Расчет емкости аккумуляторных батарей источника бесперебойного питания переменного тока

Управляемые ИБП

Управляемые ИБП дополнительно подключаются к компьютеру с помощью кабеля USB и могут посылать сигнал на отключение ПК при низком заряде батареи. Это полезно в случае если вы часто уходите, оставляя компьютер включенным или ставите закачки на ночь.

В случае отключения электричества, в то время как вас не будет на месте, ИБП будет удерживать питание пока заряд аккумулятора не приблизится к критическому уровню, а затем отправит компьютеру сигнал о выключении.

Компьютер, получив сигнал, корректно закроет все программы, завершит работу операционной системы и выключится. Иногда для этой функциональности может потребоваться установить специальный драйвер от производителя ИБП, но в целом такая возможность уже встроена в Windows и может даже драйвер устанавливать не придется.

Это интересная и полезная функция, но за все нужно платить и управляемые ИБП стоят дороже своих неуправляемых аналогов, требующих обязательного присутствия пользователя для корректного отключения ПК.

Кроме этого, дополнительное программное обеспечение может информировать пользователя о состояние батареи, позволять управлять ИБП по сети, но большинству пользователей это не нужно.

Если вы будете оставлять компьютер включенным без присмотра на длительное время, то лучше не экономить и взять управляемый ИБП, чтобы не допустить сбоев в работе ПК.

Как определить емкость аккумуляторной батареи

Узнать емкость можно при учете данных, которые указываются изготовителем на упаковке, а также посредством простейших вычислений. Мин. показатель напряжения на выходе при полном разряде для автомобильной батареи составляет 10,8 вольта. На полноценный цикл разрядки нужно примерно 10−20 часов.

Если на батарейке указано значение емкости 72 Ач, то значит, она выдает ток 3,6 Ампера на протяжении всего процесса подзарядки. После отвода нагрузки, напряжение на выходе должно быть 10,8. В и больше.

Чтобы выполнить расчет емкости аккумулятора онлайн, используется следующая формула Ср= Ik * t, в которой учитывается время разряда (t) и коэффициент Пейкерта (k). Для свинцовых модификаций показатель должен начинаться от 1,15 до 1,35. При выполнении расчетов нужно учесть деление емкости на номинальную и запасную. К особенностям этих двух показателей можно причислить нижеуказанные факты:

  1. Номинального типа емкость определяется с помощью разряда маленьким током, например, при длительной эксплуатации разного электрического оборудования.
  2. Резервная емкость помогает узнать, насколько хватит аккумулятора без использования генератора. В таком случае ток разряда составляет 25 ампер.

Для чего нужен ИБП?

Итак, вы твердо решили обеспечить безопасность электропитания, справедливо полагая, что неоправданный риск, связанный с возможностью выхода из строя оборудования, с простоем в работе компании или даже с невосстановимой утерей данных, не для вас. Но как практически справиться с этой проблемой? Понятно, что необходимы источники бесперебойного питания. Но какой ИБП нужен именно вам? Означает ли это, что каждый компьютер в локальной сети компании необходимо защищать с помощью ИБП?

Ответ на вопрос, необходим вам источник бесперебойного питания или нет, зависит от нескольких факторов. И самый важный из них — это тип оборудования, которое требуется защитить. Многие современные компьютеры неплохо переносят обычные импульсы и выбросы напряжения: все зависит от качества встроенного источника питания. В большинстве случаев обыкновенная рабочая станция обойдется и без ИБП, вполне достаточно использовать сетевые фильтры, которые позволяют успешно бороться как с высокочастотным шумом, так и с импульсными помехами, а также всплесками напряжений. Единственное, с чем не могут справиться сетевые фильтры — это долговременное пропадание напряжения. Именно для того, чтобы обеспечить работоспособность компьютерного оборудования при отключении электроэнергии, и используются источники бесперебойного питания.

Однако было бы неверно полагать, что ИБП гарантируют работу компьютерного оборудования без внешнего электропитания в течение продолжительного времени. Если электричество отключилось на несколько часов, то никакой ИБП вам не поможет — придется сделать вынужденный перерыв. Единственное, что вам гарантировано в данном случае — безаварийное, т.е. без потери данных, окончание работы.

