Un sistema de alimentación ininterrumpida es un elemento importante en la construcción de sistemas complejos que necesitan un funcionamiento continuo y garantizan la seguridad de los equipos ante posibles problemas en la red eléctrica. Ahora el mercado ofrece una amplia variedad de productos de diferentes categorías de precio, calidad y geografía de producción. Es difícil decidir, especialmente si no tienes la experiencia necesaria detrás de ti. Las finanzas sugieren que vale la pena abordar el tema de la elección teniendo en cuenta su propio presupuesto. Por lo tanto, antes de invertir en la compra de un sistema de alimentación ininterrumpida, se deben responder varias preguntas importantes:
- ¿Qué tan crítico va a proteger el equipo?
- ¿Cuál es la duración óptima de la batería del equipo en caso de un corte de energía?
Para responder a las preguntas anteriores, es necesario profundizar en las clases de sistemas de alimentación ininterrumpida del mercado actual. Y también para determinar los principales criterios que se deben tener en cuenta para hacer una elección equilibrada.
Clases de UPS
Toda la variedad de fuentes de alimentación ininterrumpidas modernas en el mercado hoy en día se puede dividir en varias clases que se diferencian entre sí en los esquemas, así como en el comportamiento tanto en funcionamiento normal como en funcionamiento con batería.
Asignar:
- Copia de seguridad o (Copia de seguridad),
- UPS de línea interactiva (),
- SAI con doble conversión (, doble conversión).
Se consideran los más simples y sin pretensiones. Durante el funcionamiento normal de la red, la electricidad ingresa a la entrada del UPS y, al pasar a través de ella, se suministra a la carga principal. En caso de pérdidas y caídas de tensión en la red, el "sistema de alimentación ininterrumpida" cambia automáticamente a la batería. Las principales desventajas de este esquema son que se necesitan de 4 a 10 milisegundos para transferir energía del UPS a las baterías. Cuando funciona en modo batería, la salida del SAI no es el seno habitual de la red, sino un seno aproximado.
Un sistema de alimentación ininterrumpida con baterías incorporadas será la solución adecuada cuando, en caso de problemas de voltaje en la red, solo sea importante apagar correctamente el equipo, lo que demora de 5 a 10 minutos.
Si se requiere un tiempo de funcionamiento más prolongado del equipo, se debe calcular la corriente de descarga de la batería requerida. Esto puede hacerse de la siguiente manera:
De lo anterior, queda claro que al elegir un sistema de alimentación ininterrumpida, es necesario tener en cuenta muchos matices técnicos y puramente físicos, que vienen determinados tanto por la ubicación específica del SAI y del equipo conectado a él, como por un número de otros factores.
Para facilitar los cálculos al elegir un SAI, NAG tiene una herramienta conveniente, con la que puede determinar todos los parámetros necesarios.
El cálculo de la corriente máxima de descarga de las baterías se realiza según la fórmula:
Donde:
PAGS- potencia nominal de salida del SAI;
cos (φ) - Factor de potencia;
η - eficiencia del convertidor UPS;
mi- voltaje nominal de la batería;
norte- el número de baterías.
Para la mayoría de los modelos de UPS de marca SNR se pueden tomar los siguientes valores:
cos (φ) - 0,8;
η - 0,9;
mi- 12V;
norte- viene determinada por el diseño del sistema de alimentación ininterrumpida.
La capacidad nominal de las baterías se define como
Donde:
I -
corriente máxima de descarga de la batería;
C- tasa de descarga de la batería en función del tiempo (seleccionado según tabla) *.
| Hora | 5 minutos. | 10 minutos. | 15 minutos. | 20 minutos. | 30 minutos. | 40min. | 50min. | 60min. |
| Valor coeficiente | 1,98 | 1,49 | 0,92 | 0,69 | 0,61 |
|||
| Hora | 2 h | 3h | 4h | 5h | 6h | 8h | 10h | 20h |
| Valor coeficiente | 0,42 | 0,29 | 0,19 | 0,17 | 0,15 | 0,12 | 0,09 | 0,05 |
* - Estas tasas de descarga de la batería son válidas para todas las baterías de la marca SNR.
Ejemplo de cálculo: Calculamos la capacidad nominal de las baterías necesaria para asegurar el funcionamiento durante 10 minutos:.jpg)
Redondeamos el resultado al valor nominal de batería estándar más cercano, por ejemplo, 20 Ah. Asegurar el funcionamiento del SAI antes mencionado durante 10 minutos. de baterías, necesitamos 16 baterías con una capacidad nominal de 20Ah. Debe entenderse que el resultado obtenido es una estimación, ya que el tiempo de funcionamiento real del SAI depende de muchos parámetros (tipo y composición de la carga, eficiencia del sistema en su conjunto, etc.).
Cómo elegir un sistema de alimentación ininterrumpida para.
La tabla muestra las capacidades de la batería para sistemas de alimentación ininterrumpida y paquetes de baterías adicionales para ellos.
| 7Ah |
|
| 14Ah |
|
| 7 Ah |
|
| 14Ah |
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| 7 Ah |
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| 14Ah |
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| 7 Ah * |
|
| SNR-UPS-BCRT-1-MPL | 14Ah |
| 7 Ah * |
Sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) o en inglés UPS (sistema de alimentación ininterrumpida) es una parte importante de cualquier computadora moderna.
Pero, ¿realmente necesitas un SAI, cómo funciona, qué fabricantes son los mejores y por qué, qué parámetros debe tener un SAI, en función de la calidad de la fuente de alimentación y del ordenador?
1. Cómo funciona el UPS
El UPS es una caja relativamente pequeña, que contiene el circuito eléctrico y una batería potente.
En la parte frontal, suele haber un botón de encendido e indicadores.
Y en la parte posterior hay conectores especiales para conectar la unidad del sistema, el monitor y otros dispositivos informáticos que requieren cables especiales.
