Kuidas valida optimaalne konfiguratsioon UPS organisatsiooni jaoks katkematu toiteallikas seadmed ja kodumasinad majas
Üsna raske on vastata küsimusele katkematu toiteallika konfiguratsiooni valimise kohta, et tagada kütte- ja insenerisüsteemide ning kodumajapidamiste elektriseadmete usaldusväärne toide. Põhimõtteliselt on see võrrand paljude tundmatutega. Pole ju ette teada, kui halvaks läheb võrgu toiteallikas ja kui pikaks ajaks elektrikatkestused kestavad.
Esimeses etapis on vaja kindlaks määrata kõigi energiatarbijate koguvõimsus, kelle töö peab olema tagatud, kui puudub võrgu toiteallikas. Selle väärtuse põhjal on vaja valida UPS, mille võimsus on 20% suurem kui maksimaalne väärtus koormused. Pärast seda peate otsustama välise võimsuse üle patareid, lähtudes nõutavast broneerimisajast.
Enamik optimaalne lahendus katkematu toiteallikas jagab koormuse mitmeks väiksemaks tarbijarühmaks. Ja lahendage reservide andmise probleemid eraldi erinevad rühmad tarbijad olenevalt nende tähtsusest. Katkematu toiteallika ja akude konfiguratsiooni valimisel tuleb arvestada, et UPS-i võimsusreservi suurendamine ei too kaasa reservi kestuse lineaarset pikenemist. Suure koormusvõimsuse tagamiseks on vaja võimsamat UPS-i ning pika reservaja tagamiseks on vaja suurendada väliste akude mahtuvust.
Lihtne viis katkematu toiteallika varundusaja arvutamiseks
Võimsusreservi aja määravad eelkõige kaks parameetrit: kasuliku koormuse võimsus ja kõigi akude kogumaht.
Siiski tuleb märkida, et reservi aja sõltuvus nendest parameetritest ei ole lineaarne. Kuid aeglase aja kiireks ligikaudseks hindamiseks võite kasutada lihtsat valemit.
T=E*U/P(tundi),
KusE - mahutavuspatareid,U - pingepatareid,P - koormusvõimsuskõik ühendatud seadmed.
Täiustatud meetod katkematu toiteallika varundusaja arvutamiseks
Reservaja arvutamise selgitamiseks võetakse täiendavalt kasutusele spetsiaalsed koefitsiendid: inverteri kasutegur, aku tühjenemistegur, olemasoleva võimsuse koefitsient sõltuvalt ümbritseva õhu temperatuurist.
Võttes arvesse neid koefitsiente, võtab arvutusvalem järgmine vaade.
T=E*U/P*KPD * KRA * KDE(tundi),
kus KPD (koefitsient kasulik tegevus inverter) on vahemikus 0,7-0,8,
KRA (aku tühjenemise suhe) on vahemikus 0,7-0,9,
KDE (saadaval võimsuse suhe) on vahemikus 0,7-1,0.
Saadaval võimsuskoefitsiendil on kompleksne sõltuvus temperatuuri väärtusest ja koormuse rakendamise kiirusest. Mida külmem on õhutemperatuur, seda väiksem on saadaoleva võimsuse suhe. Mida aeglasemalt aku energiat tarbitakse, seda suurem on saadaolev võimsuskoefitsient.
Valmis tabelid SKAT ja TEPLOCOM seeriate katkematute toitesüsteemide reservaja väärtuste kohta
Vaja on ühte 12 V välist akut
| Mahutavus, Ah | Koormusvõimsus, VA | ||||
| 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 |
Ligikaudsete varuaegade tabel
Vajab kahte välist 12 V akut
| Aku mahutavus, 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 |
Ligikaudsete varuaegade tabel
Vajab 8 välist akut pingega 12 V
| Aku mahutavus, 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 |
UPS-i kaubamärkide rida S.K.A.T. Ja TEPLOCOM annab võimaluse korraldada usaldusväärse katkematu toiteallika erineva võimsuse ja otstarbega tarbijatele. Katkematu toiteallikad võimaldavad korraldada katkematu toite väikesest küttekatlast või tsirkulatsioonipumbast kuni kogu kodu või kontori toiteallikani. Spetsiaalsed UPS-id võimaldavad korraldada katkematut toiteallikat eriti olulistele objektidele, nagu sidesüsteemid, sideseadmed, turva- ja juhtimissüsteemid.
Kuidas suurendada laadimise varundamise aega?
Kasuliku koormuse võimsusreservi aja suurendamiseks on mitu võimalust. Kõik need meetodid tulenevad reservaja arvutamise valemist.
