CALCULO PARA DIMENSIONAMENTO E AUTONOMIA EM NO BREAKS
Engº Gladstone Freire Jr
Para se calcular potência , autonomia e determinação da capacidade das baterias para
sistemas de home theater devemos levar em consideração os seguintes parâmetros:
1ª ETAPA
1º Determinar quais equipamentos estarão sob o back up de energia
2º determinar a somatória DA POTENCIA ENVOLVIDA DESSES EQUIPAMENTOS
3º Estimar o tempo em horas que o sistema ficará operando sob o back up de energia
2ª ETAPA
Escolha da estrutura de conversão do no break a ser utilizado
Determinação do tipo de no break (off line ,on line)
Verificação se o modelo de no break escolhido possui recurso de expansão de baterias
Exemplos práticos
Para exibição de filmes ou audição musical
Todo filme possui um tempo de exibição de 1:45 mínimo em média
Portanto se estimarmos uma autonomia de 02 horas estaremos proporcionando uma exibição
sem interrupções para o usuário/cliente.
Qual equipamento estará sendo utilizado simultaneamente?
1ª hipótese
Projetor
DVD ou Blu Ray ou Media player
Receiver
Subwoofer
2ª Hipótese
TV LCD ou plasma
DVD ou Blu Ray,ou Media player
Receiver
Subwoofer
3ª Hipótese
TV LCD ou Plasma
DVD ou Blu Ray ou Media player
Para demonstração de calculo iremos usar a 2ª hipótese
Aparelho
potencia média
tensão de alimentação
TV plasma 50”
450w
110v
Blu Ray c/ HD interno
40 w
110v
Receiver
250w
110v
Sub woofer
60w
110v
OBS: Alguns aparelhos são mais consumidores de potencia instantânea como é o caso de
subwoofers e receivers pois são dependentes dos processadores de áudio que controlam o
som de cada caixa em função dos efeitos de cada processamento,por isso que na média
apresentam o consumo acima.
A somatória da potencia do exemplo acima ficará: Pot = 800 w (1)
Para uma autonomia estimada de 2 horas teremos:
800(1) x 2 = 1600wh (watts hora) ou 1,6kWh (2)
Essa será a energia necessária que será consumida para a autonomia pretendida.
Pela formula da lei de ohm temos:
P= VxI
Então I = P/V logo I = 1600(2)/110 = 21,8 Ah (amperes hora) (3)
DETERMINAÇÃO DO NO BREAK
Muito bem, para a escolha da potência do no break iremos adotar os seguintes parâmetros:
1º Utilizar no Maximo 80% da potencia total do NO BREAK como margem de segurança
2º Transformar a potencia do NO BREAK que é dado em VA(volt-amperes) para watts
3º Verificar o rendimento do No break em função do tipo de funcionamento:
Para No breaks do tipo OFF LINE o rendimento do mesmo gira em torno de 88%
Para NO BREAKS do tipo ON LINE o rendimento típico é de 77%
Normalmente o fator de potencia especificado pelos fabricantes para no breaks de baixa
potencia especificado em norma gira em torno de: cosℓ =0,60 (fator de potencia).
Supondo utilizar um no break off line temos:
Pap(VA)= Pat(w) /0,60 então:
Pap= Potencia aparente
Pat= Potencia ativa ou útil
Pap = 800(1) / 0,6 = 1333 VA (4)
O rendimento de um no break off line é de 88% portanto teremos:
1333(4) /0,8 = 1666 VA
E como só utilizaremos 80% de sua capacidade resultará:
1666/0,8 = 2082 VA
Essa é a potencia que o no break deve possuir para a alimentação do exemplo
proposto acima.
Agora falta determinar o nº e a capacidade das baterias para a autonomia desejada.
OBS: Lembre-se que a marca e o modelo do No break escolhido deve permitir
expansão de bateria e seu carregador interno adequado para essa expanção..
Para isso já sabemos quanto de corrente iremos extrair do banco
21,8Ah (22Ah arredondando) (3)
De acordo com os fabricantes de baterias para que uma bateria atinja uma descarga
próxima do limite seguro para uma vida útil dentro do especificado poderemos
descarregar somente30% da capacidade nominal dessa bateria.Por exemplo para uma
bateria de capacidade de 100Ah poderemos utilizar 30AH dessa bateria para um limite
seguro.
Portanto no nosso exemplo acima a capacidade necessária da bateria será de :
Capacidade em AH =22(3)/0,3 = 73Ah
Ou seja deveremos adquirir uma bateria com capacidade de no mínimo 73Ah para o
sistema operar na autonomia pretendida
Finalmente falta saber qual é a tensão DC que o no break escolhido necessita para
operar seu inversor.
Se for por exemplo de 24V então deveremos instalar 02 baterias de 12v /73Ah em
série para obtermos a tensão necessária.
Se for 36v então 03 baterias em serie e assim por diante.
Poderemos fazer também associação série e paralelo de baterias nesse caso a
capacidade de cada uma pode ser de metade da capacidade encontrada acima.
Ex: para uma tensão de 24v poderemos utilizar 04 baterias de 35Ah ligadas duas a
duas em serie e depois a associação final em paralelo.
Cuidados na instalação
1º Ao associar baterias sempre às faça com unidades do mesmo modelo/fabricante e
da mesma capacidade em Ah.
2º Nunca misture baterias de concepção de fabricação diferentes.Ex baterias seladas
com automotivas
3º Antes de associa-las em serie faça a equalização das mesmas.
 Equalização das baterias
As baterias quando saem de fábrica possuem uma determinada tensão e energia
armazenada, entretanto essa tensão não é igual para todas as baterias. Numa
associação em série de baterias se eventualmente forem interligadas baterias com
tensões diferentes entre si, essa variação permanecerá para sempre, pois mesmo o
carregador não poderá corrigi-las, fazendo com que uma se carregue mais e outra
menos, e isso com o tempo leva à diminuição da vida útil das baterias . Uma forma de
equalizarmos a energia armazenada entre 3 baterias é ligá-las em paralelo através de
um cabo elétrico de 2,5 mm. Deixe-as nessa condição por um periodo mínimo de 3
horas, para que elas possam trocar energia entre si e atingirem o mesmo
potencial elétrico.
4ª Baterias exalam gases portanto instale-as em locais ventilados ,sempre próximas ao
No Break.