A menudo hay conectores que funcionan con baterías y conectores separados protegidos contra sobretensiones que se pueden usar para conectar dispositivos potentes como una impresora láser.
También hay un SAI con enchufes en euros del formato habitual para SAI y las llamadas arañas.
Es conveniente, no requiere cables especiales y le permite conectar dispositivos como parlantes y un enrutador para su protección.
2. Cómo funciona el UPS
La tarea del UPS es proporcionar energía ininterrumpida a la computadora. En caso de un corte repentino de energía, instantáneamente cambia para alimentar la computadora con la batería incorporada, convirtiendo su voltaje constante de 12 V en un voltaje alterno de 220 V.
Cuando se cambia a la energía de la batería, el UPS generalmente emitirá un pitido, notificando al usuario que apague la PC. Dado que la energía de la batería es bastante limitada, el UPS puede mantener la computadora funcionando durante 5-30 (generalmente, 10-15) minutos.
Además, el UPS protege la computadora y los dispositivos periféricos (principalmente el monitor) de las sobrecargas de energía que podrían dañarlos.
También hay un SAI con función estabilizadora que puede aumentar y disminuir la tensión de alimentación si se sale de rango.
3. ¿Necesito un UPS?
Muchos usuarios se preguntan si necesitan un UPS, porque este es un costo adicional, a pesar de que no afecta de ninguna manera el rendimiento de la PC y sus otros parámetros operativos. La pregunta es bastante razonable y la respuesta puede ser diferente.
Cuando no se necesita el UPS:
- la computadora es vieja o la más barata
- el voltaje es estable y rara vez desaparece
- tienes una copia de seguridad de todos los archivos valiosos
- no está confundido por la pérdida de archivos no guardados
Cuando necesita un UPS:
- la computadora tiene suficiente valor
- el voltaje en la red salta o desaparece a menudo
- no tiene una copia de seguridad de archivos valiosos
- la pérdida de archivos no guardados es fundamental para usted
En cualquier caso, la negativa a adquirir un SAI se justifica únicamente con unos recursos económicos muy limitados. Ya que no solo guardará sus archivos, sino que no permitirá que el sistema se bloquee y dañe su computadora.
Si una computadora o datos tienen algún valor para usted, le recomiendo comprar un UPS, ya que la recuperación puede ser más costosa, sin mencionar la pérdida de tiempo y nervios.
4. Los mejores fabricantes de UPS
El fabricante de SAI número uno del mundo es APC (American Power Conversion), que fue adquirida por la empresa energética francesa Schneider Electric hace algún tiempo. Son los UPS de APC los que utilizan las grandes empresas y empresas de todo el mundo, ya que son los más fiables.
Sí, cuestan entre 1,5 y 2 veces más que los SAI de marcas chinas baratas como Mustek, Ippon, CyberPower. Pero los APC están hechos de una calidad mucho mejor, con potentes componentes eléctricos instalados en el interior que pueden brindar una protección confiable para su PC.
En los UPS chinos baratos, se usa la base del elemento correspondiente y por dentro se parecen más a un receptor de radio que a un dispositivo de potencia serio.
Tal UPS no solo no podrá proteger su computadora en un momento crítico, sino que sin ningún motivo puede quemarse, arrastrando su unidad de sistema o monitor al otro mundo. No vale la pena comprar estos UPS, ya que el equipo de energía debe ser potente, confiable y no puede ser tan barato.
Por supuesto, también existen otros SAI más o menos fiables como INELT, Stark, Bastion doméstico y Energia. Pero cuestan casi lo mismo que APC, aunque tienen una gama de modelos limitada y no siempre una buena configuración de conectores.
Si desea un UPS verdaderamente confiable y práctico que proteja su PC, y no solo para su comodidad, obtenga APC.
Sin embargo, vale la pena señalar que después de la transición de APC bajo el ala de los franceses, la calidad de los modelos de presupuesto ha disminuido, lo que notan muchos usuarios. La caja comenzó a estar hecha de plástico barato con un olor acre, y los mismos UPS comenzaron a fallar con más frecuencia. Por lo tanto, es mejor tomar los viejos modelos probados de la serie Back-UPS BK (en una caja de plástico blanca), o algo más caro de la serie Back-UPS Pro (protección integral) o Smart-UPS (la más alta calidad y más confiable). En principio, todavía hay Back-UPS BE (araña con enchufes europeos) bastante buenos y convenientes, son adecuados para PC no muy potentes. La mayoría de las quejas se refieren a las modernas series BX y BC, pero también son mejores que la basura china barata.
También recomiendo EATON y Legrand de fuentes de alimentación de bastante alta calidad, son mejores que las APC más baratas y cuestan solo un poco más. También hay excelentes General Electric al nivel de los APC de la más alta calidad, pero no son baratos. Como la opción más económica, solo puedo recomendar Powercom, pero no los RPT más baratos, pero al menos de las series BNT, PTM o SPD (arañas), incluso mejor IMP / IMD o KIN. En general, si es posible, en cualquier caso no te equivocarás y no tiene sentido buscar algo más barato de otras marcas.
5. Tipos de UPS
Hay varios tipos de UPS:
- copia de seguridad (fuera de línea, en espera, copias de seguridad)
- Línea interactiva
- doble conversión (en línea, continua)
UPS redundante- los más simples y económicos, cambian al funcionamiento con batería no solo cuando la energía está completamente desenergizada, sino también cuando el voltaje en la toma de corriente es bajo o alto. Si su tensión está bien, entonces esto suele ser suficiente.
Pero si a menudo salta (como en el sector privado), entonces vale la pena buscar otro tipo de UPS, ya que el cambio constante a la energía de la batería lo hará escuchar el chirrido constante y desagradable del UPS, a menudo apaga la PC, y también mata la batería.