Reservaja suurendamiseks saate suurendada väliste akude võimsust, vähendada kasulikku koormust, luua optimaalsed tingimused UPS-i ja akude töö.
Esimene variant- kõige lihtsam, kuid kõige kallim. Aku mahu suurendamiseks peate ostma kallimad akud ja UPS-i, mis võimaldab neid tõhusalt laadida. Lisaks seadmete maksumusele peate eraldama ka spetsiaalse ruumi, mis on ette nähtud akude hoidmiseks ja kasutamiseks ning mis on varustatud hea ventilatsioonisüsteemiga.
Meenutagem mõnda füüsikat
Koormuse tarbitava võimsuse hindamisel tuleks arvestada täisvõimsus. Näivvõimsus (VA mõõtühik on volt-amprid) on kogu elektriseadme tarbitav võimsus. See koosneb aktiivsest (mõõtühik "W" - vatt) ja reaktiivsest (mõõtühik VAR - volt-amper reaktiiv) võimsuskomponentidest. Elektritarbijatel on sageli nii aktiivsed kui ka reaktiivsed komponendid.
. Seda tüüpi koormuse korral muundatakse kogu tarbitud energia soojuseks. Paljude seadmete jaoks on see komponent peamine. Nende hulka kuuluvad näiteks elektripliidid, valgustuslambid, elektrikerised, triikrauad, kütteelemendid jne.Reaktiivsed koormused . Peaaegu kõik muu. Need võivad olla oma olemuselt induktiivsed või mahtuvuslikud. Induktiivse koormuse komponendiga elektriseadme tüüpiline esindaja on elektrimootor. Näivvõimsus (P) ja aktiivvõimsus (Pa) on seotud koefitsiendiga cosФ.
Ra = cosФ x P
Milline on elektritarbijate võimsuse arvutamise metoodika?
Selleks, et teha optimaalne valik UPS-i mudelil, mis põhineb nõutava võimsuse kriteeriumil, peate arvutama teie koormuse poolt tarbitava koguvõimsuse. Koorma all, sisse sel juhul, viitab kõigile teie kodus (kontoris, korteris, tööstusruumides) asuvatele elektriseadmetele, mis kuuluvad kaitse alla.
Energiatarve konkreetne seade, on kõige parem kindlaks teha selle toote passist või kasutusjuhendist. Mõnikord on seadme või seadme tagaseinal näidatud energiatarve ja koefitsient cosF. Tuleb märkida, et erinevate seadmete dokumentides võib võimsuse väärtust näidata kas vattides või volt-amprites. Vigade vältimiseks seadmete võimsuse arvutamisel teeme iga mõõtühiku kohta eraldi kokkuvõtte kahes veerus.
- Loetleme kõik kaitse alla kuuluvad elektritarbijad;
- Võtame kokku nende volitused, nagu eespool märgitud;
- Toome saadud tulemused ühte võimsuse mõõtühikusse (soovitavalt volt-amprites). Selle jaoks:
Kui passis on märgitud aktiivvõimsus ja koefitsient cosF, siis on seda lihtne täisvõimsuseks ümber arvutada. Selle jaoks aktiivne jõud"W"-s tuleb jagada cosФ-ga. Näiteks kui toode ütleb, et aktiivvõimsus on 700 W ja cosФ = 0,7, siis tähendab see, et kogu tarbitav võimsus võrdub 700/0,7 = 1000 VA. Kui cosФ pole määratud, siis ligikaudseks arvutuseks võtame selle väärtuseks 0,7.
Sel viisil arvutatud võimsus tuleks lisada teise veeru võimsuste summale (summitud VA-s).
Märge: elektriseadmete puhul, millel on ainult aktiivne koormus, võetakse koefitsient 1.
Arvestada tuleks veel ühe asjaga oluline punkt- käivitusvoolud. Iga elektrimootor (kompressor) tarbib sisselülitamise hetkel mitu korda rohkem energiat kui nominaalrežiimis. Juhul, kui koormus sisaldab elektrimootorit (näiteks: sukelpump, külmik, puur), tuleb selle nimivõimsustarve korrutada vähemalt 3-ga (eelistatavalt 5-ga), et vältida stabilisaatori või UPS-i ülekoormamist seadme sisselülitamisel. Tehke oma arvutustes need kohandused.
Niisiis, võimsus on arvutatud.
Siiski võtame arvesse veel kahte punkti.
- Elus praktiliselt pole juhtumeid, kus absoluutselt kogu koormus korraga töötab. Tegelikult, kui te võtate külalisi vastu, siis on ebatõenäoline, et sel ajal pesu pestakse, valgustust ei lülitata päeva jooksul sisse jne. Praktikas on olemas selline asi nagu "samaaegse lülituskoefitsient". Seega saab arvutatud väärtust vähendada (st korrutada ligikaudu koefitsiendiga 0,3-0,5).
