Kako odabrati optimalna konfiguracija UPS za organizaciju neprekidno napajanje oprema i kućanskih aparata u kući
Prilično je teško odgovoriti na pitanje o odabiru konfiguracije besprekidnog napajanja kako bi se osiguralo pouzdano napajanje sustava grijanja i inženjeringa te kućanskih električnih uređaja. U biti, ovo je jednadžba s mnogo nepoznanica. Uostalom, ne zna se unaprijed koliko će biti loše napajanje mreže i koliko će trajati prekidi struje.
U prvoj fazi potrebno je utvrditi ukupnu snagu svih potrošača energije čiji rad mora biti osiguran bez mrežno napajanje. Na temelju ove vrijednosti potrebno je odabrati UPS snage 20% veće od maksimalna vrijednost opterećenja. Nakon toga morate odlučiti o kapacitetu vanjskog baterije, na temelju traženog termina rezervacije.
Većina optimalno rješenje neprekidno napajanje će podijeliti opterećenje u nekoliko manjih skupina potrošača. I riješiti probleme osiguravanja rezervi odvojeno za razne skupine potrošača ovisno o njihovoj važnosti. Pri odabiru konfiguracije besprekidnog napajanja i baterija treba uzeti u obzir da povećanje rezerve snage UPS-a ne dovodi do linearnog povećanja trajanja rezerve. Za osiguranje velike snage opterećenja potreban je snažniji UPS, a za osiguranje dugog vremena pričuve potrebno je povećati kapacitet vanjskih baterija.
Jednostavan način za izračunavanje rezervnog vremena neprekidnog napajanja
Vrijeme pričuve snage određeno je prvenstveno dvama parametrima: snagom korisnog tereta i ukupnim kapacitetom svih baterija.
Međutim, treba napomenuti da ovisnost vremena pričuve o ovim parametrima nije linearna. Ali za brzu grubu procjenu vremena zastoja, možete koristiti jednostavnu formulu.
T=E*U/P(sati),
GdjeE - kapacitetbaterije,U - naponbaterije,P - snaga opterećenjasve povezane uređaje.
Usavršena metoda za izračunavanje rezervnog vremena besprekidnog napajanja
Kako bi se pojasnio izračun rezervnog vremena, dodatno se uvode posebni koeficijenti: učinkovitost pretvarača, koeficijent pražnjenja baterije, koeficijent raspoloživog kapaciteta ovisno o temperaturi okoline.
Uzimajući u obzir ove koeficijente, formula za izračun uzima sljedeći pogled.
T=E*U/P*KPD * KRA * KDE(sati),
gdje je KPD (koeficijent korisna radnja inverter) je u rasponu od 0,7-0,8,
KRA (omjer pražnjenja baterije) je u rasponu od 0,7-0,9,
KDE (omjer dostupnog kapaciteta) je u rasponu od 0,7-1,0.
Raspoloživi koeficijent kapaciteta ima složenu ovisnost o vrijednosti temperature i brzini primjene opterećenja. Što je temperatura zraka niža, to je niži omjer raspoloživog kapaciteta. Što se energija baterije sporije troši, to je veći raspoloživi koeficijent kapaciteta.
Gotove tablice rezervnih vremenskih vrijednosti za sustave neprekidnog napajanja serije SKAT i TEPLOCOM
Potrebna je jedna vanjska baterija od 12 V
| Kapacitet, u Ah | Snaga opterećenja, VA | ||||
| 100 | 150 | 200 | 250 | 270 | |
| 26 | 2h 18min | 1 h 22 min | 55 min | 44 min | 39 min |
| 40 | 3h 37min | 2h 15min | 1 h 36 min | 1 h 15 min | 1h 09min |
| 65 | 7h 01min | 4h 00min | 2h 45min | 2h 12min | 1 h 54 min |
| 100 | 12h 00min | 7h 12min | 5h 00min | 3h 40min | 3h 26min |
Tablica približnih rezervnih vremena
Zahtijeva dvije vanjske baterije od 12 volti
| Kapacitet baterije, 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 |
Tablica približnih rezervnih vremena
Zahtijeva 8 vanjskih baterija napona 12 volti
| Kapacitet baterije, Ah | ||||||
| 500 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 | |
| 65 | 12h 20min | 5h 10min | 2h 55min | 2h 15min | 1 h 40 min | 1 h 25 min |
| 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 |
Linija UPS marki S.K.A.T. I TEPLOCOM pruža mogućnost organiziranja pouzdanog neprekidnog napajanja potrošača različitih kapaciteta i namjena. Neprekidni izvori napajanja omogućuju organiziranje neprekidnog napajanja od malog kotla za grijanje ili cirkulacijske pumpe do napajanja cijelog doma ili ureda. Specijalizirani UPS-ovi omogućuju organiziranje neprekidnog napajanja za posebno važne objekte, kao što su komunikacijski sustavi, komunikacijska oprema, sigurnosni i kontrolni sustavi.