UPS interactivo de línea- además de la batería, tienen un regulador de voltaje incorporado, que a menudo es un AVR (regulador automático de voltaje) de 3 etapas y son algo más costosos.
Dichos UPS, cuando el voltaje cae por debajo de 190 V o aumenta por encima de 250 V, lo igualan a un nivel de aproximadamente 220 V en la salida.
En este caso, la batería no se usa, lo que le permite continuar trabajando de manera segura durante mucho tiempo. Los SAI interactivos en línea difieren en los umbrales de estabilización inferior (140-180 V) y superior (260-300 V).
Por lo tanto, si el voltaje en la salida cae o, por el contrario, aumenta, superando los límites permitidos, la computadora en la salida seguirá recibiendo un voltaje estable cercano a los 220 V sin usar batería. Pero preste especial atención a los umbrales de estabilización inferior y superior.
El umbral más bajo puede ser suficiente 160 V, y tal vez 180 V, lo que puede ser crítico para su área. Cuanto menor sea este valor, mejor, ya que fuera de él hay un interruptor de la batería. Del mismo modo, con el umbral máximo, ya que en algunos lugares la tensión salta a 280 V.
UPS de doble conversión- Fuentes de alimentación ininterrumpidas costosas de alta calidad con un estabilizador de voltaje y frecuencia complejo, que proporcionan parámetros de voltaje de salida estables y sin demoras al cambiar a una batería. Se utiliza en el sector empresarial para alimentar servidores, estaciones de trabajo de misión crítica y equipos de red.
Si el voltaje en su toma de corriente es estable, entonces, en principio, el UPS de respaldo más económico será suficiente. Para un área remota de una ciudad o un sector privado, definitivamente es mejor llevar un UPS de línea interactiva, que recomiendo en cualquier caso, ya que ya no son mucho más costosos.
6. Energía UPS
La potencia de salida del UPS a menudo se indica en voltios-amperios (VA) y se refleja en la etiqueta. Al mismo tiempo, la potencia de la computadora (incluido el monitor) en vatios (W), para la que está diseñado el UPS, es mucho menor, lo que también se indica en los parámetros de un modelo en particular.
Los valores de potencia de salida del UPS para computadoras personales están en el rango de 400-1500 VA. Puede calcular la potencia requerida del UPS usando el software Power Supply Calculator.
En la primera pestaña, se ingresan los parámetros de la unidad del sistema y se calcula la potencia requerida de la fuente de alimentación.
En la segunda pestaña, agregando los parámetros del monitor, puede calcular la potencia recomendada del UPS.
Redondeando la potencia de salida total (VA) al valor entero más cercano, obtenemos la potencia recomendada del SAI, que en este caso será de 800 VA.
La duración de la batería puede variar significativamente según el modelo de UPS y el consumo de energía actual de la computadora.
En realidad, si la potencia del UPS se selecciona correctamente, entonces puede soportar unos 5 minutos bajo carga alta (un juego o una reproducción de video se está ejecutando en la PC) y unos 15 minutos durante el trabajo normal de oficina.
Si el SAI no es lo suficientemente fuerte, es posible que no pueda soportar un corte de energía, la computadora se apagará repentinamente y algo puede resultar dañado.
Tenga en cuenta también que con el tiempo la batería se agotará y el SAI la mantendrá en la mitad del tiempo.
Seleccione un SAI para que inicialmente haya cierto margen de energía y duración de la batería.
8. Forma de onda del voltaje de salida del UPS
La forma de onda del voltaje de salida del UPS puede ser:
- paso de onda sinusoidal
- sinusoide aproximada
- onda sinusoidal pura
Gráficamente, esto se puede representar de la siguiente manera.
El cambio a la energía de la batería convierte 12 VCC en 220 VCA utilizando el inversor interno del UPS.
En la mayoría de los SAI, la forma de onda del voltaje de salida es diferente de la onda sinusoidal clásica que nos llega desde la toma de corriente, tomando una forma escalonada o aproximada.
Cuando se introdujeron las primeras fuentes de alimentación con Active Power Correction (APFC), esta forma simplificada de voltaje significaba que la computadora simplemente se apagaba. Pero este problema en las fuentes de alimentación se ha resuelto durante mucho tiempo y solo puede aparecer con fuentes de alimentación muy antiguas.
Los UPS capaces de entregar una onda sinusoidal pura son muchas veces más costosos que los convencionales y no son necesarios para computadoras simples. Se utilizan para equipos especializados que no pueden manejar formas de onda de voltaje simplificadas.
Compre un UPS con un voltaje en forma de onda sinusoidal aproximada o escalonada, realmente no importa.
9. UPS controlado
Los UPS administrados también se conectan a una computadora mediante un cable USB y pueden enviar una señal para apagar la PC cuando la batería está baja. Esto es útil si sale con frecuencia, deja su computadora encendida o deja sus descargas durante la noche.
En el caso de un corte de energía mientras está fuera, el UPS mantendrá la energía hasta que la batería alcance un nivel crítico y luego enviará una señal de apagado a la computadora.
La computadora, después de recibir la señal, cerrará correctamente todos los programas, apagará el sistema operativo y se apagará. A veces, para esta funcionalidad, puede ser necesario instalar un controlador especial del fabricante del UPS, pero en general esta función ya está integrada en Windows y es posible que ni siquiera necesite instalar un controlador.
Esta es una característica interesante y útil, pero debe pagar por todo y los UPS administrados son más costosos que sus contrapartes no administrados, que requieren la presencia obligatoria del usuario para apagar la PC correctamente.
Además, el software adicional puede informar al usuario sobre el estado de la batería, permitir que el UPS se controle a través de la red, pero la mayoría de los usuarios no lo necesitan.
Si deja la computadora encendida sin supervisión durante mucho tiempo, entonces es mejor no ahorrar dinero y tomar un UPS controlado para evitar fallas de funcionamiento de la PC.