- Teisest küljest on vastuvõetamatu, et see töötab režiimis täislaadung. "Õrn" töörežiimi loomiseks on soovitatav suurendada eelmiste arvutuste tulemusel saadud võimsust ligikaudu 10-15%. Seda tehes pikendate seadmete tööiga, suurendate töökindlust ja loote võimsusreservi uute seadmete ühendamiseks.
Vajalik number on leitud. Nüüd põhineb konkreetsed näited, valige UPS.
Võimsuse määramise hõlbustamiseks võite esitada tabeli kodumasinate elektritarbimise ligikaudsete andmetega.
- Külmkapp – kuni 1 kW
- TV - 0,08 kW
- Pesumasin- 1,5 kW
- Elektriline veekeetja - 2 kW
- Tolmuimeja – 0,8 kW
- Raud - 1 kW
- Mikrolaineahi - 1 kW
- Valgustus (hõõglambid - 1 tk.) - 0,06 kW.
- Arvutid ja monitorid:
Kaasaegne elektritarbimine CRT monitorid
- 15" 70-100 W
- 17" 90-110 W
- 19" 100-150 W
- 22" 110-180 W
Kaasaegne elektritarbimine LCD monitorid
- 15" - 25-45 W
- 17" - 35-50 W
- 19" - 40-60 W
Katkematu toiteallika nimivõimsus on üks olulisemaid tehnilised parameetrid, millega tuleb arvestada, millal UPSi valimine. Vähemalt UPS-i võimsuse vale arvutamine toob kaasa asjaolu, et katkematu toiteallikas on pidevalt ülekoormatud ja seetõttu ei suuda see täita oma põhieesmärki - kaitsta seadmeid. Halvimal juhul võib olulise ülekoormuse korral UPS ise põhjustada kriitilise koormuse voolukatkestuse.
UPS-i võimsuse arvutamine. teooria.
Katkematu toiteallika nimivõimsus määratakse sellega ühendatud koormuse võimsuse põhjal. Siin peame koormuse all silmas kõigi elektriseadmete koguvõimsust, mida plaanitakse UPS-iga ühendada. Seetõttu peate koormuse võimsuse õigesti arvutama ja arvutuse põhjal valima katkematu toiteallika. Oluline täpsustus - arvutamisel tuleks lähtuda nii koormuse kogu- kui ka aktiivvõimsusest. Meenutagem mõningaid andmeid kooli füüsikakursusest.
Näivvõimsus (ühik VA, VA - volt-amper) on kogu koormuse poolt tarbitav võimsus. Koguvõimsus koosneb kahest komponendist - aktiivvõimsusest (ühik W, W - vatt) ja reaktiivvõimsus(mõõtühik var, var – reaktiivne volt-amper). Reeglina on valdav enamus koormustest nii aktiivseid kui ka reaktiivseid komponente.
– koormus, milles kogu tarbitud energia muundatakse soojuseks. Sellise koormuse reaktiivne komponent on nii väike, et seda võib tähelepanuta jätta. Aktiivsete koormuste hulka kuuluvad erinevad kütteseadmed (soojendid, kütteelemendid jne), hõõglambid, triikrauad ja elektripliidid. Reeglina näitab elektriseadmete tootja sellise koormuse võimsust vattides.– kõik muud koormad. Reaktiivkoormus võib olemuselt olla induktiivne või mahtuvuslik. Reaktiivkomponendiga koormuse tüüpiline esindaja, mis on olemuselt induktiivne, on elektrimootor. Elektrimootori koguvõimsus P ja aktiivvõimsus P a on omavahel seotud koefitsiendiga cos φ.cos väärtusφ on tavaliselt märgitud toote tehnilistele andmetele.
UPS-i võimsuse arvutamine. Metoodika.
Kõige sagedamini sisenevad katkematute toiteallikate tootjad tehniline spetsifikatsioon Varustust näitab UPSi kogu- ja aktiivvõimsus. Harvemini võite leida näitu täisvõimsuse ja väljundvõimsusteguri väärtuse kohta. Viimasel juhul saab UPS-i aktiivvõimsust arvutada valemi abil
Siin
P – UPSi täisvõimsus
P a – UPSi aktiivvõimsus
P F – väljundvõimsustegur (näidatud katkematu toiteallika tehnilises kirjelduses)
Võimsuse järgi valimiseks nõutav mudel Katkematu toiteallika puhul peate arvutama UPS-iga ühendatavate elektriseadmete koguvõimsuse. Arvutamine tuleks läbi viia nii aktiivse kui ka kogukoormuse võimsuse kohta, see tähendab, et lõpuks peaksite saama kaks numbrit - kogu koormuse võimsus (volt-amprites) ja aktiivkoormuse võimsus (vattides). Arvutusalgoritm on ligikaudu järgmine
1. Koostage loend elektriseadmetest, mida kavatsete UPS-iga ühendada.
2. Määrake iga seadme koguvõimsus, kasutades ühte järgmistest meetoditest
- Täisvõimsuse näitab tootja seadme andmelehel.
