Einphasig und permanent Unterspannung?
Hallo zusammen, ich lebe in Paraguay, mein Problem ist,das mein Haus nur eine Phase Besitz, die oft Unterspannung hat,schwankt zwischen 192V bis max 205V , ich könnte mir zwar 3 Phasen ins Haus legen lassen,aber alle 3 sind sehr ähnlich,jetzt zur Frage, würde es gehen,das man aus 2 oder 3 phasen eine Konstant phase hätte ohne Unterspannung mit permanent 230V. Da mein Kühlschrank und andere Geräte darunter leiden. Vielen dank an euch im voraus, mein Hauseingang ist mit 40A abgesichert.
5 Antworten
Eine USV wäre das Eine... Du kannst aber auch einen Trafo mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1,1 nehmen; der bräuchte allerdins dann soviel Leistung, daß Du die speziell davon betriebenen Geräte auch betreiben könntest. Ob Du solch einen Trafo dort fertigen lassen kannst ist die Frage und billig wird der auch nicht sein.
Die 3 Phasen kann man nicht einfach so zusammenschalten.
Man müßte jede einzelne Phase erst gleichrichten und die gleichgerichteten Spannungen stabilisieren. Dann wäre eine Parallelschaltung möglich. Diese Spannung müßte über einen Wechselrichter laufen, so dass 230V Wechselspannung zur Verfügung stünden.
Möglicherweise würde es auch reichen, nur eine Phase zu verwenden. Dann wäre nur ein Gleichrichter und eine Spannungsstabilisierung nötig.
Das mit dem Wechselrichter ist mit Geräten aus dem Solarbereich möglich. Ob es für die vorherige Gleichrichtung und Stabilisierung fertige Geräte zu kaufen gibt, weiß ich nicht.
Eine andere Überlegung wäre, eine USV, wie sie bei Netzwerksystem für Server und PCs verwendet wird, einszusetzen. Ob man sie für deinen Dauerbetrieb verwenden kann, weiß ich leider auch nicht.
Eine USV würde warscheinlich gar nicht in den Umrichterbetrieb umschalten, da ja eine Eingangsspannung vorhanden ist. Und so würde doch wieder nur die Unterspannung durchgeführt werden.
Falsch!
Eine USV wird genau aus dem Grund von Spannungsschwankungen empfindlichen Geräten vorgeschaltet.
Die Gleich-/Wechselrichterschaltung ist in der USV enthalten.
Kommt auf den Untertyp an. Es gibt im Aufbau sehr unterschiedliche USVs (VI VFI VFD - gerade letztere sin sehr problematisch) - Das gilt aber ähnlich für Solarwechselrichter.
Ich habe bezüglich USV und empfindlicher Geräte auch schon Pferde vor der Apotheke kotzen sehen.
Prinzipiell hast du Recht. Da hier aber von einer größeren USV gesprochen wird, können wir nur die VFD verwenden um ein instabiles Netz zu stabilisieren. Das diese Ausführung problematisch ist kann man diskutieren, aber Spannungsschwankungen sind problematischer. 10ms Umschaltzeit sind zu verschmerzen, eigentlich alles unter 0,1s sind für die Masse der Elektrogeräte unproblematisch. Im Bereich Server und Industrieelektronik ist das was anderes.
Warum nur VFD?
https://geizhals.de/apc-mge-galaxy-3500-40kva-400v-g35t40khs-a490327.html?hloc=de
VFI 40 kVA als 'Produkt von der Stange'. Höhere Leistungen sind auch realisierbar - aber dann wird es egal welchen Typ ich nehme, teuer.
Server sind nicht so das Problem, die haben Weitbereichseingänge und kommen ganz gut mit Schwankungen und Ripples klar.
Wie dem auch sei, die Frage ist natürlich wie groß eine USV für ein Haus sein soll. Ich persönlich würde eher zum Hybridwechselrichter greifen. Da klemme ich dann noch Batterien an (wenn ich will) und (wenn es sich anbietet) 2 Strings mit Modulen.
Der Vorteil, sie können unabhängig vom Eingang Frequenz und Spannugn am Ausgang erzeugen (ähnlich wie VFI), es wird aber eben nicht immer über die Batterie gespeist (vom sonstigen Verhalten also eher wie eine klassische VFD USV).
Habt ihr auch schon mal an die Kosten gedacht?
In Paraguay sizt das Geld nicht so locker wie bei euch. Eine USV ist um einiges teuerer als ein Umrichter. Und in der Fragestellung steht auch nichts davon, dass der Strom bei Stromausfall fließen soll. Das ist anscheinend nicht sein Problem.
Auch muss ja nicht das ganze Haus auf 230V stabil gehalten werden. Radio und die Beleuchtung z.B. vertragen sehr gut die Unterspannung. Nur eben so empfindliche Geräte wie wohl Kühlschrank, evtl. auch Waschmaschine und Fernseher mögen das nicht so gerne.
Warum nur VFD?
Die Antwort gibst du dir selber:
sie können unabhängig vom Eingang Frequenz und Spannung am Ausgang erzeugen (ähnlich wie VFI)
Bei der hier gestellten Frage sehe ich aber die Abhängigkeit eben bei (Frequenz) und Spannung gegeben. Die Batterie(n) sind elementar um zu Puffern. Vergleiche das mit einem Kondensator, nur eben in XXL.
Weitbereichseingänge - ja, aber 192V sind bereits ausserhalb des Bereichs.