10. Arranque en frío del UPS
La función de arranque en frío está declarada para la mayoría de los SAI. Esto significa que puede encender la computadora en ausencia de voltaje en la toma de corriente.
En realidad, este no es el modo de funcionamiento normal del SAI y puede provocar una falla autónoma tanto del SAI como de la computadora. No se limite a experimentar con esta función.
La función de arranque en frío requiere que el SAI sea de alta calidad, con reserva de energía y buena batería. Durante el inicio de la computadora, se produce una gran sobrecarga de corriente y es mejor encender el monitor después de iniciar la PC.
11. Protección adicional de UPS
Cualquier UPS admite un conjunto estándar de protección:
- protección de sobrecarga
- protección contra impulsos de alta tensión
- protección contra cortocircuitos
- filtrado de ruido
- fusible de potencia
Es deseable que el fusible de potencia sea automático en forma de botón. Luego, en cuyo caso no tendrás que buscar un recambio ni llevar el SAI para su reparación, bastará con pulsar el botón y se restablecerá el funcionamiento del SAI.
Además, el SAI puede equiparse con conectores RJ45 para proteger contra averías a través del cable de Internet y RJ11 para proteger la línea telefónica, incluido el módem DSL.
Sí, hay dispositivos separados y protectores de sobretensión con protección similar, pero en un UPS de alta calidad es mejor.
Adquiera un SAI con fusible automático y para vivienda particular con protección de línea RJ45 o RJ11 (según el tipo de conexión a Internet).
Uno de los principales parámetros de la protección del SAI es la energía de pulso absorbida, que se mide en julios (J) y es más importante para los residentes del sector privado. Los valores de la energía de pulso absorbida están en el rango de 150-500 J.
Cuanto mayor sea el número, es más probable que el SAI proteja su computadora en caso de que caiga un rayo en la red o un cortocircuito en un transformador de distribución.
Si vive en una casa privada, elija un SAI con una mayor energía de pulso absorbida.
13. Paquete de entrega de UPS
A menudo, el paquete de UPS incluye solo un cable para enchufarlo a la toma de corriente del UPS. Para UPS con conectores no estándar, consulte con su distribuidor para la entrega.
Tenga en cuenta que los cables para conectar la unidad del sistema y el monitor pueden no estar incluidos en el kit y tendrá que comprarlos por separado.
14. Reemplazo de la batería del UPS
La vida útil de una batería de SAI depende de su calidad y del número de ciclos de carga-descarga, es decir, sobre la frecuencia con la que el SAI cambiará a funcionamiento con batería y la rapidez con la que apaga la PC. En un SAI de alta calidad, la vida útil de la batería es de 3-5 años, según las condiciones de funcionamiento.
A menudo, en los UPS chinos baratos, reemplazar la batería requiere desmontar la carcasa, lo que a veces no es tan fácil y puede romper algo.
Es mejor elegir un SAI que tenga un compartimento de apertura para el reemplazo de la batería, de modo que no tenga que desmontar todo el SAI o llevarlo al servicio técnico para reemplazarlo.
La mayoría de los UPS tienen un indicador para indicar cuándo es necesario reemplazar la batería. Pero generalmente comienza a brillar cuando la batería está completamente descargada y no se puede usar. Si espera este momento, el próximo corte de energía, después de 4-5 años de funcionamiento del UPS, puede provocar la falla tanto del UPS como de la computadora.
15. Las mejores baterías para UPS
Las mejores baterías provienen de Yuasa y CSB, que se utilizan en UPS de calidad de APC. Estas baterías cuestan más que las artesanías chinas más baratas, pero también duran mucho más. Además, las baterías de mala calidad dañan el SAI.
Encontrar una batería para un SAI es bastante sencillo. Basta con quitar el instalado, mirar cuántos amperios-hora (Ah) son y medir las dimensiones con una regla. Además, al realizar la sustitución, puede elegir una batería de alta capacidad (por ejemplo, 9 Ah en lugar de 7 Ah), siempre que sea del mismo tamaño.
Compre solo baterías de calidad de Yuasa y CSB para su UPS. Si es posible, tome el modelo de alta capacidad.
16. Conclusión
No descuide un dispositivo tan importante como un UPS, que no solo guardará sus archivos y lo salvará de dolores de cabeza con la recuperación del sistema, sino que también extenderá la vida útil de su computadora.
Pero el UPS debe ser de alta calidad, ya que de lo contrario corre el riesgo no solo de tirar el dinero por el desagüe, sino también de arruinar su computadora, en lugar de protegerla de los efectos no deseados de nuestras redes eléctricas y comunicaciones de información poco confiables.
17. Enlaces
UPS Powercom Imperial IMP-1025AP
UPS Powercom Imperial IMD-525AP
UPS Powercom SPD-650U
Es una garantía integral de la fiabilidad del sistema de alimentación. Los parámetros del UPS deben ser estrictamente comparables a la carga que se conectará al UPS. De lo contrario, el sistema de alimentación ininterrumpida no brindará los beneficios deseados y se desperdiciará el dinero.
¿Cómo calcular una fuente de alimentación ininterrumpida? Para hacer esto, es necesario tener en cuenta una serie de parámetros, cuya clave es la potencia. Si compra un SAI que es menos potente que la carga, simplemente no funcionará. Para calcular la potencia con la suficiente precisión, debe recordar un poco de física.
El factor de potencia de carga o, en otras palabras, el factor de potencia es muy importante al calcular la potencia de una fuente de alimentación ininterrumpida. Esta figura muestra qué proporción de potencia consume realmente la carga, es decir, potencia activa. Si consideramos la carga como una resistencia ideal, entonces en este caso el valor del coeficiente será igual a uno, que es el valor máximo. Los condensadores y las bobinas no son consumidores de energía, por lo tanto, el valor del coeficiente para ellos es igual a cero. El equipo puede estar dominado por componentes capacitivos e inductivos.