Продолжительность работы от ИБП в автономном режиме подключенного к нему оборудования зависит от многих факторов. Но в любом случае нужно четко понимать, что ИБП — это не аккумуляторная батарея ноутбука, которая обеспечивает автономную работу до пяти часов. Потребляемая мощность компьютера или сервера несравнимо больше, и любой ИБП способен поддерживать работоспособность подключаемого к нему оборудования в течение всего лишь нескольких десятков минут.

Исходя из комплекса задач, решаемых ИБП, можно определить, какое именно оборудование подлежит защите с их помощью.

Если речь идет об отдельно взятом пользователе с одним ПК (домашний пользователь), то все просто. Защите подлежит компьютер и только компьютер. Подключение к ИБП таких устройств, как факсы, ксероксы или принтеры, не имеет смысла. В конечном счете, что страшного может произойти, если в процессе печати или отправки факса отключится электропитание? Ну испортится один лист бумаги, не более того. После восстановления электропитания процедуру несложно повторить.

Кроме того, что подключение принтеров к ИБП нецелесообразно, подключение лазерных принтеров к ИБП недопустимо. Эти устройства при работе периодически потребляют пиковую мощность порядка 1–2 кВА, и если ваш ИБП на это не рассчитан, то в моменты перегрузки хотя бы на пару секунд, он отключит всю нагрузку, в том числе и компьютер.

Если речь идет о корпоративных пользователях, т.е. потребителях, объединенных в локальную сеть для обеспечения совместной работы, то ситуация уже несколько сложнее. Подключение всех компьютеров локальной сети к ИБП нецелесообразно и невыгодно. В первую очередь защите с помощью ИБП подлежат критически важные элементы сети, такие как сервера и коммуникационные устройства. Дело в том, что кратковременное отключение одного сервера сети, даже если это и не привело к частичной потере данных, может иметь негативные последствия для всей сети. Пользователи лишатся доступа к сети, и для восстановления нормальной работы придется перегружать не только все компьютеры, но и все сервера локальной сети. Кроме того, необходимо учитывать, что современные операционные системы для ускорения работы и экономии ресурсов кэшируют данные в памяти перед записью их на диск. Отключение сервера с кэшированными данными из-за сбоя в электроснабжении можно расценивать как катастрофу.

Поэтому, чтобы быть уверенным в надежности хранения данных при работе в локальной сети, необходимо все серверы питать только от ИБП. Кроме того, защите подлежат внешние дисковые накопители, накопители на магнитных лентах и др. Может случиться, что провал напряжения не нарушит работу сервера, но вызовет сбой в работе ленточного накопителя во время резервного копирования, что приведет к порче данных.

Возможно, вам также будет интересно

Компания «ЭЛИМ», основанная в 2001 году в Санкт-Петербурге, является одним из известных российских производителей источников питания для промышленности, транспорта и других отраслей. Одно из приоритетных направлений деятельности фирмы «ЭЛИМ» связано с разработкой и изготовлением источников питания в конструктиве DIN Rail. Новая серия EL включает четыре семейства импульсных AC/DC-преобразователе…

В статье рассматриваются наиболее востребованные речевые технологии и решаемые с их помощью задачи в различных отраслях и сферах нашей жизни.

Компания MOXA Inc. представляет новую серию управляемых коммутаторов TN-5816A/TN-5818A.
Коммутаторы серии ToughNet TN-5816A/5818A — это высокопроизводительные коммутаторы с вибростойкими разъемами М12, которые поддерживают маршрутизацию третьего уровня между разными сегментами сети.
Разъемы M12 и круговые разъемы коммутаторов TN-5516A/5518A обеспечивают надежное соединение проводов и гарантируют повышенную устойчивость к воздействию окружающей среды, например, вибрациям и ударам.
Управляемые коммутаторы TN-5816А/5818А оснащены 12 портами Fast Ethernet с разъемами М12 и 4 портами Fast …

Конструкция и принцип работы

Принципиально в состав ИБП должны входить следующие узлы, выполняющие предназначенные функции:

  1. Зарядное устройство. Это участок схемы управления, отвечающий за зарядку аккумулятора.
  2. Аккумулятор. Основной компонент – обеспечивает питание нагрузки при исчезновении напряжения в сети.
  3. Преобразователь (инвертор). Предназначен для преобразования постоянного напряжения от аккумуляторов в близкое к переменному, подходящее для питания резервируемой нагрузки.