Kako povećati vrijeme sigurnosne kopije opterećenja?
Postoji nekoliko načina za povećanje vremena pričuve snage korisnog tereta. Sve ove metode proizlaze iz formule za izračun rezervnog vremena.
Da biste povećali rezervno vrijeme, možete povećati kapacitet vanjskih baterija, smanjiti nosivost, stvoriti optimalni uvjeti rad UPS-a i baterija.
Prva opcija- najjednostavniji, ali najskuplji. Da biste povećali kapacitet baterije, morat ćete kupiti skuplje baterije i UPS koji omogućuje njihovo učinkovito punjenje. Osim troškova opreme, morat ćete dodijeliti i posebnu prostoriju namijenjenu skladištenju i radu baterija, opremljenu dobrim ventilacijskim sustavom.
Prisjetimo se malo fizike
Pri procjeni snage koju troši opterećenje treba uzeti u obzir puna snaga. Prividna snaga (jedinica za VA je volt-amper) je ukupna snaga koju troši električni uređaj. Sastoji se od aktivne (mjerna jedinica "W" - Watt) i jalove (mjerna jedinica VAR - volt-amper reaktivna) komponente snage. Potrošači električne energije često imaju i aktivne i jalove komponente.
. Kod ove vrste opterećenja sva potrošena energija se pretvara u toplinu. Za niz uređaja ova komponenta je glavna. Tu spadaju npr. električni štednjaci, svjetiljke za rasvjetu, električni grijači, glačala, grijaći elementi itd.Reaktivna opterećenja . Gotovo sve ostalo. Po prirodi mogu biti induktivne ili kapacitivne. Tipičan predstavnik električnog uređaja koji ima induktivnu komponentu opterećenja je elektromotor. Prividna snaga (P) i djelatna snaga (Pa) povezane su koeficijentom cosF.
Ra = cosF x P
Koja je metodologija za proračun snage električnih potrošača?
Kako bi se optimalan izbor Model UPS-a na temelju kriterija potrebne snage, morate izračunati ukupnu snagu koju troši vaše opterećenje. Pod opterećenjem, u u ovom slučaju, odnosi se na sve električne uređaje koji se nalaze u vašem domu (ured, stan, industrijski prostor) koji podliježu zaštiti.
Potrošnja energije određeni uređaj, najbolje je odrediti iz putovnice ili uputa za rad ovog proizvoda. Ponekad su potrošnja energije i cosF koeficijent naznačeni na stražnjoj stijenci uređaja ili uređaja. Treba napomenuti da se vrijednost snage u dokumentima za različite uređaje može naznačiti ili u vatima ili u volt-amperima. Kako bismo izbjegli pogreške pri izračunavanju snage uređaja, sažimamo zasebno za svaku mjernu jedinicu u dva stupca.
- Navest ćemo sve električne potrošače koji podliježu zaštiti;
- Sažmimo njihove ovlasti kako je gore navedeno;
- Dovedimo dobivene rezultate u jednu jedinicu mjerenja snage (po mogućnosti u volt-amperima). Da biste to učinili:
Ako su aktivna snaga i cosF koeficijent navedeni u putovnici, lako ih je preračunati u punu snagu. Za ovo djelatna snaga u "W" mora se podijeliti s cosF. Na primjer, ako proizvod kaže da je aktivna snaga 700 W i cosF = 0,7, to znači da će ukupna potrošena snaga biti jednaka 700/0,7 = 1000 VA. Ako cosF nije naveden, tada ćemo ga za približan izračun uzeti jednak 0,7.
Ovako izračunatu snagu treba dodati zbroju snaga u drugom stupcu (zbrojeno u VA).
Bilješka: za električne uređaje koji imaju samo aktivno opterećenje, cosF koeficijent se uzima jednak 1.
Treba uzeti u obzir još jednu stvar važna točka- startne struje. Svaki elektromotor (kompresor) u trenutku uključivanja troši nekoliko puta više energije nego u nominalnom načinu rada. U slučaju kada opterećenje uključuje električni motor (na primjer: potopna pumpa, hladnjak, bušilica), njegova nazivna potrošnja energije mora se pomnožiti s najmanje 3 (po mogućnosti 5) kako bi se izbjeglo preopterećenje stabilizatora ili UPS-a kada je uređaj uključen. Unesite ove prilagodbe u svoje izračune.