Los equipos con un componente capacitivo incluyen computadoras y servidores. El componente inductivo está presente en dispositivos con motores eléctricos, puede ser una bomba, aire acondicionado, etc. Esta información es necesaria en el caso en que el SAI protegerá equipos de diferentes tipos, ya que el factor de potencia del primero tiende a la unidad, mientras que el El último está en el intervalo de 0,8 a 0,9. En este caso, debe encontrar el factor de potencia promedio para obtener un resultado preciso.
¿Cómo calculo la potencia del SAI dado el factor de potencia de la carga? Para calcular la potencia, multiplique la potencia nominal del UPS por el factor de potencia. Como resultado de la operación se obtiene un número que muestra la potencia activa máxima que puede suministrar el sistema de alimentación ininterrumpida. Por ejemplo, la capacidad del SAI es de 100 kVA y el factor de potencia de carga es de 0,9. En este caso, la potencia activa de la carga será de 90 kW. La potencia de carga total no debe exceder los 90 kW, y es mejor si es un poco menor.
Estas dificultades para calcular la potencia se pueden evitar utilizando el SAI como indicador de la potencia de salida. En este caso, el cálculo del sistema de alimentación ininterrumpida se realizará sin errores. Es un gran error comparar las potencias expresadas en voltios-amperios y vatios, ya que los valores difieren significativamente.
También hay que tener en cuenta que la potencia consumida por el equipo puede ser ligeramente inferior a la nominal. Esto puede suceder en una variedad de casos. Por ejemplo, si consideramos las computadoras, su potencia en la mayoría de los casos está determinada por la potencia de la fuente de alimentación. Pero este algoritmo de cálculo no es correcto en todos los casos. Entonces, por ejemplo, una unidad de fuente de alimentación con una potencia de 450 W se puede instalar en una computadora, pero la potencia total de los componentes de la computadora es de solo 120 W. Puede haber muchas de estas características y deben tenerse en cuenta al calcular una fuente de alimentación ininterrumpida.
Otra situación que debe tenerse en cuenta para calcular el funcionamiento del SAI está relacionada con el frigorífico. Por ejemplo, puede tener una potencia de 250 W, pero hay que tener en cuenta que el frigorífico no funciona todo el tiempo, sino solo después de determinados intervalos. En este caso, debe averiguar el consumo eléctrico anual. En los cálculos es necesario utilizar este valor dividido por 9. Cabe señalar que la potencia de carga debe leerse en vatios.
En algunos sitios, puede encontrar el cálculo de la potencia del UPS en línea, pero no pueden proporcionar datos precisos porque no tienen en cuenta tales matices. Si aún decide utilizar dichos servicios, además del resultado obtenido, debe agregar aproximadamente un 20%. Es importante pensar en la posibilidad de aumentar la potencia de carga. Si la carga aumenta en el futuro, es mejor comprar inmediatamente un UPS más potente. Una situación similar ocurre con los servicios que le permiten calcular el tiempo de funcionamiento del UPS en línea.
Cálculo de la batería
Si necesita calcular la capacidad del SAI para una potencia y un tiempo de funcionamiento determinados, se utiliza una fórmula sencilla:
Capacidad = 100 * tiempo * potencia de carga
La duración de la batería se expresa en horas y la potencia de carga en kilovatios. Llamamos su atención una vez más que la potencia no se expresa en voltios-amperios. Por ejemplo, una fuente de alimentación ininterrumpida protege una computadora con 500 W (0,5 kW). La fuente de alimentación ininterrumpida debe proporcionar un tiempo de ejecución de 2 horas. En estas condiciones, la fórmula para calcular la capacidad de la batería del SAI adopta la siguiente forma:
100 * 0,5kW * 8h = 400 Ah
Así, para una carga con una potencia de 500 W, se requiere una capacidad de batería de 400 Ah para asegurar el funcionamiento durante 8 horas. Dicho cálculo de la capacidad de la batería para un SAI es aplicable a una batería con un voltaje de 12 V. Además, debe tenerse en cuenta que la fórmula es adecuada para una batería de larga duración, es decir, alrededor de 9-10 horas. Esto se debe al hecho de que la dependencia de la capacidad de la batería del tiempo de carga no es lineal en todo momento.
Si el tiempo de funcionamiento es más corto, entonces es necesario introducir modificaciones. Esto se debe al hecho de que, con poco tiempo, la corriente de descarga es grande y la batería proporciona a la carga solo una cierta parte de su capacidad. Entonces, si necesita un tiempo de trabajo de 30 minutos, entonces el resultado debe dividirse por dos, durante 2 horas debe reducirse en un 40%, durante 4 horas - 30%, durante 6 horas - 40%. Para determinar el valor exacto, es necesario utilizar el valor exacto de la eficiencia del inversor que está instalado en el SAI y comparar los datos con la curva de descarga de un determinado tipo de batería.
Después de encontrar la capacidad total, es necesario calcular la cantidad de baterías para el UPS. Para completarlo, debe dividir la capacidad total por la capacidad de una batería. En nuestro caso, la capacidad total fue de 400 Ah. Supongamos que la capacidad de una batería es de 50 Ah. En este caso, necesitamos 8 baterías recargables de este tipo.
Horas Laborales
Muchos usuarios están interesados en el tiempo de funcionamiento que puede proporcionar este o aquel SAI. ¿Cómo calcular el tiempo de funcionamiento de un sistema de alimentación ininterrumpida? Para hacer esto, necesita conocer la potencia de la carga conectada al UPS, la eficiencia del inversor y la capacidad total de la batería.
El cálculo total de las baterías de un SAI es extremadamente sencillo. En la mayoría de los casos, las fuentes de alimentación ininterrumpida contienen baterías típicas. Para realizar un cálculo total de baterías para el UPS, debe multiplicar su número por la capacidad de una batería.