У многих ИБП форма выходного напряжения далека от синусоидальной. Это надо учитывать при применении UPS для питания нестандартных нагрузок.

Также многие УПС в зависимости от исполнения имеют вспомогательные устройства:

  • схема контроля напряжения — срабатывает при выходе сетевого напряжения за пределы 220 вольт и переключающая нагрузку на электроснабжение от батарей;
  • схема защиты UPS от нештатных режимов;
  • схема коммутации (служит для переключения источника питания нагрузки);
  • схема контроля уровня заряда АКБ;
  • фильтр, не пропускающий верхние гармоники выходного напряжения, чтобы на выходе получить нечто похожее на синус вместо ступенчатого или прямоугольного сигнала;
  • схема индикации.

Продвинутые блоки бесперебойного питания могут осуществлять связь с компьютером (например, генерировать сигнал на завершение работы ОС при исчерпании запаса энергии в аккумуляторе).

Типы «бесперебойников»

Существуют три базовых типа ИБП.

  1. Резервный ИБП (standby, offline, back-ups). Наиболее простое и дешёвое техническое решение (например, популярный APC Back-UPS CS 500). При значительно повышенном или пониженном напряжении ИБП отключается от сети 220В и переходит на режим работы от аккумулятора. Основные элементы offline ИБП: аккумуляторы (батарея), зарядное устройство, инвертор, повышающий трансформатор, система управления, фильтр (рис. 1).
    а)
    б)
    Рис. 1 Нормальный режим работы (а) и режим работы от аккумуляторов (б)Преимуществом offline ИБП является низкая стоимость и высокий КПД при работе от сети. Недостатки: высокий уровень искажений выходного напряжения (высокий коэффициент гармоник, ≈30% в случае прямоугольного сигнала), отсутствие возможности регулировки параметров входного напряжения. Более подробно характеристики выходного напряжения будут рассмотрены ниже.).
  2. Интерактивный ИБП (англ. line — interactive). Является промежуточным типом между дешёвым и простым offline ИБП и дорогим многофункциональным online ИБП (например, ippon back office 600). В отличие от offline ИБП интерактивный источник имеет автотрансформатор, позволяющий поддерживать уровень выходного напряжения в пределах 220В (+-10%) при просадках / повышениях сетевого напряжения (рис. 2). Как правило, число уровней напряжения автотрансформатора колеблется в пределах двух – трёх.
    (а)
    (б)
    (в)
    (г)
    Рис. 2 Работа интерактивного ИБП при нормальном напряжении сети (а), при просадке напряжения сети (б), при повышенном напряжении сети (в), при исчезновении сетевого напряжения или значительном повышении (г)Регулировка выходного напряжения реализована путём переключения на соответствующую отпайку обмотки трансформатора. При глубокой просадке или значительном повышении, или полном исчезновении сетевого напряжения данный класс ИБП функционирует аналогично offline классу: отключается от сети и генерирует выходное напряжение, используя энергию аккумуляторов. Касательно формы выходного сигнала, она может быть как синусной, так и прямоугольной (или же трапецеидальной).
    Преимущества line — interactive в сравнении с резервным ИБП: меньшее время переключения на автономную работу от аккумуляторов, стабилизация уровня напряжения на выходе. Недостатки: более низкий КПД при работе от сети, более высокая цена (сравнительно с offline типом), плохая фильтрация всплесков (импульсное перенапряжение).
  3. ИБП с двойным преобразованием (англ. double-conversion UPS, online). Наиболее функциональный и дорогостоящий тип ИБП. Бесперебойник всегда включен в сеть. Входной синусный ток проходит через выпрямитель, фильтруется, затем снова инвертируется в переменный. В звене постоянного тока может быть установлен отдельный DC/DC конвертер. Поскольку инвертор всегда находится в работе, задержка на переключение в режим питания от батарей практически равна нулю. Стабилизация напряжения на выходе при просадках или провалах сетевого напряжения более качественная, в отличие от стабилизации line — interactive ИБП. КПД может находиться в пределах 85%÷95%. Напряжение на выходе зачастую имеет синусную форму (коэффициент гармоник <5%).
    Рис. 3 Функциональная схема одного из вариантов online ИБПНа рис. 3 представлена структурная схема варианта online ИБП. Сетевое напряжение здесь выпрямляется полууправляемым выпрямителем. Импульсное напряжение фильтруется и затем инвертируется. В схемах online ИБП может присутствовать один или несколько так называемых байпасов (обходных коммутаторов). Функция такого коммутатора аналогична функции реле: переключение нагрузки для питания от батареи или напрямую от сети.
    На основе структуры online создают не только маломощные однофазные, но и промышленные трёхфазные ИБП. Непрерывность электропитания крупных файловых серверов, медицинской техники, телекоммуникаций осуществляется исключительно на основе online структуры ИБП.
  4. Особые типы ИБП. Используются и другие специфические типы ИБП. К примеру, феррорезонансный источник бесперебойного питания. В данном ИБП специальный трансформатор накапливает заряд энергии, которого должно хватить на время переключения питания от сети на аккумуляторы. Также в качестве источника энергии некоторые ИБП используют механическую энергию супермаховика.

