Durata de viață a bateriei sursei de alimentare neîntreruptibilă. Selectarea automată a modelului de alimentare neîntreruptibilă

Ce UPS sa alegi? Am ridicat acest subiect în articolul precedent și am analizat tipurile de surse de alimentare neîntreruptibile pe care le oferă producătorii. Astăzi vom vorbi despre cum să alegeți o sursă de alimentare neîntreruptibilă în funcție de sarcinile dvs. și de tipul echipamentului dvs. și, de asemenea, vom calcula puterea UPS necesară.

Ce tip de sursă de alimentare neîntreruptibilă de care aveți nevoie depinde de mai multe puncte principale:

De ce fel de probleme de rețea doriți să vă protejați echipamentul?
Caracteristicile de proiectare ale echipamentului pe care doriți să îl conectați la UPS.
Puterea de sarcină planificată a UPS-ului.
Durata de viață necesară a bateriei.

Deci, în acest articol ne vom uita la alegerea unei surse de alimentare neîntreruptibilă, ținând cont de următoarele întrebări:

Calculăm capacitatea bateriei pentru o durată de viață cunoscută a bateriei.
Calculăm durata de viață a bateriei, cunoscând capacitatea UPS-ului.

De ce ai nevoie de un UPS?

Răspunsul la întrebarea: ce sursă de alimentare neîntreruptibilă să alegeți depinde în primul rând de motivul pentru care aveți nevoie de ea.

	Pentru ce?	Ce sa cumpar
	Opriți corect computerul și aveți timp să salvați datele în timpul unei pene de curent.	În acest caz, nu ezitați să luați un UPS off-line sau interactiv cu o durată de viață a bateriei de 5-15 minute.
	Furnizați energie echipamentului în cazul unei întreruperi lungi de curent.	Dacă echipamentul dumneavoastră este potrivit pentru o formă de undă nesinusoidală, cumpărați un UPS off-line sau line-interactiv, dar cu capacitate crescută, cu așteptarea unei durate lungi de viață a bateriei. Puteți citi mai jos cum se calculează capacitatea. Cea mai mare rezervă de timp de funcționare în modul offline este pentru UPS-urile cu baterii externe, datorită capacității de a crește capacitatea cu baterii suplimentare (conectate în paralel). Astfel de surse neîntreruptibile sunt cel mai adesea din categoria scumpă, cu dublă conversie. Dacă este nevoie într-adevăr timp lung de funcționare, zeci de ore, poate cea mai bună soluție ar fi achiziționarea unui generator.
	Protejați echipamentul de supratensiune sau subtensiune, scăderi și opriri periculoase pentru echipament pentru câteva secunde (electricienilor noștri le place să tragă întrerupătorul înainte și înapoi).	În aceste scopuri, aveți nevoie de un UPS cu funcție AVR (regulare automată a tensiunii): un UPS interactiv în linie sau un UPS cu dublă conversie mai scump. Stabilizarea tensiunii în UPS-ul liniar-interactiv este de cele mai multe ori implementată într-o formă brută, în mod treptat, în modelele online, stabilizatorul funcționează fără probleme.
	Protejați echipamentele sensibile de cât mai multe întreruperi și perturbări electrice posibil.	În aceste scopuri, este potrivită doar o sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS) on-line.

Rețineți că dacă aveți nevoie doar de stabilizare a puterii și nu trebuie să asigurați funcționarea autonomă a echipamentului în timpul unei pene de curent, este mai indicat să cumpărați un stabilizator separat.

De asemenea, destul de des folosesc o combinație de un stabilizator + un UPS ieftin (sursa de alimentare neîntreruptibilă este conectată la rețea DUPĂ stabilizator). Un astfel de tandem nu numai că vă permite să reglați tensiunea dacă aceasta nu este prevăzută în UPS, dar prelungește și durata de viață a bateriilor UPS.

Ce echipament cumpărați un UPS pentru a vă proteja?

Ce UPS să alegeți depinde și de caracteristicile de design ale echipamentului conectat.

Regula generală este aceasta: puteți conecta aproape orice echipament la un UPS cu unda sinusoidală corectă la ieșire, trebuie doar să calculați corect puterea. Nu toate echipamentele pot fi conectate la alte UPS, în special cele de tip offline.

