Výpočet provozní doby UPS v závislosti na zatížení: Vzorec

Pro zajištění nepřetržitého provozu různých zařízení, přístrojů a systémů se používají nepřerušitelné zdroje napájení. Trh je těchto zařízení plný, takže výběr může být poměrně těžké rozhodnutí. Aby nedošlo k přeplácení, doporučuje se vypočítat provozní dobu UPS v závislosti na zátěži, která dopadne na jejich ramena při vypnutí hlavního podavače.

Princip činnosti

Nepřerušitelný zdroj napájení je zařízení, které řídí parametry výstupního napětí vaší sítě. Městská síť je využívána jako hlavní zdroj elektřiny. Jako záloha se používají dobíjecí baterie.

Podle standardu International Electrotechnical Commission jsou všechny UPS rozděleny do tří hlavních typů:

• Pasivní (záložní);
• Lineárně interaktivní;
• S dvojitou konverzí.

Princip činnosti záložního UPS (nazývaného také offline) spočívá v tom, že když síťové napětí nepřekročí stanovené limity, toto zařízení přenese napětí ze sítě do zátěže, aniž by na něm provedlo jakékoli změny. Pokud napětí překročí stanovené meze, vypne napájení ze sítě a přepne na napájecí napětí z baterií. Současně, přeměnou stejnosměrného napětí, baterie na střídavé napětí průmyslové frekvence.

Výhodou tohoto typu je snadná instalace, snadná obsluha a poměrně levné.

Nevýhody: časté přepínání na napájení z baterie spotřebovává jejich zdroje.

Princip fungování line-interactive UPS se od offline liší pouze tím, že se na jejich provozu podílí stabilizátor napětí. Maximální povolený rozsah napětí těchto UPS je širší. To znamená, že při poklesu napětí v širším rozsahu nejprve stabilizátor napětí vyrovná, a pokud to nestačí, přepne UPS na napájení z baterií. Rychlost spínání lineárně interaktivních UPS je přitom 4.7 ms. Tato doba stačí na to, aby počítač pokračoval v provozu. Ale pro systémy, které jsou citlivější na změny (server a lékařské vybavení), je lepší použít jiný typ zařízení.

Princip činnosti UPS s dvojitou konverzí (nazývané také online) spočívá v tom, že napětí ze sítě je přiváděno do UPS a převáděno na konstantní napětí pro nabíjení baterie. Toto stejnosměrné napětí je poté převedeno na střídavé napětí a přeneseno do zátěže.

Výhody tohoto typu:

1. Na výstupu získáte čistou sinusovku, protože napětí na výstupu měniče již není stejné jako napětí přijímané na vstupu měniče.
2. Nulová spínací doba při úplném výpadku napájení ze sítě. Toho je dosaženo díky skutečnosti, že převedené napětí je v každém případě přiváděno do zátěže.

Nevýhody: drahé vybavení a drahá instalace.

Co ovlivňuje výdrž baterie

Mnoho různých indikátorů ovlivňuje dobu provozu nezávislého na síti. Hlavními hledisky jsou parametry zařízení a vyhlídky na přidání kapacity baterie. Díky tomu lze jakýkoli typ UPS rozdělit do podtypů jako zařízení:

1. S vestavěnými bateriemi, bez možnosti připojení dalších baterií. baterie.
2. S bateriemi namontovanými uvnitř a s možností připojení dalších. Baterie
3. Bez vestavěných baterií, ale pouze s dodatečným připojením. baterie
4. Bez vestavěných baterií, ale s perspektivou doplnění baterií připojených zvenčí.

Záložní zdroje s vestavěnými bateriemi slouží především ke krátkodobému napájení zátěže za účelem správného vypnutí práce (například pro počítač).

Provozní doba UPS s dodatečně připojenými bateriemi pracují déle a obecně jejich provozní doba zcela závisí na:

• kapacita těchto baterií a stupeň opotřebení;
• zátěžový výkon;
• proudová síla nabíječky UPS, která ovlivňuje volbu kapacity baterie.

Jak vybrat UPS

Obecně je třeba zvolit nepřerušitelný zdroj napájení na základě:

• maximální celkový výkon zatížení;
• faktor zatížení (skutečná spotřeba energie), ovlivňující výpočet baterie (uváděný ve W nebo %);
• pokyny v pasu UPS kW a kVA;
• pokud parametr kW není z jakéhokoli důvodu uveden, vezměte kW = kVA.