Расчет средней мощности

Сначала нужно определить среднюю мощность подключенного к
UPS
оборудования в ваттах.

Нам нужно узнать именно среднее (за время работы UPS от
аккумулятора) потребление. Оно может отличаться от максимальной или номинальной мощности, указанной
в описаниях оборудования.

Например, номинальная мощность блока питания компьютера может быть 500 Вт,
а реальное потребление 120 Вт (процессор небольшой мощности — 60 Вт, не слишком навороченная матплата
с интегрированным видеоадаптером — 50 Вт и небольшой винчестер — 10 Вт).

Второй пример. Подключенный к UPS холодильник имеет компрессор
с электрической мощностью 200 Вт, но включается этот компрессор один раз в 10 минут и работает 2 минуты.
В этом случае, среднее потребление будет равно:

Если для холодильника указано годовое потребление энергии в киловатт-часах,
(например, 270 кВт*час в год), то для расчета средней мощности эту величину нужно разделить на 9:

Нас интересует средняя активная мощность

оборудования, питающегося
от UPS,
т.е. мощность, выраженная в ваттах (Вт), а не в вольт-амперах (ВА). Если известна только полная мощность
(в ВА), то ее нужно умножить на коэффициент от 0.6 до 1.0 в зависимости от характеристик оборудования.

Децентрализованный или централизованный ИБП

Лучше ли один большой ИБП? Или лучше иметь несколько
небольших ИБП? Ответ зависит от множества факторов. В децентрализованной (или
распределенной) конфигурации ИБП, множественные ИБП поддерживают каждый по  небольшому количеству устройств или всего одно устройство. Децентрализованные
ИБП обычно используют разъемное подключение и обычно имеют номинальную мощность
до 6кВА. В централизованной конфигурации один большой ИБП поддерживает
несколько устойств-потребителей. Централизованный ИБП обычно жестко
подключается к распределитель- ному щиту. В следующих таблицах представлены
факторы, которые следует принять к рассмотрению при выборе между
децентрализованной и централизованной архитектурой ИБП.

Децентрализованные ИБП

Преимущества

Недостатки

Не требуется специального подключения. Можно использовать существующие
настенные розетки.

Если здание поддерживается генератором, небольшие ИБП резервного и  линейно-интерактивного типов могут иметь проблемы с функционированием от  генераторного питания.

Оставляют место для будущего роста емкости и не привязывают будущее
расширение к конкретному ИБП.

Требуются временной и человеческий ресурсы для контроля нескольких ИБП,
замены батарей и обслуживания.