Particularitate	Tip optim de UPS	Explicaţie
Elemente sensibile la forme de undă nesinusoidale.		Cel mai frecvent caz este dispozitive cu motor electric, pompă, compresor, inclusiv pompele cazanelor pe gaz, precum și aproape toate aparatele de uz casnic: frigidere, uscătoare de păr, mașini de spălat, burghie electrice etc. O sinusoidă în trepte sau, mai ales, un meadru are un efect negativ asupra unui motor electric: apar curenți turbionari, inductivi. reactanța scade, ca urmare, motorul se supraîncălzi până la punctul de ardere. În unele dispozitive, de ex. imprimante laser, copiatoare De asemenea, pot exista componente care necesită o tensiune sinusoidală pentru a funcționa și vor dura mult mai puțin atunci când sunt operate de la un UPS cu undă pătrată sau cu formă de undă în pas.
Elemente inductive (inductoare, bobine).	UPS de tip on-line.	Destul de des apare întrebarea: este posibil să conectați dispozitive cu o sarcină inductivă, de exemplu, lămpi fluorescente, la o sursă de alimentare neîntreruptibilă obișnuită, ieftină? În practică, îl conectează și totul pare să funcționeze. Dar trebuie avut în vedere faptul că mulți producători nu recomandă categoric acest lucru și clasifică cazurile de întrerupere a curentului neîntrerupt după conectarea unei sarcini inductive ca negaranție. În plus, au existat cazuri în care o sarcină reactivă a deteriorat un UPS care nu a fost proiectat pentru acesta.
Alimentare cu transformator (liniar).	UPS de tip on-line.	Atunci când alegeți un UPS pentru dispozitive cu surse de alimentare cu transformator, trebuie să fiți atenți la un UPS care nu produce o ieșire de undă sinusoidală pură. Când este alimentat cu tensiune sub formă de meandru sau sinusoid în trepte, pierderile în transformator cresc, ceea ce, dacă este puternic încărcat, va duce la o scădere a resurselor transformatorului de zeci de ori. De asemenea, în practică, au existat cazuri când UPS-ul însuși, la care era conectată o astfel de sarcină, s-a ars. Pe de altă parte, destul de des echipamentele cu surse de alimentare cu transformatoare de putere redusă, de exemplu, radiotelefoanele, funcționează în liniște în tandem cu un UPS off-line. Cu toate acestea, mulți producători, ca și în cazul sarcinilor inductive, cel mai adesea nu recomandă conectarea surselor de alimentare cu transformatoare la UPS-uri convenționale. Cum să distingem o sursă de alimentare cu transformator de o sursă de alimentare cu comutare obișnuită? Dacă vorbim despre o sursă de alimentare externă, atunci o sursă de alimentare cu impulsuri este de obicei ușoară și mică, în timp ce o sursă de alimentare cu transformator este mai grea și mai mare, datorită faptului că transformatorul însuși se află în interiorul acesteia. Tipul de alimentare încorporată este mai dificil de determinat aici, trebuie să vă bazați pe documentația producătorului. Vestea bună este că, în majoritatea cazurilor, sursele de alimentare cu comutare sunt acum utilizate în echipamente electronice, cum ar fi modemuri, comutatoare, routere și computere.
Elemente structurale sensibile la calitatea puterii.	Doar tip UPS on-line.	Aproape toată lumea știe că echipamentele sunt sensibile la căderile de tensiune din rețea sau în mod constant sub (supra)tensiune. Cu toate acestea, calitatea sursei de alimentare este determinată nu numai de tensiune. Echipamentele sensibile de telecomunicații, audio-video, de măsurare și medicale reacționează, de asemenea, negativ la: frecvență instabilă a puterii, interferențe de radiofrecvență în rețea, distorsiunea armonică a tensiunii, impulsuri de tensiune în nanosecunde și microsecunde. Toate acestea nu numai că pot distorsiona funcționarea echipamentului, ci și pot scurta durata de viață a acestuia.
	UPS on-line cu putere corespunzătoare sarcinii.	Echipamentele cu motoare electrice, pompe, compresoare și alte elemente structurale care consumă o cantitate mare de energie electrică la momentul pornirii nu pot fi conectate la UPS-uri de putere redusă. Curenții de pornire pot depăși consumul standard de 3-7 sau de mai multe ori.

Cum se calculează puterea unui UPS?

Pentru a alege sursa neîntreruptibilă potrivită, trebuie să calculați puterea totală a echipamentului pe care urmează să-l conectați. Valorile puterii pot fi clarificate în specificațiile tehnice (fișa tehnică sau instrucțiunile pentru echipament).

Să ne uităm la un exemplu ipotetic.

Dorim să ne conectăm la UPS:

computer de 250 W,

monitor LCD de 60 W,

Aparat de aer conditionat 2000 W (cos φ = 0,8).

Există un punct aici: chiar dacă puterea tuturor dispozitivelor este exprimată într-o unitate, în acest caz în W, trebuie să calculați două puteri: în volți-amperi și wați.

Puterea în volți-amperi și wați - care este diferența?

Puterea, care este exprimată în volți-amperi (VA, VA) se numește toata puterea. Arata sarcina reala a echipamentului, tinand cont de cele active si reactive.

Puterea, care este exprimată în wați (W, W), se numește putere activă.

Acestea sunt două cantități diferite și ambele trebuie luate în considerare atunci când alegeți un UPS cu puterea de care aveți nevoie. Acest lucru este deosebit de important dacă intenționați să conectați o sarcină reactivă la UPS, deoarece în astfel de echipamente puterea aparentă și cea activă pot diferi semnificativ.

Calculul puterii în volți-amperi.