Para calcular la duración de la batería del SAI, se recomienda tomar la eficiencia del inversor igual a 0,85. La potencia total de la carga debe expresarse en vatios. Hablamos sobre cómo encontrarlo al principio del artículo.
El cálculo del tiempo de funcionamiento del SAI se realiza según la siguiente fórmula:
Tiempo = capacidad total de la batería * voltaje de la batería * (eficiencia del inversor / potencia de carga)
Este valor es aproximado y puede cambiar durante la vida útil del sistema de alimentación ininterrumpida. El cálculo del tiempo del SAI es aproximado, ya que el tiempo depende del desgaste de la batería y de las condiciones de funcionamiento, principalmente de la temperatura del aire. Entonces, por ejemplo, un aumento de la temperatura en un grado después de la marca de 40 ° C reduce la capacidad de la batería en un 5%, lo cual es muy significativo. Para una vida útil máxima, se recomienda reducir la carga en el SAI cada 10 grados después de 25 ° C en un 20%. O puede organizar un buen sistema de refrigeración y evitar cualquier aumento de temperatura, por lo que la fuente ininterrumpida solo agradecerá.
Si tales cálculos son incomprensibles para usted, puede recurrir a especialistas en este campo o usar una calculadora especial: un programa de cálculo de UPS. Sin embargo, en este caso, es necesario utilizar un software probado creado por profesionales para evitar errores y la elección incorrecta de UPS. La ventaja de estos programas es el cálculo. Al calcular, puede elegir el tipo de núcleo para el transformador. Los cálculos tienen en cuenta las posibles pérdidas en el núcleo y los hilos de cobre.
Puede haber ocasiones en las que no se necesiten datos absolutamente precisos. En este caso, puede utilizar tablas especiales que muestran la duración de la batería para varios tipos de fuentes de alimentación ininterrumpida. Estas tablas incluyen el tiempo de funcionamiento en función de la capacidad de las baterías y la potencia total de la carga. Por lo tanto, puede comparar sus datos con datos tabulares y averiguar el tiempo aproximado.
Sabiendo cómo calcular el SAI, puede realizar la elección más correcta de SAI. Ahora sabe que la duración de la batería no depende de la potencia del SAI o del voltaje total de la batería, sino de la capacidad de las baterías. Por lo tanto, al elegir un SAI, se debe dar preferencia con una capacidad de batería mayor de acuerdo con la potencia especificada. Esta elección garantizará la máxima autonomía.
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¿Qué UPS elegir? Planteamos este tema en un artículo anterior y examinamos los tipos de UPS que ofrecen los fabricantes. Hoy hablaremos sobre cómo elegir un sistema de alimentación ininterrumpida en función de sus tareas y el tipo de su equipo, además de calcular la potencia necesaria del SAI.
El SAI que necesita depende de varios puntos principales:
- ¿De qué tipo de problemas de red desea proteger su equipo?
- Características del diseño del equipo que desea conectar al SAI.
- Capacidad de carga proyectada del SAI.
- Duración requerida de la batería.
Entonces, en este artículo consideraremos la elección de una fuente de alimentación ininterrumpida, considerando las siguientes preguntas:
- Calculamos la capacidad de las baterías para una vida útil conocida.
- Calculamos la duración de la batería, conociendo la capacidad del SAI.
¿Por qué necesita un UPS?
La respuesta a la pregunta: qué sistema de alimentación ininterrumpida elegir depende principalmente de por qué lo necesita.
| ¿Para qué? | Qué comprar | |
| Apague correctamente la computadora y tenga tiempo para guardar datos durante un corte de energía. | En este caso, siéntase libre de contratar un SAI económico de tipo fuera de línea o interactivo con una batería de 5 a 15 minutos de duración. | |
| Proporcione energía al equipo en caso de un corte de energía lo suficientemente prolongado. |
Si una forma de onda no sinusoidal es adecuada para su equipo, compre un UPS fuera de línea o interactivo en línea, pero con mayor capacidad, con la expectativa de una mayor duración de la batería. Puede leer a continuación cómo calcular la capacidad. La mayor reserva de tiempo de funcionamiento en modo autónomo está en el SAI con baterías externas, debido a la posibilidad de aumentar la capacidad con baterías adicionales (conectadas en paralelo). Estos sistemas de alimentación ininterrumpida suelen pertenecer a la categoría de costosa conversión doble. Si es necesario De Verdad largo tiempo de funcionamiento, decenas de horas, quizás la mejor solución sería comprar un generador. |
|
| Proteja el equipo de sobretensión o subtensión, caídas, tecnología peligrosa para la desconexión durante unos segundos (a nuestros electricistas les gusta tirar del interruptor hacia adelante y hacia atrás). | Para estos fines, necesita un SAI con función AVR (Regulación automática de voltaje): un SAI de línea interactiva o el SAI de doble conversión más caro. La estabilización de voltaje en UPS de línea interactiva se implementa con mayor frecuencia en forma escalonada y aproximada; en los modelos en línea, el estabilizador funciona sin problemas. | |
| Proteja los equipos sensibles del máximo número de fallas y perturbaciones en la red eléctrica. | Para estos fines, solo es adecuada una fuente de alimentación ininterrumpida en línea. |
Tenga en cuenta que si solo necesita estabilizar la fuente de alimentación y no necesita garantizar el funcionamiento autónomo del equipo en caso de un corte de energía, es más recomendable comprar un estabilizador por separado.
Además, con bastante frecuencia usan una combinación de un estabilizador + un UPS económico (se conecta una fuente de alimentación ininterrumpida a la red DESPUÉS del estabilizador). Dicho tándem no solo permite la regulación de voltaje en caso de que el UPS no lo proporcione, sino que también extiende la vida útil de las baterías del UPS.