- Kui seadmete aktiivvõimsus on passis märgitud, arvutage koguvõimsus allpool toodud valemi abil.
Siin
P – seadme koguvõimsus
P a – seadme aktiivvõimsus
cos φ – võimsustegur (näidatud seadme passis). Kui passis pole cos φ märgitud, siis lähtume arvutamisel sellest, et cos φ = 0,7. Aktiivsete koormuste (soojendid, hõõglambid jne) puhul cos φ = 1.
3. Oluline märkus. Kui plaanite UPS-iga ühendada elektrimootori või elektrimootorit sisaldava elektriseadme, siis tuleb võimsuse arvutamisel arvestada käivitusvooludega. Iga elektrimootor tarbib sisselülitamise hetkel oluliselt rohkem energiat kui nominaaltöörežiimis. Seetõttu tuleb katkematu toiteallika ülekoormamise vältimiseks seadme nimivõimsuse väärtus korrutada vähemalt 5-ga ja eelistatavalt 7-ga.
4. Koormuse koguvõimsuse saamiseks liitke kõigi seadmete kohta saadud andmed.
5. Samamoodi arvutage oma koormuse aktiivvõimsus. Aktiivvõimsuse arvutamiseks kasutage järgmist valemit.
Võimsuse arvutamine. UPS-i valimise reegel võimsuse järgi
Seega saime oma koormuse võimsuse kaks väärtust - koguvõimsus ja aktiivvõimsus. UPS-i valimise põhireegel võimsuse järgi on järgmine: katkematu toiteallika nimivõimsus peaks olema 25% suurem kui teie koormuse võimsus. Pealegi peaks see reegel toimima nii UPSi koguvõimsuse kui ka aktiivvõimsuse puhul. Loomulikult saate valida UPS-i, mille nimivõimsus on võrdne koormusvõimsusega või sellest veidi suurem. See valik on vastuvõetav ja töötab, kuid 100% koormatud UPSi kasutusiga on oluliselt (mitu korda) lühem kui UPSi kasutusiga, mille koormus ei ületa 80% nimikoormusest.
UPS-i võimsuse arvutamine. Mõne elektriseadme ligikaudne võimsus
Allpool on toodud erinevate kodumasinate elektritarbimise ligikaudsed väärtused.
Seadmed.
TV – 80 W.
Pesumasin – 500…2000 W.
Külmkapp - 1000 W.
Mikrolaineahi - 1000 W.
Elektriline veekeetja – 2000 W.
Elektripliit – 1000…2000 W.
Tolmuimeja – 200…3000 W.
Raud – 400…2000 W.
Kodumajapidamises kasutatav hõõglamp – 25…75 W.
Kodune luminofoorlamp – 5…30 W.
Arvutitehnoloogia.
Võrgu ruuter, jaotur – 10…20 W.
Süsteemiplokk personaalarvuti – 200…1000 W.
Serveri süsteemiplokk – 300…1500 W.
CRT monitor – 15…200 W.
LCD monitor – 20…60 W.
Millist UPS-i valida? Tõstatasime selle teema eelmises artiklis ja uurisime tootjate pakutavate katkematute toiteallikate tüüpe. Täna räägime sellest, kuidas valida katkematu toiteallikat sõltuvalt teie ülesannetest ja seadme tüübist, ning arvutame ka vajalik võimsus UPS.
Millist katkematut toiteallikat vajate, sõltub mitmest põhipunktist:
- Milliste võrguprobleemide eest soovite oma seadmeid kaitsta?
- Seadmete disainifunktsioonid, mida soovite UPS-iga ühendada.
- UPSi planeeritud koormusvõimsus.
- Vajalik aeg aku kestvus.
Niisiis, selles artiklis vaatleme katkematu toiteallika valimist, võttes arvesse järgmisi küsimusi:
- Arvutame aku mahutavuse teadaoleva aku kasutusaja kohta.
- Arvutame aku kasutusaega, teades UPSi võimsust.
Miks vajate UPS-i?