Pentru a converti puterea activă (în wați) în puterea totală în volți-amperi, folosim formula:

Unde:

VA - putere aparentă,
W - putere activă,
P este factorul de putere al echipamentului.

Dacă echipamentul aparține unei sarcini reactive și aceasta este aproape toate rețelele, echipamentele de telecomunicații, dispozitivele de iluminat și încălzire, adică echipamente fără inductanță, fără putere reactivă, precum și echipamente informatice cu surse de alimentare cu control al factorului de putere (APFC), factorul curent poate fi luat egal cu 1 sau mai bine cu o marjă mică - 0,95.

Dacă intenționați să conectați o imprimantă laser, un aparat de aer condiționat, lămpi fluorescente la un UPS - echipament care are motoare electrice și altele asemenea, tot ce are inductanță și putere reactivă, precum și computere cu surse de alimentare fără APFC, trebuie să uitați-vă la factorul de putere curent din pașaportul dispozitivului sau pe autocolantul de pe peretele din spate. Pentru această tehnică este cel mai adesea indicată. Factorul de putere este desemnat ca factor de putere (PF) sau cos φ.

În cazul în care producătorul nu a indicat valoarea factorului de putere, dar sarcina cu siguranță nu este complet activă, puteți lua cea mai comună valoare: 0,7.

Să revenim la exemplul nostru.

Sursa de alimentare din computer nu are ajustare a factorului de putere, așa că luăm valoarea P egală cu 0,7. La monitor este la fel. În total, obținem întreaga putere:

pentru un computer cu monitor: (250+60)/0,7 =442 VA,

pentru aer conditionat: 2000/0,8 =2500 VA,

Împreună: 2942 VA.

Deci, ar trebui să cumpărăm o sursă de alimentare neîntreruptibilă de 3000 VA? Fă-ți timp, nu este atât de simplu.

Calculul puterii în wați.

Cel mai adesea apare cel mai simplu caz - atunci când puterea este în wați, se mai numește putere activă, este deja indicat în documentația pentru echipament. Dacă nu, puteți converti puterea de la volți-amperi în wați folosind aceeași metodologie ca și pentru puterea totală.

Să calculăm puterea echipamentului nostru în wați:

computer cu monitor - 310 W,

aer condiționat - 2000 W,

Împreună: 2310 W.

În magazinul nostru online, printre UPS pentru 3000VA, de exemplu, există:

Cum se calculează capacitatea necesară a unei surse de alimentare neîntreruptibile?

De obicei, atunci când alegem o sursă de alimentare neîntreruptibilă, avem câteva cerințe specifice pentru timpul în care aceasta va susține funcționarea echipamentului conectat la aceasta în cazul unei pene de curent. Mulți producători indică o gamă aproximativă, de exemplu, ei scriu că, în funcție de sarcină, durata de viață a bateriei va fi de 4-20 de minute. Sau indică faptul că atunci când se lucrează la sarcină maximă, acest timp va fi de 5 minute.

Dar acest lucru este aproximativ și trebuie să fim absolut siguri că UPS-ul pe care l-am achiziționat va asigura funcționarea cu baterie pentru o anumită listă de echipamente. Sau calculați cât timp ne va menține sarcina modelul UPS ales.

Calculăm capacitatea bateriei pentru o durată de viață cunoscută a bateriei

Pentru calcule avem nevoie de:

Puterea totală activă (în wați) a echipamentului pe care urmează să-l conectăm la UPS (W).

Durata de viață a bateriei (T).

Tensiunea nominală a bateriei.

Folosim formula:

Unde:

T - timpul de funcționare autonomă planificată (h),

P - puterea echipamentului conectat (W),

KPD - eficiența unei surse de alimentare neîntreruptibile (puteți lua aproximativ 0,85).

Și formula pentru conversia capacității în Wh în capacitatea în AH:

Să presupunem că avem nevoie ca computerul și monitorul din exemplul de mai sus să funcționeze timp de 2 ore după o întrerupere de curent.

Capacitate (Wh) = 2 * 310 / 0,85 = 730 Wh.

Cu toate acestea, capacitatea bateriei este de obicei indicată în amperi-ore. Pentru a converti capacitatea watt-oră în capacitatea amperi-oră, va trebui să specificați tensiunea nominală a bateriilor.

Pentru baterii de 12V:

Capacitate (A*h) = 730/12 == 60,83 ≈ 61Ah.

Pentru baterii de 24 V:

730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.

Deoarece cel mai adesea un UPS folosește 1-2 baterii, mai rar 4, cu o capacitate de 7-9AH, ne va fi dificil să selectăm un UPS standard pentru astfel de valori de capacitate totală. Cel mai bine este să cumpărați o sursă de alimentare neîntreruptibilă cu posibilitatea de a conecta baterii externe și de a selecta capacitatea în funcție de nevoile dvs.

Catalog de UPS cu posibilitatea de a conecta baterii externe.
Eficiență UPS (aproximativ 0,85).

Folosim formulele:

V - tensiunea nominală a bateriei (V),

AH - capacitatea unei baterii (AH),

N este numărul de baterii.

