Pianificare e calcolare correttamente il numero di alimentatori
Progettare gli alimentatori giusti per dispositivi a 24 V in una scatola di distribuzione è un compito che richiede sia know-how tecnico che una pianificazione lungimirante.
In questo articolo, evidenziamo alcuni aspetti importanti da considerare quando si pianificano gli alimentatori per i sistemi di automazione degli edifici e si affrontano le sfide che possono sorgere.
1. Calcola la potenza totale
Il primo e più importante passo è calcolare la potenza totale richiesta da tutti i dispositivi a 24 V. Questo calcolo non deve tenere conto solo delle esigenze attuali, ma anche degli ampliamenti futuri. Se gli alimentatori sono sottodimensionati possono verificarsi sovraccarichi e guasti. D’altra parte, in caso di sovradimensionamento, spesso si presume erroneamente la potenza totale massima di tutti gli apparecchi e, di conseguenza, vengono installati un numero inutilmente elevato di alimentatori, il che occupa spazio nel distributore e costa denaro. Qui è particolarmente importante una variabile: il cosiddetto fattore di simultaneità.
Lo strumento di pianificazione Loxone calcola in modo completamente automatico la prestazione richiesta in base ai componenti pianificati.
2. Fattore di simultaneità
Viene utilizzato per componenti come illuminazione e audio e riflette la probabilità di quanti di questi componenti siano attivi al 100% contemporaneamente. Nell’edilizia privata si parla di un fattore pari a 0,3, ovvero del 30% della potenza totale (con alimentazione centralizzata).
Per i componenti di distribuzione, come il mini server e le sue estensioni, ed anche per tutti i dispositivi periferici, come rilevatori di presenza o touch, è previsto il 100% della potenza richiesta.
Esempio di calcolo per la luce:
La striscia LED Loxone da 5 m ha un consumo energetico massimo di 86 W. Nel Loxone Config l’accensione è invece suddivisa tra i tre canali RGB e il canale W. Ciò significa che quando si utilizza questa striscia LED a colori da 5 m possono essere attivi un massimo di 64 W. (2,66 A invece di 3,58 A)
Consumo energetico per canale e striscia da 5 m:
Rosso: 20W
Verde: 23W
Blu: 21W
Bianco caldo: 22W
Max.: 86W
Valori misurati dalla pratica:
Gli spot a modulazione di impulso (PWM), come ad esempio i Loxone Tree Spot, richiedono solo il 60% della potenza con l’80% della luminosità.
Luminosità 80% – 4,92W
Luminosità al 100% – 7,5W
Esempio di calcolo audio:
La potenza dell’Audioserver Loxone viene calcolata con una potenza RMS di 18W. Questa potenza sarebbe necessaria al massimo volume di accensione. Ma solo con musica a frequenza molto bassa.
Valori misurati dalla pratica:
Per la musica tranquilla è necessario solo il 40%* della potenza totale al 100% del volume.
Hotel California – Eagles
25% di volume – 3,2 W
Volume al 100% – 9,6 W
Animals – Martin Garrix
25% di volume – 3,4 W
Volume al 100% – 14,4 W
Misurato sul WALL Speaker.
*I valori si riferiscono alla corrente massima misurata, poiché questa è molto dinamica con la musica.
3. Pianificare le riserve di potenza
Si consiglia di prevedere una riserva di carica superiore di almeno il 20% alla potenza totale calcolata. Questa riserva aiuta ad assorbire picchi di carico imprevisti e offre spazio per un successivo ampliamento del sistema.
Il Power Supply e Backup può emettere 60 A per 10 secondi invece dei 40 A massimi consentiti secondo la scheda tecnica.
4. Qualità e affidabilità
La scelta degli alimentatori non dovrebbe basarsi esclusivamente sulla loro capacità di potenza. Alimentatori di alta qualità con buona efficienza e funzioni protettive come protezione da cortocircuito, protezione da sovraccarico e protezione termica sono cruciali per la longevità e la sicurezza dell’intero sistema.
Compatibilità elettromagnetica (EMC):
L’installazione di più alimentatori in una scatola di distribuzione può causare interferenze elettromagnetiche. È importante scegliere alimentatori con buone prestazioni in termini di EMC e adottare misure di schermatura aggiuntive, se necessario.
5. Fare attenzione allo sviluppo di calore
Il posizionamento dei componenti all’interno del collettore dovrebbe essere strategico per evitare il surriscaldamento:
Alimentatori: poiché gli alimentatori sono tra le maggiori fonti di calore, devono essere collocati in aree con una buona ventilazione. Si consiglia di non posizionarli direttamente accanto ad altre fonti di calore o al centro del collettore per ridurre al minimo l’accumulo di calore. Se possibile, dovrebbero essere installati vicino alle prese d’aria o in posizioni con flusso d’aria naturale.
Automatismi (interruttori automatici): questi dovrebbero, se possibile, essere posizionati all’inizio del quadro di distribuzione, dove sono facilmente accessibili. Il calore generato dalle macchine è solitamente inferiore a quello degli alimentatori o del controller, motivo per cui il loro posizionamento è più flessibile.
6. Cablaggi e connessioni
Più alimentatori significano anche più impegno nel cablaggio. Ogni terminale, ogni connessione e ogni vite rappresenta un’ulteriore fonte di errore. Per un distributore, si consentono circa il 2-5% di errori in tutte le connessioni. Se è possibile ridurre al minimo il numero totale di connessioni, non solo si riduce il tempo di installazione, ma anche la potenziale risoluzione dei problemi. Un bell’effetto aggiuntivo è lo spazio risparmiato nel distributore.
Un cablaggio corretto e un collegamento sicuro sono quindi cruciali per l’affidabilità dell’alimentazione elettrica. Assicurarsi che le sezioni dei cavi siano sufficientemente dimensionate e che tutti i collegamenti siano collegati saldamente.
7. Manutenzione e monitoraggio
In caso di cortocircuito o sovraccarico della linea, ciascuna presa deve essere protetta individualmente. Per evitare lunghe operazioni di ricerca guasti è opportuno monitorare questi fusibili per essere avvisati in caso di intervento. Inoltre, ha senso misurare il consumo energetico per identificare potenziali risparmi ed evitare sprechi energetici. Il nostro consiglio: Power Supply & Backup come soluzione all-in-one.
La sfida più grande è spesso la dinamica del progetto. Modifiche in fase di progettazione, o proroghe impreviste. In sintesi, progettare gli alimentatori per l’automazione degli edifici è un compito che va ben oltre la semplice somma dei valori prestazionali. Ciò richiede una comprensione globale dei requisiti tecnici, una pianificazione lungimirante e la capacità di reagire in modo flessibile alle sfide imprevedibili.
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