Vastus küsimusele: millist katkematut toiteallikat valida, sõltub eelkõige sellest, miks seda vaja on.
| Milleks? | Mida osta | |
| Lülitage arvuti õigesti välja ja jääge voolukatkestuse ajal aega andmete salvestamiseks. | Sel juhul võtke julgelt kaasa odav off-line või line-interaktiivne UPS, mille aku tööiga on 5–15 minutit. | |
| Kui see on piisav, andke seadmele toide pikk seiskamine elektrit. |
Kui teie seade sobib mittesinusoidse lainekuju jaoks, ostke off-line või line-interaktiivne UPS, kuid suurenenud võimsus, vaatega pikk töö patareidest. Allpool saate lugeda, kuidas võimsust arvutada. Pikim tööaeg aastal võrguühenduseta režiimis- UPS väliste akudega, tänu võimalusele võimsust suurendada täiendavad akud(paralleelselt ühendatud). Sellised katkematud toiteallikad on enamasti kallimast kategooriast, topeltkonversiooniga. Kui see on vajalik tõesti pikki töötunde, võib-olla kümneid tunde parim väljapääs Ostan generaatori. |
|
| Kaitske seadmeid üle- või alapinge, languste ja seadmele ohtlike väljalülituste eest mõneks sekundiks (meie elektrikutele meeldib lülitit edasi-tagasi tõmmata). | Nendel eesmärkidel vajate AVR-funktsiooniga UPS-i ( automaatne reguleerimine pinge): liiniinteraktiivne UPS või kallim topeltkonversioon. Pinge stabiliseerimine liiniinteraktiivses UPS-is rakendatakse enamasti järk-järgult, töötlemata kujul võrgumudelid Stabilisaator töötab sujuvalt. | |
| Kaitske tundlikke seadmeid maksimaalne kogus rikked ja häired elektrivõrgus. | Nendel eesmärkidel sobib ainult võrguühendusega katkematu toiteallika (UPS) tüüp. |
Pange tähele, et kui vajate ainult voolu stabiliseerimist ja ei pea tagama seadmete autonoomset tööd voolukatkestuse ajal, on soovitav osta eraldi stabilisaator.
Samuti kasutavad nad üsna sageli stabilisaatori + odava UPS-i kombinatsiooni (katkematu toiteallikas ühendatakse võrku PÄRAST stabilisaatorit). Selline tandem mitte ainult ei võimalda teil pinget reguleerida, kui see pole UPS-is ette nähtud, vaid pikendab ka UPS-i akude eluiga.
Milliseid seadmeid te UPS-i kaitsmiseks ostate?
Millist UPS-i valida, sõltub ka ühendatud seadmete disainifunktsioonidest.
Üldreegel on järgmine: UPS-iga saate ühendada peaaegu kõik seadmed, mille väljundis on õige siinuslaine, peate lihtsalt võimsuse õigesti arvutama. Kõiki seadmeid ei saa ühendada teiste UPS-idega, eriti võrguühenduseta tüüpi.
| Omapära | Optimaalne UPS-i tüüp | Selgitus |
|
Mittesinusoidsete lainekujude suhtes tundlikud elemendid. |
Kõige tavalisem juhtum on elektrimootoriga seadmed, pump, kompressor, sealhulgas gaasikatelde pumbad, samuti peaaegu kõik Seadmed: külmikud, föönid, pesumasinad, elektritrellid jne. Astmeline siinuslaine või pealegi meander avaldab elektrimootorile negatiivset mõju: tekivad pöörisvoolud ja induktiivne reaktiivsus, mille tagajärjel kuumeneb mootor üle kuni põlemiseni. Mõnes seadmes, nt. laserprinterid, koopiamasinad Võib olla ka komponente, mille tööks on vaja siinuslaine pinget ja mis kestavad palju vähem, kui neid kasutatakse ruutlaine või astmelise lainekujuga UPS-i abil. |
|
|
Induktiivsed elemendid (induktiivpoolid, drosselid). |
UPS on-line tüüp. |
Üsna sageli tekib küsimus: kas induktiivkoormusega seadmeid on võimalik ühendada näiteks tavalise odava katkematu toiteallikaga? luminofoorlambid? Praktikas ühendavad nad selle ja kõik näib toimivat. Kuid tuleb meeles pidada, et paljud tootjad seda kategooriliselt ei soovita ja liigitavad katkematu voolukatkestuse juhud pärast induktiivkoormuse ühendamist garantiiväliseks. Lisaks on esinenud juhtumeid, kus reaktiivkoormus kahjustas UPS-i, mis ei olnud selleks ette nähtud. |