E - capacitatea totală (Wh),

KPD - eficiența sursei de alimentare neîntreruptibilă (în mod implicit puteți lua 0,85,

P este consumul de energie al echipamentului conectat.

Să luăm ca exemplu UPS-ul USB PowerCom BNT-800AP. Producătorul susține o durată de viață a bateriei de 5 minute la sarcină maximă. Cât timp pot funcționa computerul și monitorul nostru cu un consum de energie de 310 W?

Capacitate totală (Wh) UPS = 12V * 7.2AH * 1 = 86.4 Wh.

Timp = 86,4*0,85 / 310 = 0,237 ore ≈ 14 minute.

Concluzie

Acum să rezumăm pe scurt.

Pentru a selecta un UPS, trebuie să:

Defini, ce tip de UPS ai nevoie.

Calculați puterea totală și activă necesară a UPS-ului, luând în considerare curenții de pornire și o marjă mică.

Dacă trebuie să mențineți puterea pentru un anumit timp, calculați câtă capacitate UPS este necesară pentru aceasta. Și, în funcție de capacitatea calculată, cumpărați o sursă obișnuită de alimentare neîntreruptibilă sau un UPS și un set de baterii suplimentare pentru aceasta.

site-ul web

Publicat de autor - , - 29 ianuarie 2014

Pentru simplitate, am realizat calculatoare de calcul:

Acum să prezentăm algoritmul de calcul:

1) Determinați puterea totală a sarcinii și curentul de descărcare constant.

2) Calculăm capacitatea bateriei necesară pentru o anumită autonomie.

3) Determinați tipul bateriei

Exemplu

Dat: doua benzi LED cu o putere de 10W fiecare si functionand la 12V. Autonomia necesara: 10h. Durată de viață: un an cu utilizare zilnică. Conditii de functionare: temperatura camerei constanta 20 de grade.

Găsi: baterii minime acceptabile și optime pentru rezolvarea problemei.

Soluţie

1) Putere totală W=10W*2=20W. Curent de descărcare constant: I=20/12=1,67A. Pentru calcule precise, este recomandabil să măsurați consumul de curent cu ajutorul unui multimetru.

2) Pentru a determina capacitatea necesară, trebuie să treceți prin următoarele puncte:

A) Pentru a suporta sarcina la un astfel de curent de descărcare, este necesar să se determine capacitatea minimă calculată a bateriei: 1,67 * 10 = 16,7 Ah.

b) Trebuie avut în vedere faptul că capacitatea bateriilor reîncărcabile este indicată de producători pe baza unui anumit timp de descărcare. De obicei este de 10 ore. Dar unii producători indică 20 de ore. Aici putem obține ajutor cu bateria, pe care îl puteți obține pe site-ul nostru. Să ne uităm la specificație:

În cazul nostru, timpul de funcționare de la baterie este de 10 ore, ceea ce înseamnă că putem considera capacitatea egală cu cea nominală. Cu toate acestea, dacă sarcina necesită 5 ore, atunci trebuie să țineți cont de faptul că, cu un astfel de timp de descărcare, capacitatea bateriei va fi mai mică (înmulțim curentul de descărcare cu orele - 4,8A * 5h = 24Ah în loc de 28). ).

În problemă putem observa că numărul planificat de cicluri este de 365. Adâncimea maximă aproximativă de descărcare în cazul nostru este de aproximativ 57%. Este indicat să-l luăm cu rezervă vom conta pe o descărcare de 50% (condițiile reale de funcționare diferă de condițiile ideale de laborator).

Astfel, introducem o corecție de 0,5: 16,7/0,8 = 33,4 Ah.

G) Dacă avem de-a face cu o temperatură de funcționare diferită de cea optimă (25 de grade), este necesar să introducem un factor de corecție, pe care îl putem lua și din specificație:

Deci la o temperatură de 10 grade ar trebui să introduceți un coeficient de 0,9, adică. încă +10% la capacitatea calculată.

3) Dacă avem nevoie de moduri de descărcare lungă, ar trebui să acordăm atenție seriei de baterii AGM de la producători populari de pe piața rusă:

Bateria are o serie Delta
La CSB -

Puțină teorie

Pentru a calcula timpul de funcționare a unei surse de alimentare neîntreruptibilă (UPS) cu orice sarcină, trebuie să cunoașteți capacitatea bateriei, care este exprimată în amperi-ore (A*h). Cu toate acestea, în caracteristicile unui UPS ei scriu de obicei nu amperi-ore, ci volți-amperi (V*A), adică scriu putere. Dar aceasta nu este doar putere, ci puterea ideală inventată de marketeri. Cuvântul cheie aici este „ideal”. Adică unul care nu poate exista în lumea reală. Să-l notăm ca Ideal.

