UPS pentru centrala termică: undă pură și calculul bateriei
Îți trebuie un UPS cu undă sinusoidală pură și cu borne pentru acumulator extern de 12 V. Puterea nu e problema, o centrală murală modernă consumă 25-45 W. Totul stă în calculul bateriei: un acumulator deep cycle de 100 Ah ține o centrală pe gaz circa 12 ore și un cazan pe peleți circa 4 ore.
Răspunsul rapid
Pentru orice centrală termică ai nevoie de un UPS cu undă sinusoidală pură (ieșirea pe baterie reproduce sinusoida rețelei, nu trepte) și cu borne pentru un acumulator extern de 12 V. Un UPS obișnuit de calculator nu are niciuna dintre cele două.
Puterea nu e problema. O centrală murală pe gaz din ultimii ani consumă 25-45 W, cât un bec. Autonomia e problema, iar ea stă în baterie, nu în UPS.
Primul pas e să afli consumul real al centralei, trecut în fișa ei ErP (fișa de date energetice europeană) la
elmax(sarcină maximă),elmin(sarcină redusă) șiPSB(standby).Formula:
Autonomie (ore) = Ah x 12 V x 0,5 x 0,8 / Consum (W), unde 0,5 e adâncimea de descărcare sănătoasă a unei baterii cu plumb, iar 0,8 randamentul invertorului plus consumul propriu al UPS-ului.Concret: un acumulator deep cycle (construit pentru descărcări repetate adânci, spre deosebire de bateria auto de pornire) de 100 Ah ține o centrală murală modernă circa 12 ore și un cazan pe peleți circa 4 ore. Bateria internă de 7-9 Ah a unui UPS de birou acoperă 20 de minute până la o oră.
Pe gaz e confort, pe lemne și peleți e siguranță
La o centrală pe gaz UPS-ul ține de confort, iar la un cazan pe lemne sau peleți e o măsură de siguranță: focul arde mai departe după pană, cu pompa oprită.
O centrală pe gaz se oprește complet în secunda în care cade curentul: arzătorul se stinge și nu se întâmplă nimic periculos. Pierzi căldura și apa caldă, iar unele modele cer o resetare manuală.
Un cazan pe combustibil solid (lemne, peleți, cărbune) nu se oprește. Focul arde mai departe, dar pompa de recirculare stă, așa că energia se acumulează în apa din cazan: temperatura urcă, presiunea crește și se ajunge la supapa de siguranță. Acolo UPS-ul protejează instalația, nu doar confortul.
Cu o nuanță importantă: UPS-ul nu înlocuiește protecțiile la supraîncălzire cu care e proiectat cazanul (supapă de siguranță, vas de expansiune, la multe modele o serpentină de răcire cu supapă termostatică). Un UPS se poate defecta sau poate rămâne fără baterie.
De ce nu merge un UPS obișnuit de calculator
Un UPS de calculator nu e potrivit pentru o centrală termică din trei motive independente, oricare dintre ele suficient.
Forma de undă. Pe baterie, un UPS ieftin nu produce o sinusoidă, ci o succesiune de trepte dreptunghiulare. Pompele de circulație moderne au la intrare un redresor cu condensatoare, iar flancurile abrupte le încarcă cu vârfuri de curent peste normal; pompele vechi, asincrone, și ventilatoarele de gaze se încălzesc, bâzâie și pierd din cuplu. Producătorul cere alimentare sinusoidală, iar o defecțiune apărută pe o alimentare neconformă e un motiv rezonabil de refuz în garanție.
Referința nul-pământ. Multe centrale pe gaz detectează flacăra prin ionizare: un curent minuscul trece de la electrod, prin flacără, la corpul arzătorului, cu referință la nul și la împământare. Ieșirea multor invertoare e flotantă, adică niciun pol nu are legătură cu pământul, iar rezultatul tipic e că centrala aprinde și se blochează imediat cu eroare de flacără. Aceleași modele sunt de obicei sensibile și la polaritate, deci o priză cu faza și nulul inversate dă același simptom.
Bateria și încărcătorul. Un UPS de birou are 7-9 Ah închiși în carcasă și un încărcător de sub 1 A, fără borne pentru acumulator extern.
Pe fișa tehnică, rubrica de verificat e formă de undă la ieșire: „sinusoidală pură" e ce vrei, iar „sinusoidă aproximată", „simulated sine wave" sau „stepped" înseamnă undă modificată, indiferent de preț.
CriteriuUPS de birouUPS dedicat centralelorInvertor cu încărcătorFormă de undăFrecvent aproximatăSinusoidală purăSinusoidală purăBaterieInternă, 7-9 AhExternă, 40-200 AhExternă, fără limită practicăCurent de încărcareSub 1 A10-20 A, adesea reglabilZeci de amperiPrizeSchukoSchukoSchuko sau conexiune fixăCând îl alegiNiciodată pentru centralăImplicit, pentru 4-24 de oreCând vrei să adaugi și solar
Cât consumă de fapt centrala ta
Consumul real e în fișa ErP: 25-45 W o murală modernă, 100-180 W una veche cu pompă externă, 80-150 W un cazan pe peleți plus 300-500 W la aprindere. Aici se decide tot restul, și tot aici greșesc majoritatea calculelor găsite online, pentru că pornesc de la consumuri de acum cincisprezece ani.
