Jak prawidłowo zaplanować zasilacze w rozdzielnicy?

Samanta Weiss
1. marca 2024 in Know How

W technicznym sercu każdego budynku – rozdzielnicy – staranne rozplanowanie zasilaczy, biorąc pod uwagę niezbędną moc, ma kluczowe znaczenie dla sprawnego działania automatyki.

Rozplanowanie zasilaczy dla urządzeń 24V w rozdzielnicy to zadanie wymagające zarówno wiedzy technicznej, jak i przemyślanego rozkładu.

W tym artykule przyjrzymy się wybranym aspektom, które należy wziąć pod uwagę przy planowaniu jednostek zasilających dla systemów automatyki budynkowej oraz wyzwaniom, które mogą się pojawić.

1. Obliczanie mocy całkowitej

Pierwszym i najważniejszym krokiem jest obliczenie całkowitej mocy wymaganej przez wszystkie urządzenia 24V. Obliczenia te muszą nie tylko uwzględniać bieżące zapotrzebowanie, ale należy także wziąć pod uwagę przyszłą rozbudowę. Jeśli zasilacze są niewystarczające, może to prowadzić do przeciążeń i awarii. Z drugiej strony, często błędnie szacuje się maksymalną całkowitą moc wyjściową wszystkich urządzeń, co skutkuje niepotrzebnie dużą liczbą zainstalowanych zasilaczy, które z kolei zajmują dużo miejsca w rozdzielnicy i oczywiście całe rozwiązanie kosztuje więcej. Jedna zmienna jest tutaj szczególnie ważna – tak zwany współczynnik jednoczesności.

Planowanie projektu w Loxone Config

Narzędzie do planowania Loxone samodzielnie oblicza wymaganą moc na podstawie dodanych komponentów.

2. Współczynnik jednoczesności

Współczynnik ten jest stosowany w przypadku rozwiązań takich jak oświetlenie czy audio i odzwierciedla prawdopodobieństwo, ile z tych komponentów będzie działało na pełnych obrotach w tym samym czasie. W budynkach prywatnych stosuje się współczynnik około 0,3, tj. 30% całkowitej mocy (z centralnym zasilaniem).

Dla komponentów takich jak Miniserver i jego rozszerzenia, a także dla wszystkich urządzeń peryferyjnych, takich jak czujniki obecności lub przyciski Touch, brane pod uwagę jest 100% wymaganej mocy.

 

Przykład obliczeń dla oświetlenia:

Taśma LED Loxone o długości 5m ma maksymalny pobór mocy 86W. W Loxone Config włączanie jest jednak podzielone między trzy kanały RGB i oddzielny kanał W. Oznacza to, że podczas działania tej 5-metrowej taśmy LED można aktywować maksymalnie 64W (2,66A zamiast 3,58A).

Pobór mocy według kanałów:

Czerwony: 20W
Zielony: 23W
Niebieski: 21W
Biały ciepły: 22W
Maks.: 86W

 

Wykres zużycia energii systemu oświetlenia

Wartości z praktyki:
Spoty z modulacją szerokości impulsu, takie jak na przykład spot LED Tree, wymagają jedynie 60% mocy przy 80% jasności.

80% jasności – 4,92W
100% jasności – 7,5W

Wykres zużycia energii systemu oświetlenia

Przykład obliczeń dla audio:

Wyjście Audioservera Loxone jest obliczane z mocą RMS 18W. Moc ta byłaby wymagana przy maksymalnej głośności, jednak tylko dla muzyki o bardzo niskiej częstotliwości.

Wykres zużycia energii systemu audio

Wartości z praktyki:
Przy cichej muzyce wymagane jest tylko 40%* całkowitej mocy przy 100% głośności.

Hotel California – Eagles
25% głośności – 3,2W
100% głośności – 9,6W

Animals – Martin Garrix
25% głośności – 3,4 W
100% głośności – 14,4W

Wykres zużycia energii systemu audio

Zmierzono na WALL Speaker.
*wartości odnoszą się do maksymalnego zmierzonego prądu, ponieważ jest on bardzo dynamiczny w zależności od muzyki.

3. Zaplanuj rezerwę mocy

Zaleca się zapewnienie rezerwy mocy wynoszącej co najmniej 20% powyżej obliczonej całkowitej mocy wyjściowej. Rezerwa ta pomaga w absorpcji nieoczekiwanych szczytów obciążenia i zapewnia możliwość późniejszej rozbudowy systemu.

Power Supply & Backup może generować prąd 60A przez 10 sekund zamiast maksymalnej wartości 40A dozwolonej w arkuszu danych.