Существующие небольшие ИБП не требуется выбрасывать. (Кстати, многие
производители предлагают схему зачета старых ИБП при покупке новых).

Децентрализованная конструкция не предоставляет возможности просто отключить
единственный ИБП, когда требуется аварийное отключение питания. Также они могут
не иметь возможности резервирования и других полезных функций, которые
предоставляют большие ИБП.

Поддержание качества питания происходит непосредственно рядом с  потребителями, что устраняет опасность потери качества при передаче
электроэнергии по распределительной сети в случае централизованной
структуры.

Добавление резерва, дополнительного времени поддержания питания или
сервисного байпаса на множественные ИБП может быть достаточно дорогим или
невозможным.

Обеспечивает гибкость в отношении защиты и функциональности. Например,
расширенное время работы может быть добавлено к определенным ИБП, а менее
критичные приложения не потребуют расходов на дополнительные батареи.

Множественные звуковые аварийные сигналы и оповещения могут раздражать
персонал.

Централизованные ИБП

Преимущества

Недостатки

Обычно сроки службы ИБП более длительны.

Одиночный ИБП может представлять собой общую точку отказа. Однако, можно
компенсировать этот недостаток резервированием (N+1 или N+X).

Одиночный большой ИБП легче контролировать, обслуживать и эксплуатировать,
чем множество маленьких.

Один большой ИБП сложнее приблизить физически к потребителям питания. Скорее
всего, не все оборудование будет питаться от единственного распределительного
щита.

Большой ИБП будет трехфазным, обычно это означает большую эффективность и  меньшие затраты.

Централизованные решения требуют больше места для ИБП, которое может быть
недоступно.

Централизованный ИБП обычно располагается вне доступных и используемых мест.
Следовательно, меньше риск его случайного повреждения и намеренного
вмешательства в работу.

Обычно требуется профессиональный сервисный персонал для установки,
обслуживания и ремонта, что вносит дополнительные расходы.

Централизованный ИБП может быть размещен в месте с более качественным
охлаждением. Помните о том, что тепло является врагом батарей ИБП.

Затраты на установку и подключение могут быть более высоки.

Когда требуется замена батарей, вам надо думать всего об одном ИБП.
Распределенная конфигурация может потребовать заказа батарей разных типов.
Подумайте о временных затратах на замену батарей, например, у пяти или у 20
ИБП.

Комбинация конфигураций

Не следует забывать о том, что централизованная и  децентрализованная стратегии не обязательно употребляются строго отдельно. Эти
две стратегии могут быть использованы в комбинации для обеспечения
резервирования для критических приложений. Например, весь объект защищается
одним большим централизованным ИБП, но специальный отдел, например,
круглосуточный центр обработки звонков, может иметь отдельные ИБП для резерва
защиты и возможного расширения времени работы.

Срок службы

Срок службы UPS определяется периодом эксплуатации электронной схемы (включая силовые элементы) и временем работы аккумуляторов. Современные электронные компоненты довольно надежны, если они проработают 5..7 (а то и более) лет, никто не отметит чего-то из ряда вон выходящего.

Другое дело батареи. Они работают в буферном режиме, их срок эксплуатации составляет 4..6 лет. Увеличить этот период сложно, а уменьшить неправильной эксплуатацией очень легко. Например, отрицательно влияют на срок службы батарей глубокие разряды. Несмотря на достаточно большую емкость, аккумуляторы ИБП (особенно простых, применяемых в быту и в офисах) не могут обеспечить длительное время работы компьютера. Поэтому услышав писк UPS, возвещающий об исчезновении сетевого напряжения, лучше не работать на компьютере до последнего издыхания аккумулятора бесперебойника, а штатно завершить работу и дождаться восстановления 220 вольт в розетке.

Лучшие производители ИБП

Производителем ИБП №1 в мире является компания APC (American Power Conversion), которую некоторое время назад поглотила французская энергетическая компания Schneider Electric. Именно ИБП от APC используют крупные компании и предприятия по всему миру, так как они являются самыми надежными.

