Akku zum Abfedern von Stromspitzen

[Elias (Gast)]

Hi.

Ich entwickele im Rahmen der Weiterbildung gerade eine Steuerung. Sie 
wird nicht real gebaut, es wird anschließend nur mein Konzept besprochen 
und bewertet.

Vorgaben, wie ich sie aufbaue, habe ich nicht, es wurde mir nur genannt, 
was die Anlage machen soll.

Ich persönlich habe mich daher entschieden, so viel es geht mit 
Kleinspannung aufzubauen, und keine 230 V AC Steuerspannung oder 
Aktorenspannung zu nehmen.

Bei 24 V würde die Anlage auch nur rund 50 - 100 VA Standby 
Stromaufnahme brauchen

Wenn die Anlage die Ventile, Stellmotoren oder Schütze/Relais betätigt, 
ist die Stromaufnahme deutlich höher, im Bereich 1,2 kVA.

Nun ist es auch so, dass gefordert wird, dass die Anlage etwa 15 Minuten 
weiter arbeiten kann, wenn ein Sicherungsfall oder Spannungsausfall 
auftritt.
Und zwar sollen in dem Fall noch alle Ventile und Stellmotoren auf die 
Stellung "Zu" bzw auf die Stellung 18% offen gefahren werden.

Außerdem soll der Industrie-PC und die DDC welche darin eingebaut 
werden, per e-Mail und SNMP noch eine Meldung an die Leitstelle der 
Haustechnik machen, bevor die Heizungs-Steuerungsanlage dann definiert 
herunter gefahren wird.

Nun könnte man hin gehen, eine handelsübliche USV einbauen, und eben 
alle Anlagenteile über entsprechend großzügig dimensionierte Netzteile 
betreiben.
Das würde auch bedeuten, dass man weitgehend auf 24V AC baut (1,25 kVA 
Steuertrafo und 24V AC Verteilung), und nur für die Geräte, die wirklich 
DC brauchen, auch DC vorsieht, also nochmal 24V/10A DC Netzteil extra.

Ich hatte aber nun die Idee, die gesamte Anlage auf 24 V DC zu 
entwickeln, und einen Bleiakku mit einzubauen, der dann auch die 
kurzfristige Versorgung der Anlage übernehmen kann, wenn die Spannung 
ausfällt.

Außerdem bräuchte ich dann keinen so großen Steuertrafo. Ich könnte ja 
den Akku zum Abfedern von Stromspitzen mit einplanen. Also statt 50 A 
bräuchte ich z.B. nur 25 A Stromversorgung vorzusehen. Für die paar 
Sekunden Aktivität, wo dann mehr Strom benötigt würde, springt der Akku 
mit ein.
Zusätzlich könnte ich auch noch einen größeren Elko direkt mit in die 
24V Rail einbinden.

Im normalen Betrieb wird der Akku immer mit einen 2 A Ladenetzteil 
nachgeladen.

Was ist von der Idee zu halten?
Es ist vielleicht etwas abseits vom Mainstream, (Viele Anlagenbauer 
machen das lieber mit einer handelsüblichen USV und auf 230 V Ebene)

Aber da es nur eine theoretische Anlage ist, kann ich auch alles auf 24V 
DC planen und einen Akku direkt mit einbinden, wenn die Funktion 
anschließend gegeben ist und es kein Humbuk wäre oder gegen geltende 
Vorschriften verstoßen würde.

Grüße

[Udo S. (urschmitt)]

Eine herkömmliche USV hat den Vorteil, das du da immer eine aus dem 
Katalog nehmen kannst, auch in 5 oder 10 Jahren, falls mal ein Defekt 
auftaucht.

Deine Lösung ist eine Speziallösung, die vieleicht schon deshalb teurer 
wird, weil du bestimmte Richtlinien für Bleiakkus erfüllen musst (evt. 
Auslaufwanne, Ex Schutz wegen Knallgasbildung) und deshalb der 
Schaltschrank schon ein Einzelstück wird.

Gerade wenn deine Steuerung produktionsrelevant ist heisst das, man muss 
für alles ggf. Ersatzteile vorhalten, also ist jedes neue Teil schon mal 
schlecht. Wenn aber eh immer 2 USV vorgehalten werden weil die noch bei 
anderen Steuerungen eingesetzt sind, dann macht es Sinn die gleiche USV 
in deiner Steuerung zu verwenden.

[Elias (Gast)]

Hi.

Normale Blei-Gel Akkus sind ja nun auch kein Spezialteil.
Sicherlich müsste man wegen der Gasung aufpassen, in einer 
handelsüblichen USV ist aber auch ein Bleiakku drin, man hätte das 
gleiche Problem.

In der Praxis würde man wohl auch wegen den Leitungsverlusten auf 230 V 
gehen, was die Ventile und Stellmotoren angeht, um den Spannungsfall 
geringer zu halten.

Bei dieser Anlage sind aber keine Kabelwege vorhanden.
Außerdem bin ich generell ein Freund von Kleinspannung.
Und mir widerstrebt es, in der USV erst auf Kleinspannung herunter zu 
wandeln, dann wieder hoch, um dann in der Steuerung wieder runter zu 
wandeln.

Außerdem würde ich gerne die Standby Stromaufnahme so weit wie irgendwie 
möglich absenken, um vielleicht mit dem Punkt Stromersparnis und "Öko" 
auch noch punkten zu können. Das Thema ist in der heutigen Zeit durchaus 
nicht nebensächlich.
Ein kleinerer Trafo und eine fehlende USV würde mir schon einiges an 
Standby Stromaufnahme sparen. Und nebenbei auch noch Geld sparen.

Man kann programmiertechnisch auch die Stromaufnahme senken, in dem ich 
alle Geräte nur nacheinander betätige. Dann ist die Anlage zwar 
langsamer, aber die Heizung hat ja ohnehin eine gewisse Trägheit.
Vielleicht kann ich dann auch einen unterdimensionierten Steuertrafo 
nehmen.
Ein Trafo kann außerdem eine kurzfristige Überlastung ja auch ab.


Grüße