Producătorii mai sinceri indică puterea efectivă, care este exprimată în mod tradițional în wați. Să-l notăm ca Efectiv . Puterea efectivă se obține din puterea ideală prin înmulțirea cu factorul de putere:

Eficient = k * Pideal

Care este factorul de putere? k ? La ieșirea UPS-ului este instalat un invertor, care convertește 12V furnizat de baterie în 220V necesar pentru alimentarea dispozitivelor conectate. Deoarece curentul de ieșire este alternativ, pierderea de putere este 1/sqrt(2)=0,70. În plus, excludem din această putere sursa de alimentare a circuitului UPS în sine și obținem un coeficient aproximativ egal cu 0,6.

De exemplu, o sursă neîntreruptibilă obișnuită de birou APC Smart UPS 500 are o putere de 500 VA. Aceasta perfect putere care poate fi furnizată de bateria instalată în interiorul UPS-ului. Eficient puterea, conform formulei și coeficientului nostru, va fi doar 0,6 din ideal, adică 300 W.

Acum întrebarea. De ce am scris mai întâi volți-amperi și apoi am început să scriem wați? Ambele sunt unități de putere. În mod tradițional, puterea ideală este scrisă în volți-amperi, iar puterea efectivă este scrisă în wați. Dar acestea sunt cantități de aceeași dimensiune.

Calcularea timpului de funcționare a dispozitivului

Acum să înțelegem cum să calculăm timpul de funcționare al unui dispozitiv alimentat de un UPS. De exemplu, avem un router Cisco gestionat care consumă 50 de wați. Ce înseamnă să consumi 50 W? Aceasta înseamnă că pe oră va cheltui 50 W de putere pentru munca sa. Adică, de fapt, ar trebui să scriem 50 W/h. Să notăm această cantitate ca Dpower (cererea de putere - consumul de energie).

UPS-ul nostru are o rezervă efectivă de putere de doar 300 W. Aceasta înseamnă că dacă echipamentul consumă 50 Wh/h, atunci UPS-ul nostru va fi suficient pentru:

300 W / 50 W/h = 6 h

Adică, formula pentru calcularea timpului va fi astfel:

T = Eficient / Dputere

Adică dacă Dpower va fi în dimensiunea W/h, apoi timpul va fi în ore.

Și în sfârșit, o mică prostie

Privind dimensiunile puterii (volt*amperi), ne amintim formula pentru puterea electrică de la un curs de fizică școlar:

P = U*I

Unde:

P este puterea bateriei, exprimată în volți-amperi (V*A),
V este tensiunea bateriei, exprimată în volți (V),
I este curentul generat de baterie, exprimat în amperi (A).

Acum, știind că sursele de alimentare neîntreruptibile conțin de obicei baterii cu o tensiune de 12V, putem afla puterea curentă pe care bateria este capabilă să o furnizeze:

I = P/U = 500/12 = 41,6 A

Oh, wow, 41,6 A! Ce fel de curent este acesta? Acesta este curent normal. Este doar un curent de scurtcircuit atunci când nu există rezistență și un curent calculat pe baza puterii ideale. Dar nu veți scurtcircuita bateria, veți conecta sarcina la UPS.

Este o garanție integrală a fiabilității sistemului de alimentare cu energie. Parametrii UPS trebuie să fie strict comparabili cu sarcina care va fi conectată la UPS. În caz contrar, sursa neîntreruptibilă nu va aduce beneficiul dorit, iar banii vor fi irositi.

Cum se calculează puterea neîntreruptibilă? Pentru a face acest lucru, este necesar să luați în considerare o serie de parametri, a căror cheie este puterea. Dacă cumpărați un UPS care are mai puțină putere în comparație cu sarcina, pur și simplu nu va funcționa. Pentru a calcula cu precizie puterea, trebuie să vă amintiți puțin de fizică.

Factorul de putere de sarcină sau, altfel, factorul de putere, este foarte important atunci când se calculează puterea unei surse de alimentare neîntreruptibile. Această figură arată ce proporție de putere consumă de fapt sarcina, adică puterea activă. Dacă considerăm sarcina ca o rezistență ideală, atunci în acest caz valoarea coeficientului va fi egală cu unitatea, care este valoarea maximă. Condensatorii și bobinele nu sunt consumatori de energie, deci pentru ei valoarea coeficientului este zero. Echipamentul poate avea o predominanță atât a componentelor capacitive, cât și a componentelor inductive.

Echipamentele cu o componentă capacitivă includ computere și servere. Componenta inductivă este prezentă în dispozitivele cu motoare electrice, poate fi o pompă, aparat de aer condiționat etc. Această informație este necesară în cazul în care UPS-ul va proteja echipamente de diferite tipuri, deoarece pentru primul factorul de putere tinde spre unitate, iar pentru al doilea este în intervalul de la 0,8 la 0,9. În acest caz, este necesar să găsiți factorul de putere mediu pentru a obține un rezultat precis.