|
Trafo (lineaarne) toiteallikas. |
UPS on-line tüüp. |
Trafo toiteallikaga seadmete jaoks UPS-i valimisel peate olema ettevaatlik UPS-i suhtes, mis ei tooda puhast siinuslaine väljundit. Kui toitepingega toidetakse meander- või astmelise sinusoidi kujul, suurenevad trafo kaod, mis tugeva koormuse korral vähendab trafo ressursse kümneid kordi. Ka praktikas on ette tulnud juhtumeid, kus põles läbi UPS ise, millega selline koormus oli ühendatud. Teisest küljest töötavad väikese võimsusega trafo toiteallikatega seadmed, näiteks raadiotelefonid, vaikselt koos võrguühenduseta UPS-iga. Kuid paljud tootjad, nagu ka induktiivsete koormuste puhul, ei soovita enamasti ühendada trafo toiteallikaid tavaliste UPSidega. Kuidas eristada trafo toiteallikat tavalisest lülitustoiteallikast? Kui me räägime välisest toiteallikast, siis impulss-toiteallikas on tavaliselt kerge ja väike, samas kui trafo toiteallikas on raskem ja suurem, kuna trafo ise asub selle sees. Sisseehitatud toiteallika tüüpi on keerulisem kindlaks teha; siin peate tuginema tootja dokumentatsioonile. Hea uudis on see, et enamikul juhtudel elektrooniline tehnoloogia, nagu modemid, lülitid, ruuterid, arvutid, lülitustoiteallikad on nüüd kasutusel. |
|
Elektrikvaliteedi suhtes tundlikud konstruktsioonielemendid. |
Ainult on-line UPS-i tüüp. |
Peaaegu kõik teavad, et seadmed on tundlikud võrgu pingelanguse suhtes või pidevalt (üle)pinge all. Toiteallika kvaliteeti ei määra aga mitte ainult pinge. Tundlikud telekommunikatsiooni-, audio-video-, mõõte- ja meditsiiniseadmed reageerivad negatiivselt ka:
Kõik see ei saa mitte ainult moonutada seadmete tööd, vaid ka lühendada nende kasutusiga. |
|
|
On-line UPS, mille võimsus vastab koormusele. |
Seadmed, millel on elektrimootorid, pumbad, kompressorid ja muud konstruktsioonielemendid, mis käivitamise hetkel tarbivad suur hulk elektrit, ei saa ühendada väikese võimsusega UPS-iga. Sisendvoolud võivad ületada standardtarbimist 3-7 või enam korda. |
Kuidas arvutada UPSi võimsust?
Õige katkematu toiteallika valimiseks peate arvutama selle seadmete koguvõimsuse, millega kavatsete ühendada. Võimsuse väärtusi saab täpsustada tehnilised kirjeldused(pass või varustusjuhend).
Vaatame hüpoteetilist näidet.
Soovime UPS-iga ühenduse luua:
- 250 W arvuti,
- 60 W LCD monitor,
- 2000 W konditsioneer (cos φ = 0,8).
Siin on üks punkt: isegi kui kõigi seadmete võimsust väljendatakse ühes ühikus, antud juhul W-des, peate arvutama kaks võimsust: volt-amprites ja vattides.
Võimsus volt-amprites ja vattides – mis vahe on?
Nimetatakse võimsust, mida väljendatakse volt-amprites (VA, VA). täisvõimsus. See näitab seadmete tegelikku koormust, võttes arvesse aktiivseid ja reaktiivseid.
Võimsust, mida väljendatakse vattides (W, W), nimetatakse aktiivne jõud.
Tegemist on kahe erineva kogusega ja mõlemaga tuleb arvestada vajaliku võimsusega UPSi valimisel. See on eriti oluline, kui kavatsete UPS-iga ühendada reaktiivkoormuse, kuna sellistes seadmetes võivad näiv- ja aktiivvõimsus oluliselt erineda.
Võimsuse arvutamine volt-amprites.
Aktiivvõimsuse (vattides) teisendamiseks volt-amprites koguvõimsuseks kasutame valemit:
Kus:
- VA - näiv võimsus,
- W - aktiivvõimsus,
- P on seadme võimsustegur.
Kui seadmed kuuluvad reaktiivkoormuse alla ja see on peaaegu kõik võrgu-, telekommunikatsiooniseadmed, valgustus- ja kütteseadmed, see tähendab ilma induktiivsuseta, reaktiivvõimsuseta seadmed, samuti arvutitehnoloogia Võimsusteguri reguleerimisega (APFC) toiteallikate puhul võib vooluteguriks võtta 1 või parem väikese varuga - 0,95.
