DC, per ricavare la corrente si esegue 80k/Vdc= A, giusto?
- Ora avendo trovata la corrente che assorbe il carico (supponendo che assorba quasi tutta la potenza), dovrei ricavare la capacità necessaria.

Ora supponendo una Vdc=110V, (supponendo di usare celle/batterie al piombo) con una V/cella =2V/cella, ricavo il numero di celle 110/2=55 celle. è corretto ?

Mi potreste aiutare a ricavare la capacità del sistema, e le capacità e il numero di batterie da usare.

Grazie
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[2] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 17 apr 2019, 21:13

Se hai 80 kW e vuoi 1/2 ora di autonomia hai 40 kWh.
Devi trasformare tutto in Wh o kWh.
V x Ah =Wh.
Se hai 110 V dovai dividere 80 / 110 = 72.72 A
Se ti basta 1/2 ora la batteria da 110 V dovrà avere circa 36 Ah più le perdite di rendimento dell'inverter.
40 Ah dovrebbero bastare ma 50 Ah è meglio.
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[3] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteWatt » 17 apr 2019, 22:24

Grazie per la risposta.

Invece per capire quale è la tensione del BUS DC? c'è una relazione particolare? la mia dei 110 V è una supposizione, può andare bene ? come si può calcolare?

Per calcolare la corrente essendo 80kW dovrebbe essere 80000/110=727 A giusto ?
E quindi 360Ah per 30 min, considerando le perdite dell'inverter si sceglie una taglia commerciale più grossa, giusto ? e questa sarebbe la capacità del sistema?

Supponendo di usare batterie al piombo, che solitamente hanno 6 celle a batteria. dovrei avere 9-10 batterie (considerando le 55 celle precedenti).

Ora, per avere i 360Ah (maggiorato per taglie commerciali) quante batterie avrei in totale ?
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[4] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 18 apr 2019, 11:26

Si hai ragione mi sono sbagliato io.
La capacità teorica è di 360 Ah.
Se ti serve realmente questa capacità e 80 kW non sono un gioco ti conviene cercare celle singole al piombo da 2 V .
Io ne ho montate su sistemi a 24 V tanti anni fa fino a 630 Ah e comunque ho collegato agli inizi parlo del 1984 batterie sempre a 24 V da 2800 Ah con 2 corde da 300 mm2 in parallelo .da paura.
Se non ricordo male la marca era Dryfit o qualcosa del genere ,sono passati tanti anni(purtroppo).
In commercio non so se ci sono batterie da 360 Ah a 12 V come hai pensato tu ma se non ci sono io non seguirei la via del parallelo per aumentare la capacità , è già abbastanza alto il n°degli elementi.
Nel 110 una volta si usavano 55 elementi ora se ne siano 52 .
Questo è quanto ricordo .ciao
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[5] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteWatt » 18 apr 2019, 17:43

Ho optato per batterie al Pb da 12V e 110Ah. Ne ho messe 10 in serie per fare i 120V e quattro paralleli per arrivare ai 440Ah (ne ho messe di più del dovuto in quanto ho letto che sovradimensionare aumenta la vita delle batterie).
Ottenendo 40 batterie.

Ho pensato pure di usare le batterie da 2V a cella singola, ma avrei dovuto cercare batterie da circa 400Ah ed avere circa 55 batterie. giusto?
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[6] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 18 apr 2019, 17:53

Dipende da che tensione nominale vuoi ottenere comunque da 52 a 55 ed è sicuramente da preferire la sola serie rispetto alla serie-parallelo che ti può dare dei grattacapi.
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[7] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteWatt » 19 apr 2019, 14:14

Proverò a valutare anche la sola serie. Quali problemi potrebbe dare la serie-parallelo?

Per ottenere in uscita dell'UPS 230V ac, è corretto avere 110Vdc sul BUS DC ? Altrimenti che valori sarebbero corretti ?

Grazie
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[8] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 19 apr 2019, 17:52

È già elevato il numero degli elementi che si trovano in serie (e saprai che se 1 solo si isola non va più nulla)
Se va in corto bene che vada avrai 2 volt in meno in ING. Al inverter.
Se invece sei obbligato a serie e 4 paralleli (e anche li unire i 4 110 V o unire e parallelare ogni singolo elemento)le cose cambiano e si possono avere vari scenari che se si isola un elemento ti ritrovi 1 ramo inutilizzato e 3 che lavorano.
Altro caso se va in corto un elemento ti può abbassare di 2 V il totale di tutti gli altri elementi oppure se si è effettuato il parallelo ogni elemento succede che l'elemento in corto ti porta a Zero volt anche atri 3 elementi distruggendo li e dovendo sostituire 4 elementi per colpa di uno solo.
Chiaramente dove hai 4 serie da 110 V e unite solo agli estremi non hai mai la certezza che un ramo abbia problemi mentre è più immediato un riscontro dove si parallela 4 batterie ogni elemento ossia come se tu avessi non più elementi da 110 Ah ma da 440 Ah.
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[9] Re: Dimensionamento UPS - Capacità necessaria

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 19 apr 2019, 17:54

Alla seconda domanda non conoscendo il tuo inverter credo tu debba fidarti delle caratteristiche dichiarate dal costruttore.
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