Das Spiel mit den Trafos, was hier genannt wurde sehe ich allerdings kritisch, sollte die Spannung wider erwartend hochgehen, treten Spannungen auf die Schäden verursachen können.
Die verlinkte VFI ist aber preislich schon so hoch, das ggf. ein eigenes Dieselaggregat eine Alternative wäre.
Netzüberwachungsrelais, entsprechende Schwelle einstellen und das Aggregat starten und solange laufen lassen bis sich die Netzspannung wieder stabilisiert.
Eine weitere Möglichkeit:
Dieselaggregat nutzen um Geräte, wie Waschmaschine, Spülmaschine, Trockner, etc. zu betreiben. Kühlschrank auf Gas betreiben.
VFD leitet ja gerade die Netzspannung unverändert durch, oder nimmt eben die Batterie, wenn nötig. VFI und VI können netzunabhängig generieren.
Weitbereichsnetzteile beginnen bei ~100V und gehen bis ~ 240V typischerweise, die kommen also mit 192V sowieso klar. (Vorrausetzung, ein entsprechndes Maß an Stabilität)
Beim Trafo bin ich bei Dir, letztlich bräuchte ich wegen der Gefahren Regeltechnik und lande dann gerade wieder bei einem Wechselrichter, der netzunabhängig generieren kann (Speisung aus dem DC-Strang wie bei VI).
Manche Hersteller geben bei Hybridwechselrichtern für den "USV-Modus" eine Transferzeit um ~10ms an, das würde eher zu einer VFD-Architektur passen - trotzdem frißt der WR am Eingang alles von 90V bis 280V und kann am Ausgang entsprechend unabhängig generieren. Das spricht eigentlich eher für VI mit Speisung aus dem DC-Strang, nur warum bis zu 10ms angegeben wird?
Wie dem auch sei, die Dinger haben dann teils auch Generatoreingänge für einen zustäzlichen lokalen Generator (AC), also sowas wie Dieselaggregat oder 'Windmühle'.
Dieslaggregate sind für entsprechende Leistungen auch nicht gerade günstiig.
Bei Gas muß natürlich die Infra vorhanden sein - entweder direkte Versorung vom Netz oder Tank etc. - wenn das nicht vorhanden ist, wird die Umstellung auf Gas auch ein wenig teuer.
Letztlich kommt es darauf an: Was liegt an Begebenheiten vor, was habe ich an Anforderungen. Ein WR ist im Verhältnis zur USV aber definitiv günstiger.
Weil er sofort agiert wenn die Netzspannung aus der Reihe tanzt würde ich dem VFD den Vorzug geben. Der VFI hat einen recht hohen Eigenbedarf.
OK, Weitbereich ab 100V wäre ggf. für das ein oder andere Gerät eine Option (also nicht allein auf die EDV bezogen).
Im Vergleich zur verlinkten USV ist dieses Aggregat ein Schnapper:
https://www.ebay.de/i/254587516520
OK, ist gebraucht, kostet dafür aber deutlich weniger.
Es gibt verschiedene möglichkeiten (1). ein Spartrafo nehmen (Autotrafo) die gibt es mit verschiedenen Ein u.Ausgängen von 110Volt 125V, 140V, 160V, 220V, 230 V, 240V. da könnte man die 190V bei 220V hineinschicken u. bei 230V oder bei 240V heraus Abnehmen allerdings muss der dann einige KWatt Leistung haben. (2). ein Trenn-Netztrafo 220V / 12/24 volt 20A- 30Amp am Ausgang dann diese 24 Volt dem 190Volt Netz in Serie schalten , so in Serie dass sich die Spannung um die 12V oder 24Volt Erhöht. (3). Stabilisator kaufen, die gibt es auch in Verschiedenen Varianten mit Regeltrafo Motogesteuert, mit Sättigungskern, und Elektonische Stabilisatoren die sind dann dementsprechend teuer. Meiner Ansicht ist die günstigste mit dem Trenntrafo 220V /12V /24 Volt dort hast auch die möglichkeit zum Umstecken 190V +12V oder 190V+24V, zB. ein 500Watt Trafo hat Teoretisch bei 12Volt zirca 40Amp ausgang bei 24V zirca 20Ampere das müsste genügen.
Ein Hybridwechselrichter für Inselsysteme mit Generatoreingang sollte das Problem lösen können.
Natürlich gibt es die auch in 3-phasig, bzw. kann man einphasige oft mit geeignetem Zusatzmodul entsprechend verschalten.
Die effizienteste Methode dürfte die USV sein.
https://de.wikipedia.org/wiki/Unterbrechungsfreie_Stromversorgung
Die Dimensionierung richtet sich nach der angeschlossenen Wattage. Damit die Kosten überschaubar bleiben, nur die wichtigsten Geräte berücksichtigen.
Beispiele:
https://www.eps-dc.com/de/produkt/usv-anlage-eaton-9sx-5kva-6kva-8kva-11kva/
Ein Umrichter/Wechselrichter sollte funktionieren. Die wandeln den Eingangsstrom von selbst in Gleichspannung um. Ist erforderlich für die nachfolgende Erstellung der Wechselspannung. Es gibt sie in unterschiedlichen Leistungsklassen, sowie für Einphasen- und Dreiphasen-Wechselstrom. Ist ganz sicher die günstigste Lösung und benötigt keine Akkus, die auch wieder eine besondere Pflege benötigen, bzw. von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen.
Eine USV würde warscheinlich gar nicht in den Umrichterbetrieb umschalten, da ja eine Eingangsspannung vorhanden ist. Und so würde doch wieder nur die Unterspannung durchgeführt werden.