Dakle, snaga je izračunata.
Međutim, uzmimo u obzir još dvije stvari.
- Praktično nema slučajeva u životu kada apsolutno cijeli teret radi u isto vrijeme. Zapravo, ako dočekujete goste, onda je malo vjerojatno da se rublje pere u ovom trenutku, rasvjeta nije uključena tijekom dana itd. U praksi postoji nešto poput "koeficijenta istovremenog uključivanja". Stoga se izračunata vrijednost može smanjiti (tj. pomnožiti s približno faktorom od 0,3-0,5).
- S druge strane, neprihvatljivo je da radi u načinu rada puno opterećenje. Za stvaranje "nježnog" načina rada, preporučljivo je povećati snagu dobivenu kao rezultat prethodnih izračuna za približno 10-15%. Na taj način povećavate životni vijek opreme, povećavate pouzdanost i stvarate rezervu snage za spajanje nove opreme.
Traženi broj je pronađen. Sada na temelju konkretni primjeri, odaberite UPS.
Da biste olakšali zadatak određivanja snage, možete dati tablicu s približnim podacima o potrošnji električne energije kućanskih aparata.
- Hladnjak – do 1 kW
- TV - 0,08 kW
- Perilica za rublje- 1,5 kW
- Kuhalo za vodu - 2 kW
- Usisavač – 0,8 kW
- Željezo - 1 kW
- Mikrovalna pećnica - 1 kW
- Rasvjeta (žarulje sa žarnom niti – 1 kom.) – 0,06 kW.
- Računala i monitori:
Potrošnja energije modernog CRT monitori
- 15" 70-100 W
- 17" 90-110 W
- 19" 100-150 W
- 22" 110-180 W
Potrošnja energije modernog LCD monitori
- 15" - 25-45 W
- 17" - 35-50 W
- 19" - 40-60 W
Nazivna snaga besprekidnog napajanja jedna je od najvažnijih tehnički parametri, što se mora uzeti u obzir kada odabiru UPS-a. Netočan izračun snage UPS-a, u najmanju ruku, dovest će do činjenice da će neprekidno napajanje biti stalno preopterećeno i stoga neće moći ispuniti svoju glavnu svrhu - zaštititi opremu. U najgorem slučaju, ako dođe do značajnog preopterećenja, sam UPS može uzrokovati nestanak struje za kritično opterećenje.
Izračun snage UPS-a. Teorija.
Nazivna snaga besprekidnog napajanja određuje se na temelju snage priključenog opterećenja. Ovdje pod opterećenjem podrazumijevamo ukupnu snagu svih električnih uređaja koji se planiraju spojiti na UPS. Stoga morate pravilno izračunati snagu opterećenja i na temelju izračuna odabrati neprekidno napajanje. Važno pojašnjenje - pri izračunavanju treba poći od ukupne i aktivne snage opterećenja. Prisjetimo se nekih podataka iz školskog tečaja fizike.
Prividna snaga (jedinica VA, VA - volt-amper) je sva snaga koju troši trošilo. Ukupna snaga sastoji se od dvije komponente - djelatne snage (jedinica W, W - Watt) i reaktivna snaga(mjerna jedinica var, var – reaktivni volt-amper). U pravilu, velika većina trošila ima i aktivne i jalove komponente.
– opterećenje u kojem se sva utrošena energija pretvara u toplinu. Jalova komponenta takvog opterećenja je toliko mala da se može zanemariti. Aktivna opterećenja uključuju razne uređaje za grijanje (grijalice, grijaća tijela itd.), žarulje sa žarnom niti, glačala i električne štednjake. U pravilu, proizvođač električnih uređaja označava snagu takvog opterećenja u vatima.– sva ostala opterećenja. Reaktivno opterećenje može biti induktivno ili kapacitivno po prirodi. Tipičan predstavnik opterećenja s reaktivnom komponentom, koje je induktivne prirode, je elektromotor. Ukupna snaga elektromotora P i djelatna snaga P a međusobno su povezane koeficijentom cos φ.cos vrijednostφ je obično naznačen u tehničkom listu proizvoda.
Izračun snage UPS-a. Metodologija.