Да, стоят они в 1.5-2 раза дороже чем ИБП дешевых китайских брендов типа Mustek, Ippon, CyberPower. Но APC сделаны значительно качественнее, внутри установлены мощные электрические компоненты, способные обеспечить надежную защиту вашему ПК.

В дешевых китайских ИБП используется соответствующая элементная база и внутри они больше похожи на радиоприемник, чем на серьезное силовое устройство.

Такой ИБП не только не сможет защитить ваш компьютер в критичный момент, но может ни с того ни с сего сгореть сам, утянув на тот свет ваш системный блок или монитор. Не стоит приобретать такие ИБП, так как силовое оборудование должно быть мощным, надежным и не может стоить так дешево.

Конечно, есть еще и другие более-менее надежные ИБП такие как INELT, Stark, отечественные Бастион и Энергия. Но стоят они практически также как APC, при этом имея ограниченный модельный ряд и не всегда удачную конфигурацию разъемов.

Если вы хотите иметь действительно надежный и практичный ИБП, который защитит ваш ПК, а не просто для самоуспокоения, то приобретайте APC.

Однако, стоит отметить, что после перехода компании APC под крыло французов, качество бюджетных моделей снизилось, что отмечают многие пользователи. Корпус стали делать из дешевого пластика с едким запахом, а сами ИБП стали чаще выходить из строя. Поэтому лучше брать либо старые проверенные модели из серии Back-UPS BK (в корпусе из белого пластика), либо уже что-то подороже из серии Back-UPS Pro (всесторонняя защита) или Smart-UPS (самые качественные и надежные). В принципе еще неплохие и удобные Back-UPS BE (паук с евро розетками), они подходят для не очень мощных ПК. Больше всего нареканий на современные серии BX и BC, но и они лучше дешевого китайского хлама.

Еще из довольно качественных БП рекомендую EATON и Legrand, они лучше самых дешевых APC и стоят лишь немного дороже. Есть еще отличные General Electric на уровне наиболее качественных APC, но стоят не дешево. В качестве наиболее бюджетного вариант могу посоветовать только Powercom, но не самые дешевые RPT, а как минимум из серии BNT, PTM или SPD (пауки), еще лучше IMP/IMD или KIN. В общем по возможности, в любом случае вы не прогадаете и искать что-то дешевле от других брендов смысла нет.

Расчет времени работы UPS, ИБП, от аккумулятора (аккумуляторной батареи)

Теперь мы готовы рассчитать время работы UPS от аккумуляторной батареи:

где: C — рассчитанная ранее суммарная
емкость аккумуляторной батареи

UPS в ампер-часах; V — напряжение одного
аккумулятора в вольтах; η — КПД инвертора
UPS (рекомендуется
использовать значение 0.85); P — рассчитанная ранее средняя мощность подключенного к
UPS
оборудования в ваттах.

Для рассмотренных примеров (компьютер средней мощностью 120 Вт и
UPS с двумя
встроенными 12-вольтовыми аккумуляторами на 17 А*час и внешней аккумуляторной батареей из четырех
таких же аккумуляторов) имеем:

Как мы видим, время работы UPS от
аккумуляторной батареи не
зависит ни от мощности UPS (ИБП), ни от суммарного напряжения
его аккумуляторной батареи. Поэтому,
для увеличения времени работы UPS от
аккумуляторной батареи нужно не
выбирать UPS большей мощности, а
выбирать UPS (ИБП),
у которого больше суммарная емкость аккумуляторов.

В чем же заключается методика подсчета мощности электропотребителей?

Для того чтобы сделать оптимальный выбор модели стабилизатора напряжения или ИБП по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать суммарную мощность, потребляемую Вашей нагрузкой. Под нагрузкой, в данном случае, подразумевается все электроприборы, находящиеся в Вашем доме (офисе, квартире, производственном помещении), подлежащие защите.

Мощность, потребляемую конкретным устройством, лучше всего определить по паспорту или инструкции по эксплуатации на это
изделие. Иногда потребляемая мощность и коэффициент cosφ указывается на задней стенке прибора или устройства. Следует
учесть, что величина мощности в документах на разные приборы может быть указана либо в ваттах, либо в вольт-амперах. В
целях избежания ошибок при расчетах мощности устройств суммируем отдельно по каждой единице измерения в две колонки.