Výkon celé zátěže je tedy výkon uvedený na typových štítcích napájecích zdrojů. Zátěž v určitém okamžiku může spotřebovat všechen tento výkon (obvykle se to nestává, ale je možná špička), takže pokrytí musí být plně implementováno.

Výběr baterií se provádí na základě:

1. Reálná spotřeba (obvykle výrazně menší než maximální výkon napájecích zdrojů). Někteří výrobci zařízení to tvrdí. Pokud ne, vyberte jej empiricky.
2. Kapacita standardních baterií, ale můžete si vybrat UPS s přídavnými bateriemi.

Údaje o době nabíjení pro UPS s volitelným bateriovým polem obvykle nejsou k dispozici. V nejhorším případě +1 další blok doby nabíjení pro interní baterie.

Vzorec

Abyste se nemlátili, existuje univerzální vzorec, který vám umožní vypočítat provozní dobu UPS napájené baterií:

T [hodina] = C [A×hodina] ×V [V] × η / P [W], kde:

• C je celková kapacita baterie UPS v Ah (k dispozici v pasu);
• V je napětí jedné baterie ve V (k dispozici v pasu);
• η — účinnost střídače UPS (při výpočtu příkladů je použita účinnost = 0.92B, která je uvedena ve výkonových charakteristikách UPS);
• P je průměrný výkon instalace připojené k UPS ve W.

Účinnost měniče a napětí jedné baterie jsou známé hodnoty. Je nutné určit celkovou kapacitu a průměrný výkon.

• Uач — kapacita baterie;
• Kin — počet vestavěných baterií v UPS;
• Kout – počet externích baterií připojených jako jedna jednotka k UPS se stejnými kapacitními charakteristikami.

Průměrný výkon se vypočítává na základě energie spotřebované za určité období. Obvykle je to uvedeno výrobcem zařízení, ale pokud se jedná o komplex, je lepší provést výpočty sami. Zde je několik příkladů:

1. Zdroj je 750 W a skutečná spotřeba 250 W (CPU – 80 W, Grafická karta – 150 W, HDD – 10 W, základní deska + zbytek 10 W).
2. Deklarovaný výkon kompresoru je 180 W, ale je aktivován každých 8 minut s dobou provozu 3 minuty. V tomto případě je průměrný výkon 180/8×3=67.5W.
3. Když je roční spotřeba deklarována výrobcem v kW/h, pro její výpočet je potřeba ji vydělit 12. Udává se například 370 kW/h za rok. P=370×1000/365/24=42.23 W.

Po definování všech parametrů můžete hodnoty nahradit. Například UPS je vybavena 2 bateriemi 7 Ah a napětím 12 V. K nepřerušitelnému napájení je připojena externí jednotka pro 8 baterií o stejné kapacitě. C=7x(2+8)=70 Ah.

Výpočet autonomního provozu UPS pro daný nepřerušitelný zdroj napájení, který je připojen k počítači se zátěží 250 W:

T [hodina] = 70 Ah × 12 V × 0.92/ 250 [W] = 3.0912 = 3 hodiny 5 minut 28 sekund.

Ukazuje se, že vypočítaná UPS s baterií dokáže nahradit městskou napájecí síť s reálnou počítačovou zátěží 250 W na něco málo přes 3 hodiny.

Ve skutečnosti počítač takový výkon nepotřebuje. Dokončení všech procesů a vypnutí bude trvat maximálně 5–7 minut. Nepřerušitelný zdroj napájení pro lednici však musí být schopen udržet napájení zařízení po dlouhou dobu a v tomto případě při určování provozní doby hraje důležitou roli velikost přiděleného rozpočtu.

Kde koupit

UPS můžete zakoupit buď ve specializovaném obchodě, nebo online v internetovém obchodě. Ve druhém případě si zvláštní pozornost zaslouží možnost rozpočtu pro nákup produktů na webu Aliexpress. U některých produktů existuje možnost odeslání ze skladu v Ruské federaci, lze je přijmout co nejrychleji, při objednávce vyberte „Dodání z Ruské federace“:

Závěr

Výpočet autonomního provozu UPS musí být proveden, aby nedošlo k „přeplacení“ nebo nákupu „nízkoenergetického“ zařízení, které v kritickém okamžiku nesplní svůj hlavní úkol – přepnutí spotřebitele na záložní napájení podavač. Pro výpočet se stačí podívat na informace o nepřerušitelném napájení v pasu, zjistit spotřebu zařízení a dosadit hodnotu do vzorce.

Související videa