¿Qué equipo compra un UPS para proteger?
El SAI que elija también depende de las características de diseño del equipo conectado.
La regla general es que casi cualquier equipo se puede conectar a un UPS con una onda sinusoidal correcta en la salida, solo necesita calcular la potencia correctamente. No todos los equipos se pueden conectar al resto del UPS, especialmente el tipo fuera de línea.
| Peculiaridad | Tipo de UPS óptimo | Explicación |
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Elementos que son sensibles a formas de onda no sinusoidales. |
El caso más común es dispositivos con motor eléctrico, bomba, compresor, incluidas las bombas para calderas de gas, así como casi todos los electrodomésticos: frigoríficos, secadores de pelo, lavadoras, taladros eléctricos, etc. Una onda sinusoidal escalonada o, además, un meandro se ve afectado negativamente en un motor eléctrico: aparecen corrientes parásitas, La resistencia inductiva cae, como resultado, el motor se sobrecalienta hasta que se quema. En algunos dispositivos, por ejemplo, impresoras láser, fotocopiadoras También puede haber componentes que requieran una forma de onda de voltaje sinusoidal para operar, y tendrán una vida útil mucho menor cuando operen en un UPS rectangular o escalonado. |
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Elementos inductivos (inductores, choques). |
UPS tipo on-line. |
Con mucha frecuencia surge la pregunta: ¿es posible conectar dispositivos con una carga inductiva, por ejemplo, lámparas fluorescentes, a una fuente de alimentación ininterrumpida barata ordinaria? En la práctica, se conectan y todo parece funcionar. Pero hay que tener en cuenta que muchos fabricantes no recomiendan categóricamente esto y atribuyen los casos de avería del SAI tras conectar una carga inductiva a las que no están en garantía. Además, ha habido casos en los que una carga reactiva dañó un SAI que no fue diseñado para ello. |
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Fuente de alimentación de transformador (lineal). |
UPS tipo on-line. |
Al elegir un UPS para dispositivos con fuentes de alimentación de transformador, debe tener cuidado con el UPS, que no produce una onda sinusoidal pura en la salida. Cuando se alimenta con un voltaje en forma de meandro o sinusoide escalonada, las pérdidas en el transformador aumentan, lo que, cuando está muy cargado, conducirá a una disminución de los recursos del transformador en decenas de veces. Además, en la práctica, hubo casos en que el propio UPS, al que estaba conectada dicha carga, se quemó. Por otro lado, muy a menudo los equipos con fuentes de alimentación de transformador de baja potencia, por ejemplo, radioteléfonos, funcionan silenciosamente en conjunto con un UPS de tipo fuera de línea. Sin embargo, muchos fabricantes, como en el caso de las cargas inductivas, a menudo no recomiendan conectar fuentes de alimentación de transformadores a UPS convencionales. ¿Cómo distinguir una fuente de alimentación de transformador de una fuente de alimentación de conmutación convencional? Si hablamos de una fuente de alimentación externa, entonces la de impulso suele ser liviana y pequeña, y la del transformador es más pesada y más, debido a que el propio transformador se encuentra en su interior. El tipo de fuente de alimentación incorporada es más difícil de determinar, aquí debe centrarse en la documentación del fabricante. La buena noticia es que en la mayoría de los casos en equipos electrónicos, como módems, conmutadores, enrutadores, computadoras, ahora se utilizan fuentes de alimentación pulsadas. |
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Componentes nutricionales sensibles. |
Solo tipo UPS en línea. |
Casi todo el mundo sabe que la tecnología percibe dolorosamente caídas de voltaje en la red, o voltaje subestimado (sobrestimado) constantemente. Sin embargo, la calidad de la fuente de alimentación no solo está determinada por el voltaje. Las telecomunicaciones sensibles, audio-video, medición, equipos médicos también reaccionan negativamente a:
Todo esto no solo puede distorsionar el funcionamiento del equipo, sino también acortar el período de su funcionamiento. |
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SAI de tipo on-line con la correspondiente capacidad de carga. |
Los equipos que contengan motores eléctricos, bombas, compresores y otros elementos estructurales que consuman una gran cantidad de electricidad en el momento de la puesta en marcha no deben conectarse a un SAI de baja potencia. Las corrientes de arranque pueden exceder el consumo estándar de 3 a 7 veces o más. |
¿Cómo calcular la capacidad de un SAI?
Para elegir la fuente de alimentación ininterrumpida adecuada, debe calcular la potencia total del equipo al que se va a conectar. Los valores de potencia se pueden aclarar en las especificaciones técnicas (pasaporte o instrucciones de la técnica).
Consideremos un ejemplo condicional.
Queremos conectarnos al SAI:
- computadora para 250 W,
- Monitor LCD 60 W,
- Aire acondicionado 2000 W (cos φ = 0,8).
Aquí hay un punto: incluso si la potencia de todos los dispositivos se expresa en una unidad, en este caso en vatios, debe calcular dos potencias: en voltios-amperios y vatios.
Potencia en voltios-amperios y vatios: ¿cuál es la diferencia?
La potencia, que se expresa en voltios-amperios (VA, VA), se llama poder completo... Muestra la carga real del equipo, teniendo en cuenta la activa y la reactiva.
La potencia, que se expresa en vatios (W, W), se llama poder activo.
Se trata de dos cantidades diferentes, y ambas deben tenerse en cuenta al elegir un SAI para la potencia que necesita. Esto es especialmente importante si tiene la intención de conectar una carga reactiva al UPS, ya que en tales equipos la potencia total y activa pueden diferir significativamente.
Cálculo de potencia en voltios-amperios.
Para convertir la potencia activa (en vatios) en la potencia total en voltios-amperios, usamos la fórmula:
donde:
- VA - potencia aparente,
- W - potencia activa,
- P es el factor de potencia del equipo.