Kui kavatsete ühendada UPS-i laserprinter, kliimaseade, luminofoorlambid - seadmed, millel on elektrimootorid jms, kõik kus on induktiivsus ja reaktiivvõimsus, samuti ilma APFCta toiteallikatega arvutid, hetke võimsustegurit tuleb vaadata seadme passist või kleebis tagaseinal. Selle tehnika puhul on see kõige sagedamini ette nähtud. Võimsustegur on näidatud kui Võimsustegur(PF) või cos φ.
Juhul, kui tootja ei ole võimsusteguri väärtust märkinud, kuid koormus pole ilmselgelt täielikult aktiivne, võite võtta kõige tavalisema väärtuse: 0,7.
Tuleme tagasi meie näite juurde.
Arvuti toiteallikal ei ole võimsusteguri reguleerimist, seega võtame P väärtuseks 0,7. Monitoril on sama lugu. Kokku saame täisvõimsuse:
- monitoriga arvuti puhul: (250+60)/0,7 =442 VA,
- kliimaseadme jaoks: 2000/0,8 =2500 VA,
- Koos: 2942 VA.
Niisiis, kas peaksime ostma 3000VA katkematu toiteallika? Võtke aega, see pole nii lihtne.
Võimsuse arvutamine vattides.
Enamasti juhtub kõige lihtsam juhtum - kui võimsus on vattides, nimetatakse seda ka aktiivne jõud, on juba märgitud seadme dokumentatsioonis. Kui ei, saate teisendada võimsuse volt-ampritelt vattideks, kasutades sama metoodikat nagu koguvõimsuse puhul.
Arvutame oma seadmete võimsuse vattides:
- arvuti koos monitoriga - 310 W,
- konditsioneer - 2000 W,
- Koos: 2310 W.
Meie e-poes UPSide hulgas 3000 eestVA on näiteks:
Kuidas arvutada katkematu toiteallika vajalikku võimsust?
Tavaliselt on meil katkematu toiteallika valimisel teatud kindlad nõuded aja kohta, mille jooksul see toetab sellega ühendatud seadmete tööd elektrikatkestuse korral. Paljud tootjad näitavad ligikaudset vahemikku, näiteks kirjutavad nad, et olenevalt koormusest on aku eluiga 4-20 minutit. Või osutage sellele töötamisel maksimaalne koormus see aeg on 5 minutit.
Kuid see on ligikaudne ja me peame olema täiesti kindlad, et ostetud UPS töötab akuga teatud nimekiri varustus. Või arvutage, kui kaua meie valitud UPS-i mudel meie koormust vastu peab.
Arvutame aku mahutavuse teadaoleva aku kasutusaja kohta
Arvutuste tegemiseks vajame:
- UPS-iga ühendatavate seadmete kogu aktiivvõimsus (vattides) (W).
- Aku tööiga (T).
- Aku nimipinge.
Kasutame valemit:
Kus:
- T - planeeritud autonoomse töö aeg (h),
- P - ühendatud seadmete võimsus (W),
- KPD- Allika efektiivsus katkematu toiteallikas (võite võtta umbes 0,85).
Ja valem võimsuse teisendamiseks Wh-des võimsuseks AH-s:
Oletame, et vajame ülaltoodud näites toodud arvutit ja monitori, et need töötaksid 2 tundi pärast elektrikatkestust.
Võimsus (Wh) = 2 * 310 / 0,85 = 730 Wh.
Aku mahtuvust näidatakse aga tavaliselt ampertundides. Vatt-tunni võimsuse teisendamiseks ampertundideks peate määrama akude nimipinge.
12 V akude jaoks:
Mahutavus (A*h) = 730/12 == 60,83 ≈ 61 Ah.
24 V akude jaoks:
730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.
Kuna UPS kasutab enamasti 1-2 akut, harvemini 4, mahutavusega 7-9AH, on meil raske selliste koguvõimsuse väärtuste jaoks standardset UPS-i valida. Parim on osta katkematu toiteallikas, millel on võimalus ühendada välised akud ja valige võimsus vastavalt oma vajadustele.
Väliste akude ühendamise võimalusega UPS-ide kataloog.
UPSi efektiivsus (umbes 0,85). Kasutame valemeid:
- V - aku nimipinge (V),
- AH - ühe aku mahutavus (AH),
- N on patareide arv.
- E – koguvõimsus (Wh),
- KPD - katkematu toiteallika efektiivsus (vaikimisi võite võtta 0,85,
- P on ühendatud seadmete energiatarve.
Võtame näiteks PowerCom BNT-800AP USB UPSi. Tootja väidab, et aku kestvus on 5 minutit maksimaalne koormus. Kui kaua saavad meie arvuti ja monitor töötada 310 W voolutarbega?