Centrală murală pe gaz, în condensație, de generație recentă. Fișele ErP publicate de producători dau elmax (consum electric la sarcină maximă) în intervalul aproximativ 0,017-0,063 kW, adică 17-63 W, cu valori tipice de 25-40 W. elmin e de ordinul a 6-16 W, iar PSB de regulă 2 W. Explicația e o schimbare de reglementare: din 1 august 2015, Regulamentul (CE) nr. 641/2009 cere circulatoarelor, inclusiv celor integrate în centrale, un indice de eficiență EEI de cel mult 0,23, ceea ce înseamnă în practică pompe cu motor electronic. Socotește 30-50 W.
Centrală mai veche sau instalație cu pompă externă. O pompă clasică în trei trepte de tipul Grundfos UPS 25-60 consumă constant circa 45 W, 65 W sau 90 W, după treaptă. Cu placa electronică și ventilatorul de gaze ajungi la 100-180 W. Dacă ai două pompe, adună-le, dar rareori merg simultan la maxim.
Cazan pe peleți. În funcționare, melcul, ventilatorul de gaze și automatizarea trag împreună 80-150 W. La fiecare pornire intră însă rezistența de aprindere, care consumă 300-500 W timp de câteva minute. Distincția contează: vârful de la aprindere dimensionează puterea UPS-ului, consumul de regim dimensionează bateria.
Nu uita consumatorii pe care nu îi vezi. Dacă termostatul e inteligent și comunică prin Wi-Fi, în pană nu mai are cu cine vorbi și centrala nu primește niciodată cerere de căldură. Pune pe același UPS routerul și gateway-ul termostatului, încă 10-15 W. Iar dacă vrei cifra exactă, un wattmetru de priză lăsat o zi pe circuitul centralei ți-o dă, cu tot cu pompe și cicluri de aprindere.
VA sau W: care cifră contează la alegere
Compară consumul centralei cu puterea în W, nu cu cea în VA. Un UPS e marcat cu ambele, iar raportul dintre ele e factorul de putere: modelele dedicate centralelor au tipic 0,8, deci un aparat de 1.200 VA livrează în jur de 1.000 W.
Pentru o centrală pe gaz nicio variantă rezonabilă nu e prea slabă: 40 W față de 600 W disponibili înseamnă 7 la sută din capacitate. Nu cumpăra putere de care nu ai nevoie, fiindcă un UPS supradimensionat consumă mai mult pentru sine și costă mai mult.
Excepția e cazanul pe peleți, unde contează vârful de suprasarcină. Modelele dedicate declară câteva mii de wați pentru scurt timp (un aparat de 1.200 VA din categoria asta declară în jur de 3.000 W), suficient pentru rezistența de aprindere.
Cum calculezi bateria: formula autonomiei și cât ține fiecare acumulator
Bateria se calculează din energia utilizabilă, nu din cea nominală: dintr-un acumulator de 12 V și 100 Ah folosești în siguranță 480 Wh, adică circa 12 ore la o centrală de 40 W și 4 ore la un cazan de 120 W.
Energia stocată se calculează simplu: Wh = V x Ah. Un acumulator de 12 V și 100 Ah conține 1.200 Wh, din care folosești doar o parte:
Adâncimea de descărcare. O baterie cu plumb (AGM sau GEL) descărcată repetat sub 50 la sută își pierde rapid din durata de viață. Folosește 0,5.
Randamentul lanțului. Invertorul are pierderi, iar UPS-ul consumă și pentru electronica proprie, ceea ce contează mult la sarcini mici. Folosește 0,8, nu 0,9.
Autonomie (ore) = Capacitate (Ah) x 12 V x 0,5 x 0,8 / Consum (W)
Acumulator 12 VEnergie totalăEnergie utilizabilăLa 40 WLa 120 W40 Ah480 Wh192 Whcirca 4,8 orecirca 1,6 ore60 Ah720 Wh288 Whcirca 7,2 orecirca 2,4 ore100 Ah1.200 Wh480 Whcirca 12 orecirca 4 ore130 Ah1.560 Wh624 Whcirca 15,6 orecirca 5,2 ore220 Ah2.640 Wh1.056 Whcirca 26,4 orecirca 8,8 ore
Coloana de 40 W e o centrală murală modernă, cea de 120 W un cazan pe peleți în funcționare sau o instalație veche cu pompă externă.
Două ajustări. La o descărcare până la 80 la sută, rezonabilă o dată sau de două ori pe an, înmulțește cifrele cu 1,6, cu prețul unei uzuri accelerate. La LiFePO4 poți folosi în mod normal circa 80 la sută din capacitate, deci la aceeași valoare în Ah obții tot în jur de 1,6 ori mai multă autonomie; comparația completă e în ghidul despre baterii LiFePO4, GEL și AGM.
Ce acumulator pui și unde îl montezi
Alegerea implicită e un acumulator deep cycle AGM de 12 V, într-un loc uscat și răcoros, nu lângă cazan.
Nu baterie auto de pornire. E construită să livreze sute de amperi timp de câteva secunde, cu plăci subțiri, și își pierde capacitatea după câteva zeci de descărcări adânci. Variantele cu electrolit lichid degajă și hidrogen la încărcare, deci nu au ce căuta într-o încăpere închisă, neventilată.
AGM deep cycle (cu electrolitul absorbit într-o împâslitură de fibră de sticlă) e alegerea implicită: e etanșă (VRLA, cu supapă de reglare), recombină gazele, se poate monta în camera tehnică și suportă bine curenții unui invertor. Vezi acumulatorii deep cycle AGM sau categoria de acumulatori și încărcătoare.