Najčešće, proizvođači besprekidnih izvora napajanja u tehnička specifikacija Oprema je označena ukupnom i aktivnom snagom UPS-a. Rjeđe možete pronaći indikaciju pune snage i vrijednosti faktora izlazne snage. U potonjem slučaju, aktivna snaga UPS-a može se izračunati pomoću formule
Ovdje
P – puna snaga UPS-a
P a – djelatna snaga UPS-a
P F – izlazni faktor snage (naveden u tehničkoj specifikaciji za besprekidni izvor napajanja)
Kako bi odabrali po snazi potreban model neprekidnog napajanja, morate izračunati ukupnu snagu električnih uređaja koje planirate spojiti na UPS. Izračun treba provesti i za aktivnu i za ukupnu snagu opterećenja, odnosno na kraju biste trebali dobiti dvije brojke - ukupnu snagu opterećenja (u voltamperima) i aktivnu snagu opterećenja (u vatima). Algoritam izračuna je otprilike sljedeći
1. Napravite popis električne opreme koju planirate spojiti na UPS.
2. Odredite ukupnu snagu svakog uređaja pomoću jedne od sljedećih metoda
- Punu snagu navodi proizvođač u podatkovnom listu uređaja.
- Ako je aktivna snaga opreme navedena u putovnici, tada izračunajte ukupnu snagu koristeći donju formulu.
Ovdje
P – ukupna snaga uređaja
P a – djelatna snaga uređaja
cos φ – faktor snage (naveden u putovnici uređaja). Ako cos φ nije naveden u putovnici, tada za izračun polazimo od činjenice da je cos φ = 0,7. Za aktivna opterećenja (grijalice, žarulje sa žarnom niti itd.) cos φ = 1.
3. Važna napomena. Ako planirate spojiti električni motor ili električni uređaj koji uključuje električni motor na UPS, tada pri izračunu snage morate uzeti u obzir početne struje. Svaki elektromotor u trenutku uključivanja troši znatno više energije nego u nazivnom načinu rada. Stoga, kako bi se izbjeglo preopterećenje besprekidnog napajanja, vrijednost nazivne snage uređaja mora se pomnožiti s najmanje 5, a po mogućnosti sa 7.
4. Da biste dobili ukupnu snagu vašeg opterećenja, zbrojite podatke dobivene za sve uređaje.
5. Na sličan način izračunajte aktivnu snagu vašeg opterećenja. Za izračun aktivne snage koristite sljedeću formulu.
Proračun snage. Pravilo za odabir UPS-a po snazi
Dakle, dobili smo dvije vrijednosti snage našeg opterećenja - ukupnu snagu i aktivnu snagu. Osnovno pravilo za odabir UPS-a prema snazi je sljedeće: nazivna snaga besprekidnog napajanja trebala bi biti 25% veća od snage vašeg opterećenja. Štoviše, ovo bi pravilo trebalo vrijediti i za ukupnu snagu UPS-a i za aktivnu snagu. Naravno, možete izabrati UPS čija je nazivna snaga jednaka ili malo veća od snage opterećenja. Ova opcija je prihvatljiva i radit će, ali radni vijek UPS-a opterećenog na 100% bit će značajno (nekoliko puta) manji od vijeka trajanja UPS-a čije opterećenje ne prelazi 80% nazivnog opterećenja.
Izračun snage UPS-a. Približna snaga nekih električnih uređaja
Ispod su približne vrijednosti za potrošnju električne energije raznih kućanskih električnih uređaja.
Kućanski aparati.
TV – 80 W.
Perilica rublja – 500…2000 W.
Hladnjak – 1000 W.
Mikrovalna pećnica – 1000 W.
Kuhalo za vodu – 2000 W.
Električni štednjak – 1000…2000 W.
Usisavač – 200…3000 W.
Željezo – 400…2000 W.
Žarulja sa žarnom niti za kućanstvo – 25…75 W.
Fluorescentna svjetiljka za kućanstvo – 5…30 W.
Računalna tehnologija.
Mrežni usmjerivač, čvorište – 10…20 W.
Jedinica sustava osobno računalo – 200…1000 W.
Sistemska jedinica poslužitelja – 300…1500 W.
CRT monitor – 15…200 W.
LCD monitor – 20…60 W.
Koji UPS odabrati? Pokrenuli smo ovu temu u prethodnom članku i pogledali vrste besprekidnih izvora napajanja koje proizvođači nude. Danas ćemo razgovarati o tome kako odabrati neprekidno napajanje ovisno o vašim zadacima i vrsti vaše opreme, a također ćemo izračunati potrebna snaga UPS.
Koju vrstu neprekidnog napajanja trebate ovisi o nekoliko glavnih točaka:
- Od kakvih mrežnih problema želite zaštititi svoju opremu?
- Značajke dizajna opreme koju želite spojiti na UPS.
- Planirana snaga opterećenja na UPS-u.
- Potrebno vrijeme trajanje baterije.
Dakle, u ovom ćemo članku razmotriti odabir besprekidnog napajanja, uzimajući u obzir sljedeća pitanja:
- Izračunavamo kapacitet baterije za poznato trajanje baterije.
- Izračunavamo trajanje baterije, znajući kapacitet UPS-a.
Zašto vam treba UPS?
Odgovor na pitanje: koje besprekidno napajanje odabrati ovisi prvenstveno o tome zašto vam je potrebno.
| Za što? | Što kupiti | |
| Ispravno isključite računalo i imajte vremena za spremanje podataka tijekom nestanka struje. | U tom slučaju slobodno uzmite jeftini off-line ili line-interactive UPS s trajanjem baterije od 5-15 minuta. | |
| Osigurajte napajanje opremi ako je dovoljno dugo gašenje struja. |
Ako je vaša oprema prikladna za nesinusoidalni valni oblik, kupite off-line ili line-interactive UPS, ali povećan kapacitet, s ciljem dug rad od baterija. U nastavku možete pročitati kako izračunati kapacitet. Najduže vrijeme rada u izvanmrežni način rada- UPS s vanjskim baterijama, zbog mogućnosti povećanja kapaciteta dodatne baterije(spojeni paralelno). Ovakva besprekidna napajanja najčešće su iz skupe kategorije, s dvostrukom pretvorbom. Ako je potrebno stvarno dugo radno vrijeme, deseci sati, možda najbolji izlaz Kupnja generatora. |
|
| Zaštitite opremu od prenapona ili podnapona, padova i gašenja opasnih po opremu na nekoliko sekundi (naši električari vole povlačiti prekidač naprijed-natrag). | U ove svrhe potreban vam je UPS s AVR funkcijom ( automatsko podešavanje napon): line-interactive UPS ili skuplja dvostruka pretvorba. Stabilizacija napona u mrežno-interaktivnom UPS-u najčešće se provodi u stupnjevitom, grubom obliku, u online modeli Stabilizator radi glatko. | |
| Zaštitite osjetljivu opremu od maksimalna količina kvarova i smetnji u električnoj mreži. | U ove svrhe prikladan je samo on-line besprekidni izvor napajanja (UPS). |
Imajte na umu da ako vam je potrebna samo stabilizacija napajanja i ne morate osigurati autonomni rad opreme tijekom nestanka struje, preporučljivije je kupiti zasebni stabilizator.
Također, vrlo često koriste kombinaciju stabilizatora + jeftinog UPS-a (besprekidno napajanje je spojeno na mrežu NAKON stabilizatora). Takav tandem ne samo da vam omogućuje reguliranje napona ako to nije predviđeno u UPS-u, već i produljuje vijek trajanja UPS baterija.
Koju opremu kupujete UPS radi zaštite?
Koji UPS odabrati također ovisi o značajkama dizajna povezane opreme.
Općenito pravilo je sljedeće: možete spojiti gotovo bilo koju opremu na UPS s ispravnim sinusnim valom na izlazu, samo trebate ispravno izračunati snagu; Ne može se sva oprema spojiti na drugi UPS, osobito izvanmrežni tip.
| Posebnost | Optimalan tip UPS-a | Obrazloženje |
|
Elementi osjetljivi na nesinusne valne oblike. |
Najčešći slučaj je uređaji s elektromotorom, pumpom, kompresorom, uključujući pumpe za plinske kotlove, kao i gotovo sve kućanskih aparata: hladnjaci, sušila za kosu, perilice rublja, električne bušilice, itd. Stepenasti sinusni val, ili, štoviše, meandar, ima negativan učinak na elektromotor: pojavljuju se vrtložne struje i induktivna reaktancija, kao rezultat, motor se pregrijava dok ne izgori. U nekim uređajima, npr. laserski pisači, fotokopirni strojevi Također mogu postojati komponente koje zahtijevaju sinusni napon za rad i trajat će mnogo kraće ako rade s pravougaonim UPS-om ili stepenastim UPS-om. |
|
|
Induktivni elementi (induktori, prigušnice). |
UPS on-line tip. |
Često se postavlja pitanje: je li moguće spojiti uređaje s induktivnim opterećenjem na obično jeftino neprekidno napajanje, na primjer, fluorescentne svjetiljke? U praksi to spoje, i čini se da sve radi. Ali treba imati na umu da mnogi proizvođači to kategorički ne preporučuju i klasificiraju slučajeve kvara besprekidnog napajanja nakon spajanja induktivnog opterećenja kao ne-jamstvo. Osim toga, bilo je slučajeva u kojima je reaktivno opterećenje oštetilo UPS koji za to nije bio dizajniran. |
|
Transformatorsko (linearno) napajanje. |
UPS on-line tip. |
Prilikom odabira UPS-a za uređaje s transformatorskim napajanjem, morate biti oprezni s UPS-om koji ne proizvodi čisti sinusni izlaz. Kada se napaja naponom u obliku meandra ili stepenaste sinusoide, gubici u transformatoru se povećavaju, što će, ako je jako opterećen, dovesti do smanjenja resursa transformatora za desetke puta. Također u praksi je bilo slučajeva kada je sam UPS, na koji je bio spojen takav teret, izgorio. S druge strane, prilično često oprema s transformatorskim napajanjem male snage, na primjer, radiotelefoni, radi tiho u tandemu s off-line UPS-om. Međutim, mnogi proizvođači, kao iu slučaju induktivnih opterećenja, najčešće ne preporučuju spajanje transformatorskih izvora napajanja na konvencionalne UPS-ove. Kako razlikovati transformatorsko napajanje od običnog prekidačkog napajanja? Ako govorimo o vanjskom napajanju, onda je pulsno napajanje obično lagano i malo, dok je transformatorsko napajanje teže i veće, s obzirom na to da se sam transformator nalazi unutar njega. Teže je odrediti vrstu ugrađenog napajanja; ovdje se morate osloniti na dokumentaciju proizvođača. Dobra vijest je da u većini slučajeva elektronska tehnologija, kao što su modemi, prekidači, usmjerivači, računala, sada se koriste prekidački izvori napajanja. |
|
Strukturni elementi osjetljivi na kvalitetu električne energije. |
Samo on-line UPS tip. |
Gotovo svatko zna da je oprema osjetljiva na padove napona u mreži ili stalno pod (pre)naponom. Međutim, kvalitetu napajanja ne određuje samo napon. Osjetljiva telekomunikacijska, audio-video, mjerna i medicinska oprema također negativno reagira na:
Sve to ne samo da može poremetiti rad opreme, već i skratiti njezin vijek trajanja. |
|
|
On-line UPS sa snagom koja odgovara opterećenju. |
Oprema koja ima elektromotore, pumpe, kompresore i druge konstrukcijske elemente koji u trenutku pokretanja troše veliki broj struje, ne može se spojiti na UPS male snage. Udarne struje mogu premašiti standardnu potrošnju za 3-7 ili više puta. |
Kako izračunati snagu UPS-a?
Da biste odabrali pravo neprekidno napajanje, morate izračunati ukupnu snagu opreme koju ćete na njega spojiti. Vrijednosti snage mogu se razjasniti u tehničke specifikacije(putovnica ili upute za opremu).
Pogledajmo hipotetski primjer.
Želimo se spojiti na UPS:
- 250 W računalo,
- 60 W LCD monitor,
- 2000 W klima uređaj (cos φ = 0,8).
Ovdje postoji jedna točka: čak i ako je snaga svih uređaja izražena u jednoj jedinici, u ovom slučaju u W, morate izračunati dvije snage: u volt-amperima i vatima.
Snaga u volt-amperima i vatima - koja je razlika?
Snaga, koja se izražava u volt-amperima (VA, VA) naziva se puna snaga. Prikazuje stvarno opterećenje opreme, uzimajući u obzir aktivne i reaktivne.
Snaga, koja se izražava u vatima (W, W), naziva se djelatna snaga.
To su dvije različite veličine i obje je potrebno uzeti u obzir pri odabiru UPS-a snage koja vam je potrebna. Ovo je osobito važno ako ćete spojiti reaktivno opterećenje na UPS, budući da se u takvoj opremi prividna i aktivna snaga mogu značajno razlikovati.
Izračunavanje snage u volt-amperima.
Za pretvorbu aktivne snage (u vatima) u ukupnu snagu u volt-amperima koristimo formulu:
Gdje:
- VA - prividna snaga,
- W - aktivna snaga,
- P - faktor snage opreme.
Ako oprema pripada jalovom opterećenju, a to je gotovo sva mrežna, telekomunikacijska oprema, uređaji za rasvjetu i grijanje, odnosno oprema bez induktiviteta, bez jalove snage, kao i računalne opreme S jedinicama napajanja s podešavanjem faktora snage (APFC), faktor struje može se uzeti jednak 1, ili bolje s malom marginom - 0,95.