Koguvõimsus (Wh) UPS = 12V * 7,2AH * 1 = 86,4 Wh.
Aeg = 86,4*0,85 / 310 = 0,237 tundi ≈ 14 minutit.
Järeldus
Teeme nüüd lühidalt kokkuvõtte.
UPS-i valimiseks peate:
veebisait
- Defineeri, millist tüüpi UPS-i vajate.
- Arvutage UPS-i vajalik kogu- ja aktiivvõimsus, võttes arvesse käivitusvoolusid ja väikest varu.
- Kui teil on vaja teatud aja jooksul toidet säilitada, arvutage, kui palju UPS-i võimsust selleks vaja on. Ja olenevalt arvutatud võimsusest ostke tavaline katkematu toiteplokk või UPS ja selle jaoks lisaakude komplekt.
Katkematu toiteallikas on seade, mis on loodud sellega ühendatud seadmete kaitsmiseks lühiajaliste ja pikaajaliste toitekatkestuste eest, samuti võrgu lubamatute pingetõusude eest.
Katkematu toiteallika aku tööiga mõjutavad paljud tegurid, millest peamised on:
- laadige UPS-iga ühendatud toide;
- UPS-iga ühendatud akude arv ja mahutavus;
- UPSi disain.
Kõrval disain Katkematu toiteallikad jagunevad peamiselt kahte tüüpi: sisseehitatud akudega UPS ja väliste akudega töötamiseks mõeldud UPS.
Sisseehitatud akudega UPSid ei ole mõeldud aku pika tööea tagamiseks. Neid kasutatakse seadmete kiireks ja korrektseks välja- ja väljalülitamiseks (näiteks personaalarvutid). Selliste UPSide autonoomses režiimis tööaeg ei ületa reeglina 5–15 minutit.
UPS, mis on loodud töötama väliste akudega, võib pakkuda kaua aega autonoomne töö, kuna nendega saab ühendada suure hulga akusid suur võimsus. Selliseid UPSe kasutatakse näiteks eramajade ja suvilate katkematu toitesüsteemide ehitamiseks ning aku eluiga võib ulatuda kahe või enama päevani.
Aku tööea arvutamiseks on mitu võimalust, mille hulgast saab välja tuua peamised.
Meetod 1. Arvutamine lihtsustatud valemiga (See meetod on keskmistatud ja annab ligikaudse tulemuse).
Lihtsustatud valem on järgmine:
, Kus:
- Patareide arv;
- Püsiv koormusvõimsus, W.
Näiteks ühe 75 ampertunnise akuga 100 W hõõglamp töötab pidevalt 9 tundi (75 * 12 * 1/100).
2. meetod. Aku tööea arvutamine UPSi töö vastavalt määratud valemile.
Täpsustatud valem on järgmine:
Aku tööiga, tund;
- Ühe aku mahutavus, A*h;
- Ühe aku pinge, V;
- Patareide arv rühmas;
- akurühmade arv;
- UPSi efektiivsus;
- Aku tühjenemise koefitsiendi sügavus on sõltuvalt akude tüübist ja kulumisest oletatud 0,8 – 0,9;
- koefitsient, mis sõltub akude töötemperatuurist (temperatuuril 25 °C võetakse see 1, temperatuuril 0 °C võetakse see 0,88);
- Koefitsient olenevalt aku tühjenemisajast. 10-tunnise tühjenemise korral eeldatakse, et see on võrdne ühega. Selle koefitsiendi sõltuvus on näidatud alloleval graafikul:
- Konstantne keskmine koormusvõimsus, W. Siin on oluline mõista, mis see on püsiv keskmine võimsus koormused. Näiteks kui koormus on teler, mille võimsustarve on 100 W ja kui see töötab 30% ajast, siis sellise koormuse konstantseks keskmiseks võimsuseks eeldatakse 30 W.
Üldiselt, kui arvutatakse näiteks eramaja katkematu toitesüsteem, siis summeeritakse kõigi koormuste nimivõimsus ja keskmine konstantne võimsus võetakse võrdseks 20-25% saadud väärtusest.
3. meetod. Küsige meie poe spetsialistidelt abi aku tööea arvutamisel.
Kui te ei soovi aku tööea arvutamiseks valemite ja numbritega tegeleda, võite alati saada kvalifitseeritud nõu meie spetsialistidelt.
Meie kogenud spetsialistid ei arvuta mitte ainult teie koormusi kõige täpsemini, vaid arvutavad õigesti ka aku tööea, tuginedes mitmeaastasele katkematu toitesüsteemide ehitamise kogemusele.