Cum se calculează puterea unui UPS, cunoscând factorul de putere al sarcinii? Pentru a calcula puterea, trebuie să înmulțiți puterea nominală a UPS-ului cu factorul de putere. Rezultatul operațiunii este un număr care arată puterea activă maximă pe care o poate servi sursa de alimentare neîntreruptibilă. De exemplu, puterea UPS-ului este de 100 kVA, iar factorul de putere de sarcină este de 0,9. În acest caz, puterea de sarcină activă va fi de 90 kW. Puterea totală a sarcinii nu trebuie să depășească 90 kW și este mai bine dacă este ceva mai mică.

Astfel de dificultăți la calcularea puterii pot fi evitate dacă utilizați o sursă de alimentare neîntreruptibilă ca indicator al puterii de ieșire. În acest caz, calculul sursei de alimentare neîntreruptibilă se va efectua fără erori. Este o mare greșeală să comparăm puterile exprimate în volți-amperi și wați, deoarece valorile diferă semnificativ.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că puterea consumată de echipament poate fi puțin mai mică decât cea nominală. Acest lucru se poate întâmpla într-o varietate de cazuri. De exemplu, dacă luăm în considerare computerele, puterea lor în majoritatea cazurilor este determinată de puterea sursei de alimentare. Dar nu în toate cazurile acest algoritm de calcul este corect. Deci, de exemplu, un computer poate avea o sursă de alimentare cu o putere de 450 W, dar puterea totală a componentelor computerului este de numai 120 W. Pot exista o mulțime de astfel de caracteristici și trebuie luate în considerare atunci când se calculează o sursă de alimentare neîntreruptibilă.

O altă situație care trebuie luată în considerare pentru a calcula funcționarea UPS-ului este legată de frigider. De exemplu, poate avea o putere de 250 W, dar merită luat în considerare că frigiderul nu funcționează tot timpul, ci doar la anumite intervale. În acest caz, este necesar să aflați consumul anual de energie electrică. În calcule, trebuie să utilizați această valoare împărțită la 9. Trebuie remarcat faptul că puterea de sarcină trebuie calculată în wați.

Pe unele site-uri puteți găsi online calcule de putere UPS, dar acestea nu pot oferi date exacte deoarece nu țin cont de astfel de nuanțe. Dacă totuși decideți să utilizați astfel de servicii, atunci, pe lângă rezultatul obținut, trebuie să adăugați aproximativ 20%. Este important să ne gândim la perspectiva creșterii puterii de sarcină. Dacă sarcina crește în viitor, este mai bine să achiziționați imediat un UPS mai puternic. O situație similară este și cu serviciile care vă permit să calculați timpul de funcționare UPS online.

Calcul bateriei

Dacă trebuie să calculați capacitatea UPS pentru o anumită putere și timp de funcționare, atunci se folosește o formulă simplă:

Capacitate = 100 * timp * putere de sarcină

Durata de viață a bateriei este exprimată în ore, iar puterea de încărcare în kilowați. Vă rugăm să rețineți încă o dată că puterea nu este exprimată în volți-amperi. De exemplu, o sursă de alimentare neîntreruptibilă protejează un computer cu o putere de 500 W (0,5 kW). Sursa de alimentare neîntreruptibilă trebuie să asigure un timp de funcționare de 2 ore. În astfel de condiții, formula care vă permite să calculați capacitatea bateriei pentru un UPS ia următoarea formă:

100*0,5kW*8h=400 Ah

Astfel, pentru o sarcină cu o putere de 500 W, pentru a asigura funcționarea timp de 8 ore, este necesară o capacitate a bateriei de 400 Ah. Acest calcul al capacității bateriei pentru un UPS este aplicabil pentru bateriile cu o tensiune de 12 V. În plus, trebuie să țineți cont de faptul că formula este potrivită pentru o durată lungă de viață a bateriei, și anume aproximativ 9-10 ore. Acest lucru se datorează faptului că dependența capacității bateriei de timpul de încărcare nu este liniară pe tot parcursul.

Dacă timpul de funcționare este mai scurt, atunci trebuie făcute corecții. Acest lucru se datorează faptului că pentru o perioadă scurtă de timp curentul de descărcare este mare și bateria transferă doar o anumită parte din capacitatea sa către sarcină. Deci, dacă aveți nevoie de un timp de lucru de 30 de minute, atunci rezultatul trebuie împărțit la două, timp de 2 ore redus cu 40%, timp de 4 ore - 30%, timp de 6 ore - 40%. Pentru a determina valoarea exactă, este necesar să folosiți valoarea exactă a eficienței invertorului care este instalat pe UPS și să comparați datele cu curba de descărcare a unui anumit tip de baterie.

După ce a fost găsită capacitatea totală, este necesar să se calculeze numărul de baterii pentru UPS. Pentru a face acest lucru, trebuie să împărțiți capacitatea totală la capacitatea unei baterii. În cazul nostru, capacitatea totală a fost de 400 Ah. Să presupunem că capacitatea unei baterii este de 50 Ah. În acest caz, vom avea nevoie de 8 dintre aceste baterii.

Ore de lucru

Mulți utilizatori sunt interesați de timpul de funcționare pe care îl poate oferi o anumită sursă de alimentare neîntreruptibilă. Cum se calculează timpul de funcționare al unei surse de alimentare neîntreruptibile? Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți puterea sarcinii conectate la UPS, eficiența invertorului și capacitatea totală a bateriei.

Calculul total al bateriilor pentru un UPS este extrem de simplu. În majoritatea cazurilor, sursele de alimentare neîntreruptibile conțin baterii standard. Pentru a efectua un calcul total al bateriilor pentru un UPS, trebuie să înmulțiți numărul acestora cu capacitatea unei baterii.

Pentru a calcula durata de viață a bateriei unui UPS, se recomandă să luați randamentul invertorului egal cu 0,85. Puterea totală a sarcinii trebuie exprimată în wați. Am vorbit despre cum să-l găsim la începutul articolului.

Timpul de funcționare UPS este calculat folosind următoarea formulă:

Timp = capacitatea totală a bateriei * tensiunea bateriei * (eficiența invertorului / puterea de încărcare)

Valoarea obținută este aproximativă și se poate modifica pe durata de viață a sursei de alimentare neîntreruptibilă. Calculul timpului UPS este aproximativ, deoarece timpul depinde de uzura bateriei și de condițiile de funcționare, în principal de temperatura aerului. De exemplu, o creștere a temperaturii cu un grad după 40°C reduce capacitatea bateriei cu 5%, ceea ce este foarte semnificativ. Pentru o durată de viață maximă, se recomandă reducerea sarcinii sursei de alimentare neîntreruptibilă cu 20% la fiecare 10 grade după 25°C. Sau puteți organiza un sistem de răcire bun și nu permiteți deloc nicio creștere a temperaturii, pentru care sursa neîntreruptibilă va fi doar recunoscătoare.

Dacă astfel de calcule vă sunt de neînțeles, atunci puteți contacta specialiști în acest domeniu sau puteți utiliza un calculator special - un program de calcul UPS. Cu toate acestea, în acest caz, este necesar să folosiți software dovedit creat de profesioniști pentru a evita greșelile și alegerea greșită a UPS-ului. Avantajul unor astfel de programe este calculul. La calcul, puteți selecta tipul de miez al transformatorului. Calculele iau în considerare pierderile care sunt posibile în miez și fire de cupru.

Pot exista cazuri când nu sunt necesare date absolut exacte. În acest caz, puteți utiliza tabele speciale care arată durata de viață a bateriei pentru diferite tipuri de surse de alimentare neîntreruptibile. Aceste tabele includ timpul de funcționare în funcție de capacitatea bateriilor și puterea totală a sarcinii. În acest fel, puteți compara datele dvs. cu datele din tabel și puteți afla timpul aproximativ.

Știind cum să calculezi un UPS, poți face cea mai corectă alegere a UPS. Acum știi că durata de viață a bateriei nu depinde de puterea UPS-ului sau de tensiunea totală a bateriei, ci de capacitatea bateriilor. Prin urmare, atunci când alegeți un UPS, ar trebui să se acorde preferință bateriilor cu o capacitate mai mare în conformitate cu puterea dată. Această alegere va asigura autonomie maximă.

Scrie o scrisoare

Pentru orice intrebare puteti folosi acest formular.

Cum să alegeți configurația optimă UPS pentru organizarea alimentării neîntreruptibile pentru echipamentele și aparatele de uz casnic din casă

Este destul de dificil să răspunzi la întrebarea despre alegerea configurației unei surse de alimentare neîntreruptibile pentru a asigura o alimentare fiabilă a sistemelor de încălzire și inginerie și a aparatelor electrice de uz casnic. În esență, aceasta este o ecuație cu multe necunoscute. La urma urmei, nu se știe dinainte cât de proastă va fi sursa de alimentare a rețelei și cât de lungă vor fi întreruperile de curent.

În prima etapă, este necesar să se determine puterea totală a tuturor consumatorilor de energie a căror funcționare trebuie să fie asigurată în absența rețelei de alimentare. Pe baza acestei valori, este necesar să selectați un UPS cu o putere cu 20% mai mare decât valoarea maximă a sarcinii. După aceasta, trebuie să determinați capacitatea bateriilor externe, pe baza timpului de rezervă necesar.

Cea mai optimă soluție pentru alimentarea neîntreruptibilă este împărțirea sarcinii în mai multe grupuri mai mici de consumatori. Și rezolvați problema furnizării de rezerve separat pentru diferite grupuri de consumatori, în funcție de importanța acestora. Atunci când alegeți configurația unei surse de alimentare neîntreruptibile și a bateriilor, trebuie luat în considerare faptul că creșterea rezervei de putere UPS nu duce la o creștere liniară a duratei rezervei. Pentru a oferi o putere mare de sarcină, este necesar un UPS mai puternic, iar pentru a asigura un timp de rezervă îndelungat, este necesară creșterea capacității bateriilor externe.

O modalitate simplă de a calcula timpul de rezervă al sursei de alimentare neîntreruptibilă

Timpul de rezervă de putere este determinat în primul rând de doi parametri: puterea sarcinii utile și capacitatea totală a tuturor bateriilor.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că dependența timpului de rezervă de acești parametri nu este liniară. Dar pentru o estimare rapidă a timpului de slăbire, puteți utiliza o formulă simplă.

T=E*U/P(ore),

UndeE - capacitatebaterii,U - tensiunebaterii,P - puterea de sarcinătoate dispozitivele conectate.

O metodă rafinată pentru calcularea timpului de rezervă al sursei de alimentare neîntreruptibilă

Pentru a clarifica calculul timpului de rezerva, se introduc suplimentar coeficienti speciali: randamentul invertorului, coeficientul de descărcare a bateriei, coeficientul de capacitate disponibilă în funcție de temperatura ambiantă.

Ținând cont de acești coeficienți, formula de calcul ia următoarea formă.

T=E*U/P*KPD * KRA * KDE(ore),

unde KPD (eficiența invertorului) este în intervalul 0,7-0,8,

KRA (raportul de descărcare a bateriei) este în intervalul 0,7-0,9,

KDE (raportul capacității disponibile) este în intervalul 0,7-1,0.

Coeficientul de capacitate disponibil are o dependență complexă de valoarea temperaturii și viteza de aplicare a sarcinii. Cu cât temperatura aerului este mai rece, cu atât raportul de capacitate disponibilă este mai mic. Cu cât energia bateriei este consumată mai lent, cu atât coeficientul de capacitate disponibil este mai mare.

Tabele gata făcute cu valorile timpului de rezervă pentru sistemele de alimentare neîntreruptibilă din seriile SKAT și TEPLOCOM

Este necesară o baterie externă de 12 volți

Capacitate, în Ah	Putere de sarcină, VA
Capacitate, în Ah	100	150	200	250	270
26	2h 18min	1h 22min	55 min	44 min	39 min
40	3h 37min	2h 15min	1h 36min	1h 15min	1h 09min
65	7h 01min	4h 00min	2h 45min	2h 12min	1h 54min
100	12h 00min	7h 12min	5h 00min	3h 40min	3h 26min

Tabelul timpilor de rezervă aproximativi

Necesită două baterii externe de 12 volți

Capacitatea bateriei, Ah
Capacitatea bateriei, Ah	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
2x40	9,37	4,06	2,31	1,51	1,36	1,22	1,07	0,53	0,39	0,34
2x65	16,15	7,12	4,40	3,02	2,29	1,56	1,44	1,36	1,28	1,11
2x100	27,11	11,55	7,33	5,23	4,12	3,05	2,44	2,22	2,01	1,49
2x120	32,37	14,52	9,44	6,10	5,11	4,12	3,14	2,51	2,33	2,15
2x150	40,47	17,40	11,24	8,19	5,57	5,07	4,17	3,28	2,57	2,42
2x200	54,23	24,48	15,47	11,27	9,09	6,50	5,45	5,08	4,31	3,54

Tabelul timpilor de rezervă aproximativi

Necesita 8 baterii externe cu o tensiune de 12 volti

Capacitatea bateriei, Ah
Capacitatea bateriei, Ah	500	1000	1500	2000	2500	3000
65	12h 20min	5h 10min	2h 55min	2h 15min	1h 40min	1h 25min
100	19h 25min	8h 40min	5h 20min	3h 40min	2h 45min	2h 15min
120	23h 05m	11h 35min	7h 00min	4h 45min	3h 30min	2h 45min
150	28h 55min	14h 20min	8h 45min	6h 30min	4h 50min	3h 40min
200	38h 30min	19h 10min	12h 45min	8h 45min	7h 00min	5h 20min

Linie de mărci UPS S.K.A.T.Și TEPLOCOM oferă posibilitatea de a organiza o sursă de alimentare fiabilă și neîntreruptă consumatorilor de diferite capacități și scopuri. Sursele de alimentare neîntreruptibile fac posibilă organizarea alimentării neîntrerupte de la un cazan mic de încălzire sau o pompă de circulație până la alimentarea întregii locuințe sau birou. UPS-urile specializate fac posibilă organizarea alimentării neîntreruptibile pentru obiecte deosebit de importante, cum ar fi sistemele de comunicații, echipamentele de comunicații, sistemele de securitate și control.

Cum să măresc timpul de rezervă de încărcare?

Există mai multe modalități de a crește timpul de rezervă de putere a sarcinii utile. Toate aceste metode rezultă din formula de calcul a timpului de rezervă.

Pentru a crește timpul de rezervă, puteți crește capacitatea bateriilor externe, puteți reduce sarcina utilă și puteți crea condiții optime de funcționare pentru UPS și baterii.

Prima varianta- cel mai simplu, dar cel mai scump. Pentru a crește capacitatea bateriei, va trebui să cumpărați baterii mai scumpe și un UPS care să le permită să fie încărcate eficient. Pe lângă costul echipamentului, va trebui să alocați și o încăpere specială concepută pentru depozitarea și funcționarea bateriilor, dotată cu un sistem de ventilație bun.