Si el equipo pertenece a la carga activa, se trata prácticamente de toda la red, equipos de telecomunicaciones, dispositivos de iluminación y calefacción, es decir, equipos sin inductancia, sin potencia reactiva, así como equipos informáticos con unidades de control del factor de potencia (APFC), la corriente El coeficiente se puede tomar igual a 1, o mejor con un pequeño margen: 0,95.
Si va a conectar al UPS una impresora láser, aire acondicionado, lámparas fluorescentes - equipo que tenga motores eléctricos y similares, todo lo que tenga inductancia y potencia reactiva, así como computadoras con fuentes de alimentación sin APFC, el factor de potencia debe verse en el pasaporte del dispositivo o en la pegatina en la pared trasera. Para tal técnica, está indicada con mayor frecuencia. El factor de potencia se indica como factor de potencia (PF) o cos φ.
En el caso en el que el fabricante no indicó el valor del factor de potencia, pero la carga definitivamente no está completamente activa, se puede tomar el valor más común: 0.7.
Volvamos a nuestro ejemplo.
La fuente de alimentación de la computadora no tiene ajuste del factor de potencia, por lo que tomamos el valor de P igual a 0,7. El monitor es similar. En total, obtenemos toda la potencia:
- para una computadora con monitor: (250 + 60) / 0.7 = 442 VA,
- para aire acondicionado: 2000 / 0.8 = 2500 VA,
- Juntos: 2942 VA.
Entonces, ¿estamos comprando un UPS de 3000VA? Tómate tu tiempo, no es tan simple.
Cálculo de potencia en vatios.
La mayoría de las veces, ocurre el caso más simple: cuando la potencia está en vatios, también se llama poder activo, ya indicado en la documentación del equipo. De lo contrario, la potencia se puede convertir de voltios-amperios a vatios utilizando la misma técnica que para la potencia máxima.
Calculemos la potencia de nuestro equipo en vatios:
- computadora con monitor - 310 W,
- aire acondicionado - 2000 W,
- Juntos: 2310 W.
En nuestra tienda online, entre los SAI para 3000VA, por ejemplo, son:
¿Cómo calcular la capacidad requerida de un sistema de alimentación ininterrumpida?
Por lo general, a la hora de elegir un sistema de alimentación ininterrumpida, tenemos algunos requisitos específicos para el tiempo durante el cual apoyará el funcionamiento de los equipos conectados a él en caso de un corte de energía. Muchos fabricantes indican un rango aproximado, por ejemplo, escriben que dependiendo de la carga, la duración de la batería será de 4-20 minutos. O indicar que al trabajar a carga máxima, este tiempo será de 5 minutos.
Pero esto es aproximado, y debemos estar seguros de que el UPS que compramos funcionará con batería para una determinada lista de equipos. O calcule cuánto tiempo mantendrá nuestra carga algún modelo de UPS seleccionado.
Calculamos la capacidad de las baterías para una duración conocida de la batería.
Para los cálculos, necesitamos:
- La potencia activa total (en vatios) del equipo que vamos a conectar al SAI (W).
- Duración de la batería (T).
- Voltaje nominal de la batería.
Usamos la fórmula:
donde:
- T es el tiempo del trabajo autónomo planificado (h),
- P es la potencia del equipo conectado (W),
- KPD: eficiencia de una fuente de alimentación ininterrumpida (puede tomar alrededor de 0.85).
Y la fórmula para convertir la capacidad en W * h en capacidad en AH:
Digamos que queremos que la computadora y el monitor del ejemplo anterior funcionen durante 2 horas después de un corte de energía.
Capacidad (W * h) = 2 * 310 / 0.85 = 730 W * h.
Sin embargo, la capacidad de las baterías generalmente se indica en amperios-hora. Para convertir la capacidad en vatios-hora en amperios-hora, deberá indicar el voltaje nominal de las baterías.
Para baterías de 12V:
Capacidad (A * h) = 730/12 == 60,83 ≈ 61Ah.
Para baterías de 24 V:
730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.
Dado que la mayoría de las veces el UPS usa 1-2 baterías, con menos frecuencia 4, con una capacidad de 7-9AH, será difícil para nosotros elegir un UPS estándar para tales valores de capacidad total. Lo mejor es comprar una fuente de alimentación ininterrumpida con la capacidad de conectar baterías externas y seleccionar la capacidad de acuerdo a sus necesidades.
Catálogo de SAI con conexión a batería externa.
Eficiencia del SAI (se puede tomar aproximadamente 0,85). Usamos las fórmulas:
- V - voltaje nominal de la batería (V),
- AH - capacidad de una batería (AH),
- N es el número de baterías.
- E - capacidad total (W * h),
- KPD: eficiencia de la fuente de alimentación ininterrumpida (de forma predeterminada, puede tomar 0.85,
- P es el consumo de energía del equipo conectado.
Tome el SAI USB PowerCom BNT-800AP como ejemplo. El fabricante afirma que la batería tiene una duración de 5 minutos a carga máxima. ¿Y cuánto tiempo puede funcionar nuestro ordenador con un monitor con un consumo de energía de 310 W?
Capacidad total (W * h) del UPS = 12V * 7.2AH * 1 = 86.4 W * h.
Tiempo = 86,4 * 0,85 / 310 = 0,237 horas ≈ 14 minutos.
Conclusión
Ahora resumamos brevemente.
Para elegir un UPS, debe:
sitio
- Definir, qué tipo de UPS necesita.
- Calcule la potencia total y activa requerida del SAI, teniendo en cuenta las corrientes de irrupción y un pequeño margen.
- Si necesita mantener la energía durante un tiempo determinado, calcule cuánta capacidad del UPS se necesita para ello. Y dependiendo de la capacidad calculada, compre una fuente de alimentación ininterrumpida regular o un UPS y un juego de baterías adicionales para ello.