  1. перечислим все электропотребители, подлежащие защите;
  2. просуммируем их мощности как указывалось выше;
  3. приведем полученные результаты к одной единице измерения мощности (лучше в вольт-амперах).

Если в паспорте указана активная мощность и коэффициент cosφ, то легко пересчитать ее в полную мощность. Для этого
активную мощность в Вт нужно разделить на cosφ. Например, если на изделии написано активная мощность составляет 700 Вт и
cosφ = 0.7, то это означает, что потребляемая полная мощность будет равна 700/0.7=1000 ВА. Если cosφ не указан, то для
примерного расчета примем его равным 0.7.

Рассчитанную таким образом мощность следует сложить с суммой мощностей по другой колонке (просуммированной в ВА).

Примечание: для электроприборов, имеющих только активную нагрузку, коэффициент cosφ принимаем равным 1.

Следует учесть еще один крайне важный момент — пусковые токи. Любой электродвигатель (компрессор) в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в номинальном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, (например: погружной насос, холодильник, дрель), его паспортную потребляемую мощность необходимо умножить, как минимум, на 3 (лучше на 5) во избежание перегрузки стабилизатора или ИБП в момент включения устройства. Компьютеры, мониторы имеют пусковые токи превышающие номинальный в 3 раза. Длительность пускового тока составляет от 0.25 до 0.5 сек. Внесите эти коррективы в Ваши расчеты.

Итак, мощность подсчитана. Однако учтем еще один момент: недопустимо, чтобы стабилизатор или ИБП работали в режиме полной загрузки. Для создания «щадящего» режима работы стабилизатора полученную в результате предыдущих расчетов мощность желательно увеличить примерно на
15—20%. Этим Вы увеличиваете срок службы техники, повышаете надежность и создаете себе резерв мощности для подключения нового оборудования.

Искомая цифра найдена. Теперь, основываясь на конкретных примерах, выберем стабилизатор напряжения или ИБП.

Примечание: ИБП также обладают стабилизирующими свойствами.

Для облегчения задачи определения мощности можно привести таблицу с примерными данными потребления элетроэнергии
бытовой техники.

  • Холодильник — до 1 кВт
  • Телевизор — 0.08 кВт
  • Стиральная машина — 1.5 кВт
  • Электрочайник — 2 кВт
  • Пылесос — 0.8 кВт
  • Утюг — 1 кВт
  • Микроволновая печь — 1 кВт
  • Освещение (лампы накаливания — 1 шт.)  0.04—0.1  кВт.
  • Компьютеры и мониторы:
    Мощность потребления современных мониторов CRT
    • 15″ — 70—100 Вт
    • 17″ — 90—110 Вт
    • 19″ — 100—150 Вт
    • 22″ — 110—180 Вт

    Мощность потребления современных мониторов LCD

    • 15″ — 25—45 Вт
    • 17″ — 35—50 Вт
    • 19″ — 40—60 Вт

В данной статье изложены скорее теоретические аспекты проблемы, нежели практические рекомендации. Для перехода к решению конкретных проблем, стоящих перед Вами, рекомендуем обращаться в АО «ГрандМоторс».

Для защиты какого оборудования вы покупаете ИБП?

Какой выбрать бесперебойник – также зависит от особенностей конструкции подключаемой техники.

Общее правило таково: к ИБП с правильной синусоидой на выходе можно подключать практически любую технику, требуется лишь правильно рассчитать мощность. К остальным UPS, особенно оффлайн типа, можно подключать далеко не все оборудование.

Особенность
Оптимальный тип ИБП
Пояснение

Элементы, чувствительные к несинусоидальной форме сигнала.
Линейно-интерактивные с правильной синусоидой,ИБП с двойным преобразованием (онлайн).