Ako ćete spojiti UPS laserski pisač, klima uređaji, fluorescentne svjetiljke - oprema koja ima elektromotore i slično, sve gdje postoji induktivitet i jalova snaga, kao i računala s napajanjem bez APFC-a, trenutni faktor snage se mora pogledati u putovnici uređaja ili na naljepnica na stražnjem zidu. Za ovu tehniku najčešće je indicirano. Faktor snage je označen kao Faktor snage(PF) ili cos φ.
U slučaju kada proizvođač nije naveo vrijednost faktora snage, ali opterećenje definitivno nije potpuno aktivno, možete uzeti najčešću vrijednost: 0,7.
Vratimo se našem primjeru.
Napajanje u računalu nema podešavanje faktora snage, pa uzimamo vrijednost P jednaku 0,7. Isto je i na monitoru. Ukupno dobivamo punu snagu:
- za računalo s monitorom: (250+60)/0,7 =442 VA,
- za klima uređaj: 2000/0,8 =2500 VA,
- Zajedno: 2942 VA.
Dakle, trebamo li kupiti neprekidno napajanje od 3000VA? Uzmite si vremena, nije tako jednostavno.
Izračunavanje snage u vatima.
Najčešće se javlja najjednostavniji slučaj - kada je snaga u vatima, također se zove djelatna snaga, već je naznačeno u dokumentaciji za opremu. Ako ne, možete pretvoriti snagu iz volt-ampera u vate koristeći istu metodologiju kao za ukupnu snagu.
Izračunajmo snagu naše opreme u vatima:
- računalo s monitorom - 310 W,
- klima uređaj - 2000 W,
- Zajedno: 2310 W.
U našoj online trgovini među UPS-ovima za 3000VA, na primjer, postoje:
Kako izračunati potreban kapacitet besprekidnog napajanja?
Obično, kada biramo neprekidno napajanje, imamo neke specifične zahtjeve za vrijeme tijekom kojeg će podržavati rad opreme spojene na njega u slučaju nestanka struje. Mnogi proizvođači navode približan raspon, na primjer, pišu da će, ovisno o opterećenju, trajanje baterije biti 4-20 minuta. Ili to naznačite kada radite s maksimalno opterećenje ovo vrijeme će biti 5 minuta.
Ali ovo je okvirno i moramo biti apsolutno sigurni da će UPS koji smo kupili omogućiti rad baterije za određeni popis oprema. Ili izračunajte koliko dugo će naš odabrani model UPS-a držati naš teret.
Izračunavamo kapacitet baterije za poznato trajanje baterije
Za izračune trebamo:
- Ukupna aktivna snaga (u vatima) opreme koju ćemo spojiti na UPS (W).
- Trajanje baterije (T).
- Nazivni napon baterije.
Koristimo formulu:
Gdje:
- T - vrijeme planiranog autonomnog rada (h),
- P - snaga priključene opreme (W),
- KPD- Učinkovitost izvora neprekidno napajanje (možete uzeti oko 0,85).
I formula za pretvaranje kapaciteta u Wh u kapacitet u AH:
Recimo da nam trebaju računalo i monitor iz gornjeg primjera da rade 2 sata nakon nestanka struje.
Kapacitet (Wh) = 2 * 310 / 0,85 = 730 Wh.
Međutim, kapacitet baterije obično se označava u amper-satima. Za pretvorbu vat-satnog kapaciteta u amper-satni kapacitet, morat ćete navesti nazivni napon baterija.
Za 12V baterije:
Kapacitet (A*h) = 730/12 == 60,83 ≈ 61Ah.
Za 24V baterije:
730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.
Budući da UPS najčešće koristi 1-2 baterije, rjeđe 4, kapaciteta 7-9AH, teško ćemo odabrati standardni UPS za takve vrijednosti ukupnog kapaciteta. Najbolje je kupiti neprekinuto napajanje s mogućnošću povezivanja vanjske baterije i odaberite kapacitet prema svojim potrebama.
Katalog UPS-a s mogućnošću spajanja vanjskih baterija.
Učinkovitost UPS-a (približno 0,85). Koristimo formule:
- V - nazivni napon baterije (V),
- AH - kapacitet jedne baterije (AH),
- N je broj baterija.
- E - ukupni kapacitet (Wh),
- KPD - učinkovitost besprekidnog napajanja (prema zadanim postavkama možete uzeti 0,85,
- P je potrošnja energije povezane opreme.
Uzmimo PowerCom BNT-800AP USB UPS kao primjer. Proizvođač navodi trajanje baterije od 5 minuta maksimalno opterećenje. Koliko dugo mogu raditi naše računalo i monitor s potrošnjom energije od 310 W?
Ukupni kapacitet (Wh) UPS = 12V * 7,2AH * 1 = 86,4 Wh.
Vrijeme = 86,4*0,85 / 310 = 0,237 sati ≈ 14 minuta.
Zaključak
Sada da ukratko rezimiramo.
Da biste odabrali UPS, morate:
web stranica
- Definirati, koju vrstu UPS-a trebate.
- Izračunajte potrebnu ukupnu i aktivnu snagu UPS-a, uzimajući u obzir početne struje i malu marginu.
- Ako trebate održavati napajanje određeno vrijeme, izračunajte koliki je kapacitet UPS-a za to potreban. I ovisno o izračunatom kapacitetu, kupite obično neprekidno napajanje ili UPS i set dodatnih baterija za njega.
Neprekidni izvor napajanja je uređaj dizajniran za zaštitu opreme spojene na njega od kratkotrajnih i dugotrajnih nestanaka struje, kao i od neprihvatljivih skokova napona u mreži.
Na vijek trajanja baterije neprekidnog napajanja utječu mnogi čimbenici, a glavni su:
- snaga opterećenja spojena na UPS;
- broj i kapacitet baterija spojenih na UPS;
- dizajn UPS-a.
Po dizajn Neprekidni izvori napajanja uglavnom se dijele na dvije vrste: UPS s ugrađenim baterijama i UPS koji rade s vanjskim baterijama.
UPS uređaji s ugrađenim baterijama nisu dizajnirani za dugo trajanje baterije. Koriste se za brzo i pravilno gašenje opreme (npr. osobnih računala). Vrijeme rada u autonomnom načinu rada za takve UPS-ove u pravilu nije duže od 5 - 15 minuta.
UPS dizajniran za rad s vanjskim baterijama može pružiti dugo vremena autonomni rad, budući da veliki broj baterija sa veliki kapacitet. Takvi UPS-ovi se koriste, na primjer, za izgradnju sustava neprekidnog napajanja za privatne kuće i vikendice, a vijek trajanja baterije može doseći dva ili više dana.
Postoji nekoliko načina za izračunavanje trajanja baterije, među kojima se mogu identificirati glavni.
Metoda 1. Izračun pomoću pojednostavljene formule (Ova metoda je prosječna i daje približan rezultat).
Pojednostavljena formula je sljedeća:
, gdje:
- Broj baterija;
- Konstantna snaga opterećenja, W.
Na primjer, žarulja sa žarnom niti od 100 W s jednom baterijom od 75 amper sati radit će neprekidno 9 sati (75 * 12 * 1/100).
Metoda 2. Izračun trajanja baterije rad UPS-a prema navedenoj formuli.
Pročišćena formula je sljedeća:
Trajanje baterije, sat;
- Kapacitet jedne baterije, A*h;
- Napon jedne baterije, V;
- Broj baterija u grupi;
- Broj grupa baterija;
- učinkovitost UPS-a;
- Pretpostavlja se da je koeficijent dubine pražnjenja baterije 0,8 – 0,9 ovisno o vrsti i istrošenosti baterija;
- koeficijent koji ovisi o temperaturi na kojoj baterije rade (na temperaturi od 25 °C uzima se jednak 1, na temperaturi od 0 °C uzima se jednak 0,88);
- Koeficijent ovisno o vremenu pražnjenja baterije. Za 10-satno pražnjenje, pretpostavlja se da je jednak jedan. Ovisnost ovog koeficijenta prikazana je na donjem grafikonu:
- Konstantna prosječna snaga opterećenja, W. Ovdje je važno razumjeti što je to konstantna prosječna snaga opterećenja. Na primjer, ako je opterećenje televizor čija je potrošnja energije 100 W i ako radi 30% vremena, tada se konstantna prosječna snaga takvog opterećenja uzima na 30 W.
Općenito, ako se, na primjer, izračunava sustav besprekidnog napajanja za privatnu kuću, tada se nazivna snaga svih opterećenja zbraja i prosječna konstantna snaga uzima se jednako 20-25% dobivene vrijednosti.
Metoda 3. Pitajte naše stručnjake u trgovini za pomoć u izračunavanju trajanja baterije.
Ako se ne želite baviti formulama i brojevima za izračun trajanja baterije, uvijek možete dobiti kvalificirani savjet od naših stručnjaka.
Naši iskusni stručnjaci ne samo da će najpreciznije izračunati vaša opterećenja, već će i ispravno izračunati trajanje baterije na temelju dugogodišnjeg iskustva u izgradnji sustava neprekidnog napajanja.