4. Jakość i niezawodność

Jednostki zasilające powinny być wybierane nie tylko na podstawie ich mocy. Wysokiej jakości zasilacze z dobrą wydajnością i funkcjami ochronnymi, takimi jak zabezpieczenia przeciwzwarciowe, przed przeciążeniem i termiczne, mają kluczowe znaczenie dla długowieczności i bezpieczeństwa całego systemu.

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC):
Instalacja wielu zasilaczy w rozdzielnicy może prowadzić do zakłóceń elektromagnetycznych. Ważne jest, aby wybrać zasilacze, które działają dobrze pod względem EMC i w razie potrzeby podjąć dodatkowe środki zabezpieczające.

5. Zwróć uwagę na możliwość przegrzania

Komponenty powinny być rozmieszczone strategicznie w rozdzielnicy, aby uniknąć przegrzania:

Zasilacze: Ponieważ zasilacze są jednym z największych źródeł ciepła, należy je umieścić w miejscu z dobrą wentylacją. Zaleca się, aby nie montować ich bezpośrednio obok innych źródeł ciepła lub na środku rozdzielnicy, aby zminimalizować gromadzenie się ciepła. Jeśli to możliwe, należy je zainstalować w pobliżu otworów wentylacyjnych lub w miejscach z naturalnym przepływem powietrza.

Wyłączniki instalacyjne: Jeśli to możliwe, powinny być one umieszczone z przodu rozdzielnicy, gdzie są łatwo dostępne. Ciepło generowane przez wyłączniki instalacyjne jest generalnie niższe, niż w przypadku zasilaczy lub jednostki sterującej, dlatego ich umiejscowienie jest bardziej elastyczne.

6. Okablowanie i wejścia

Większa liczba zasilaczy oznacza również więcej pracy związanej z okablowaniem. Każdy zacisk, każde połączenie i każda śruba oznacza dodatkowe potencjalne źródło błędów. W przypadku rozdzielnicy można uwzględnić około 2-5% błędów we wszystkich połączeniach. Jeśli można zminimalizować całkowitą liczbę wejść, skraca to nie tylko czas instalacji, ale także znacznie ogranicza potencjalne rozwiązywanie problemów. Dodatkowym plusem jest oszczędność miejsca w rozdzielnicy.

Prawidłowe okablowanie i bezpieczne połączenia mają zatem kluczowe znaczenie dla niezawodności zasilania. Upewnij się, że przekroje kabli są odpowiednio zwymiarowane, a wszystkie urządzenia są solidnie podłączone

Rozdzielnica bez Power Supply & Backup
Rozdzielnica z Power Supply & Backup

7. Konserwacja i monitorowanie

W przypadku zwarcia lub przeciążenia, każdy obwód wychodzący powinien być indywidualnie zabezpieczony. Aby uniknąć czasochłonnego rozwiązywania problemów, warto monitorować te bezpieczniki i móc otrzymywać powiadomienia o ich ewentualnym nieprawidłowym działaniu. Rozsądne jest również mierzenie zużycia energii w celu identyfikowania potencjalnych oszczędności i uniknięcia marnowania energii. Nasza rekomendacja: Power Supply & Backup jako rozwiązanie typu „wszystko w jednym”.

Budowa Power Supply & Backup
Przepływ energii w aplikacji Loxone
Energia w aplikacji Loxone
Alert o bezpieczeństwie w aplikacji Loxone
Największym wyzwaniem jest często dynamiczny charakter projektu, tj. zmiany w fazie planowania lub nieoczekiwana konieczność zastosowania rozszerzeń. Podsumowując, planowanie jednostek zasilających dla automatyki budynkowej to zadanie, które wykracza daleko poza proste dodawanie wydajności. Wymaga kompleksowego zrozumienia wymagań technicznych, perspektywicznego planowania i zdolności do elastycznego reagowania na nieprzewidziane wyzwania.
Andreas Falkinger

Marketing produktów związanych z energią, Loxone

Co dalej?

Skorzystaj z bezpłatnej wyceny projektu automatyki do twojego budynku lub zostań instalatorem Loxone w zaledwie kilku krokach!

A

Bezpłatna wycena projektu

Planuję zrealizować mój projekt z Loxone i chciałbym uzyskać więcej informacji.

A

Program partnerski Loxone

Chciałbym zostać partnerem Loxone i umówić się na bezpłatną rozmowę na temat systemu.

Bezpłatna wycena projektu

    • Hidden
    • Hidden
    • Hidden
    • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • To pole jest używane do walidacji i powinno pozostać niezmienione.

Zostań partnerem

    • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • To pole jest używane do walidacji i powinno pozostać niezmienione.