Наиболее часто встречаемый случай – это устройства с электродвигателем, насосом, компрессором, в том числе насосы газовых котлов, а также практически вся бытовая техника: холодильники, фены, стиральные машинки, электродрели и т. д. На электродвигатель ступенчатая синусоида или, тем более, меандр, воздействуют негативно: возникают вихревые токи, падает индуктивное сопротивление, в результате двигатель перегревается вплоть до сгорания.Подробнее о правильной синусоиде здесь.
В некоторых устройствах, например, лазерных принтерах, ксероксах также могут присутствовать компоненты, которым для работы требуется синусоидальная форма напряжения, и при работе от ИБП с прямоугольной или ступенчатой формой сигнала они прослужат гораздо меньше.

Индуктивные элементы (катушки индуктивности, дроссели).

ИБП on-line типа.
Довольно часто возникает вопрос – можно ли подключать к обычному дешевому бесперебойнику устройства с индуктивной нагрузкой, к примеру, люминесцентные лампы? На практике подключают, и все вроде как работает

Но следует учитывать, что многие производители этого категорически не рекомендуют и относят случаи поломки бесперебойника после подключения индуктивной нагрузки к негарантийным.Кроме того, встречались случаи, когда реактивная нагрузка повреждала не рассчитанный на нее ИБП.

Трансформаторный (линейный) блок питания.

ИБП on-line типа.
Выбирая ИБП для устройств с трансформаторными блоками питания, нужно с осторожностью относиться к UPS, который не выдает на выходе чистую синусоиду. При питании напряжением в форме меандра или ступенчатой синусоиды потери в трансформаторе увеличиваются, что, при сильной его нагруженности, приведет к уменьшению ресурсов трансформатора в десятки раз

Также на практике встречались случаи, когда сгорал сам УПС, к которому подключалась такая нагрузка. С другой стороны, довольно часто аппаратура с маломощными трансформаторными блоками питания, например, радиотелефоны, спокойно работает в паре с ИБП off-line типа.Однако многие производители, как и в случае индуктивной нагрузки, чаще всего не советуют подключать трансформаторные БП к обычным ИБП.
Как отличить трансформаторный блок питания от обычного импульсного? Если мы говорим о внешнем БП, то импульсный – обычно легкий и небольшой, а трансформаторный – тяжелее и больше, за счет того, что внутри него размещен, собственно, трансформатор. Тип встроенного блока питания определить сложнее, здесь нужно ориентироваться на документацию производителя.
Хорошая новость – в большинстве случаев в электронной технике, такой как модемы, коммутаторы, роутеры, компьютеры сейчас используются именно импульсные БП.

Конструктивные элементы, чувствительные к качеству питания.

Только ИБП on-line типа.
Практически все знают, что техника болезненно воспринимает перепады напряжения в сети, или постоянно заниженное (завышенное) напряжение. Однако качество электропитания определяется не только напряжением. Чувствительное телекоммуникационное, аудио-видео, измерительное, медицинское оборудование также негативно реагирует на:нестабильную частоту питания,
радиочастотные помехи в сети,
гармонические искажения напряжения,
наносекундные и микросекундные импульсы напряжения.
Все это может не только искажать работу техники, но и сокращать срок ее работы.

Пусковые токи.

ИБП on-line типа с соответствующей нагрузке мощностью.
Оборудование, имеющее электродвигатели, насосы, компрессоры и прочие конструктивные элементы, которые в момент пуска потребляют большое количество электроэнергии, нельзя подключать к маломощным ИБП. Пусковые токи могут превышать стандартное потребление в 3-7 и более раз.

Лучшие аккумуляторы для ИБП

Лучшие аккумуляторы производят Yuasa и CSB, которые используются в качественных ИБП от APC. Эти аккумуляторы стоят больше чем самые дешевые китайские поделки, но и служат они также значительно дольше. Кроме того, от некачественных аккумуляторов ИБП выходят из строя.

Подобрать аккумулятор для ИБП довольно просто. Достаточно изъять установленный, посмотреть на сколько он ампер-часов (Ач) и замерить размеры линейкой. Также при замене вы можете подобрать аккумулятор повышенной емкости (например, 9 Ач вместо 7 Ач) при условии, что он такого же размера.

Приобретайте для своего ИБП только качественные аккумуляторы от Yuasa и CSB. Если есть возможность, берите модель повышенной емкости.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Работатека
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: