Výpočet nepřerušitelného napájení. Automatický výběr modelu nepřerušitelného napájení. Jak vypočítat požadovanou kapacitu zdroje nepřerušitelného napájení
Zdroj nepřerušitelný zdroj energie- jedná se o zařízení určené k ochraně zařízení k němu připojených před krátkodobými a dlouhodobými výpadky napájení a také před nepřijatelnými poklesy napětí v síti.
Na chvíli životnost baterie Nepřerušitelný zdroj napájení je ovlivněn mnoha faktory, z nichž hlavní jsou:
- napájení zátěže připojené k UPS;
- počet a kapacita baterií připojených k UPS;
- design UPS.
Podle design Zdroje nepřerušitelného napájení se dělí hlavně na dva typy: UPS s vestavěnými bateriemi a UPS určené k provozu externí baterie.
UPS s vestavěnými bateriemi nejsou navrženy tak, aby poskytovaly dlouhou životnost baterie. Používají se k rychlému a správnému vypínání a vypínání zařízení (například osobních počítačů). Otevírací doba v offline mód u takových UPS je zpravidla ne více než 5 - 15 minut.
UPS navržená pro práci s externími bateriemi může poskytnout dlouho autonomní provoz, protože jej lze připojit velký počet baterie s velká kapacita. Takové UPS se používají například pro stavbu systémů nepřerušitelný zdroj energie soukromé domy a chaty a životnost baterie může dosáhnout dvou nebo více dnů.
Existuje několik způsobů, jak vypočítat životnost baterie, z nichž hlavní lze identifikovat.
Metoda 1. Výpočet pomocí zjednodušeného vzorce (Tato metoda je zprůměrována a poskytuje přibližný výsledek).
Zjednodušený vzorec má další pohled:
, kde:
- Počet baterií;
- Konstantní zátěžový výkon, W.
Například 100 W žárovka s jednou 75 ampérhodinovou baterií bude pracovat nepřetržitě po dobu 9 hodin (75 * 12 * 1/100).
Metoda 2. Výpočet životnosti baterie Provoz UPS podle zadaného vzorce.
Upřesněný vzorec je následující:
Výdrž baterie, hodina;
- Kapacita jedné baterie, A*h;
- Napětí jedné baterie, V;
- Počet baterií ve skupině;
- Počet skupin baterií;
- Koeficient užitečná akce UPS;
- Koeficient hloubky vybití baterií se předpokládá 0,8 – 0,9 v závislosti na typu a opotřebení baterií;
- Koeficient závislý na teplotě, při které jsou baterie provozovány (při teplotě 25 °C se bere rovna 1, při teplotě 0 °C se bere 0,88);
- Koeficient v závislosti na době vybíjení baterie. S 10hodinovým vybitím je akceptováno rovný jedné. Závislost tohoto koeficientu je znázorněna v grafu níže:
- Konstantní průměrný zátěžový výkon, W. Zde je důležité pochopit, co to je konstantní průměrný výkon zatížení. Pokud je například zátěží televizor, jehož spotřeba energie je 100 W, a pokud pracuje 30 % času, pak se předpokládá, že konstantní průměrný výkon takové zátěže je 30 W.
V obecný případ, pokud se například počítá systém nepřerušitelného napájení pro soukromý dům, pak se to sečte jmenovitý výkon všechna zatížení a průměrný konstantní výkon se bere rovna 20-25 % výsledné hodnoty.
Metoda 3. Požádejte naše specialisty z obchodu o pomoc s výpočtem životnosti baterie.
Pokud se nechcete zabývat vzorci a čísly pro výpočet životnosti baterie, vždy můžete získat kvalifikovanou radu od našich specialistů.
Náš zkušení specialisté nejen že nejpřesněji vypočítají vaše zatížení, ale také správně vypočítají životnost baterie na základě dlouholeté zkušenosti výstavba systémů nepřerušitelného napájení.
Jmenovitý výkon zdroje nepřerušitelného napájení je jedním z nejdůležitějších technické parametry, což je třeba vzít v úvahu při výběru UPS. Nesprávný výpočet výkonu UPS minimálně povede k tomu, že zdroj nepřerušitelného napájení bude neustále přetěžován, a proto nebude schopen plnit svůj hlavní účel - chránit zařízení. V nejhorším případě, pokud dojde k výraznému přetížení, může UPS samotná způsobit výpadek napájení kritické zátěže.
Výpočet výkonu UPS. Teorie.
Jmenovitý výkon zdroje nepřerušitelného napájení je určen na základě výkonu zátěže, která je k němu připojena. Zde máme na mysli zatížení celkový výkon všechny elektrické spotřebiče, které se plánují připojit k UPS. Proto je třeba správně vypočítat výkon zátěže a na základě výpočtu vybrat nepřerušitelný zdroj napájení. Důležité upřesnění - při výpočtu by se mělo vycházet jak z celkového, tak z činného výkonu zátěže. Připomeňme si některá data ze školního kurzu fyziky.
Zdánlivý výkon (jednotka VA, VA - voltampér) je veškerý výkon spotřebovaný zátěží. Celkový výkon se skládá ze dvou složek – činného výkonu (jednotka W, W – Watt) a reaktivní síla(měrná jednotka var, var – jalový voltampér). Naprostá většina zátěží má zpravidla aktivní i reaktivní složky.
– zátěž, při které se veškerá spotřebovaná energie přemění na teplo. Reaktivní složka takové zátěže je tak malá, že ji lze zanedbat. Mezi aktivní zátěže patří různá topná zařízení (topidla, topná tělesa atd.), žárovky, žehličky a elektrické sporáky. Výrobce elektrických spotřebičů zpravidla udává výkon takového zatížení ve wattech.– všechna ostatní zatížení. Reaktivní zátěž může být indukční nebo kapacitní povahy. Typickým představitelem zátěže s reaktivní složkou, která je indukční povahy, je elektromotor. Celkový výkon elektromotoru P a činný výkon P a spolu souvisí koeficientem cos φ.cos hodnotaφ je obvykle uvedeno v technickém listu výrobku.
Výpočet výkonu UPS. Metodologie.
Nejčastěji výrobci nepřerušitelných zdrojů napájení v technické specifikace zařízení je uvedeno v plném rozsahu a činný výkon UPS. Méně často můžete najít indikaci plná síla a hodnotu výstupního účiníku. V druhém případě lze činný výkon UPS vypočítat pomocí vzorce
Tady
P – plný výkon UPS
P a – činný výkon UPS
P F – výstupní účiník (uveden v technické specifikaci zdroje nepřerušitelného napájení)
Aby bylo možné vybrat podle síly požadovaný model zdroje nepřerušitelného napájení, musíte vypočítat celkový výkon elektrických spotřebičů, které plánujete připojit k UPS. Výpočet by měl být proveden pro činný i celkový výkon zátěže, to znamená, že nakonec byste měli získat dvě čísla - celkový výkon zátěže (ve voltampérech) a aktivní výkon zátěže (ve wattech). Algoritmus výpočtu je přibližně následující
1. Udělejte si seznam elektrického zařízení, které plánujete připojit k UPS.
2. Určete celkový výkon každého zařízení pomocí jedné z následujících metod
- Plný výkon udává výrobce v datovém listu zařízení.
- Pokud je činný výkon zařízení uveden v pasu, vypočítejte celkový výkon pomocí níže uvedeného vzorce.
Tady
P – celkový výkon zařízení
P a – činný výkon zařízení
cos φ – účiník (uveden v pasu zařízení). Pokud cos φ není v pasu uvedeno, pak pro výpočet vycházíme ze skutečnosti, že cos φ = 0,7. Pro aktivní zátěže (topidla, žárovky atd.) cos φ = 1.
3. Důležitá poznámka. Pokud plánujete připojit k UPS elektrický motor nebo elektrický spotřebič, který obsahuje elektromotor, musíte při výpočtu výkonu vzít v úvahu startovací proudy. Jakýkoli elektromotor při zapnutí výrazně spotřebovává. víc energie než ve jmenovitém provozním režimu. Proto, aby nedošlo k přetížení zdroje nepřerušitelného napájení, musí být jmenovitý výkon zařízení vynásoben alespoň 5, nejlépe 7.
4. Chcete-li získat celkový výkon vaší zátěže, sečtěte data získaná pro všechna zařízení.
5. Podobně vypočítejte činný výkon vaší zátěže. Pro výpočet činného výkonu použijte následující vzorec.
Výpočet výkonu. Pravidlo pro výběr UPS podle výkonu
Takže jsme obdrželi dvě hodnoty pro výkon naší zátěže - celkový výkon a činný výkon. Základní pravidlo pro výběr UPS podle výkonu je následující: jmenovitý výkon zdroje nepřerušitelného napájení by měl být o 25 % vyšší než výkon vaší zátěže. Navíc by toto pravidlo mělo fungovat jak pro celkový výkon UPS, tak pro činný výkon. Samozřejmě si můžete vybrat UPS, jehož jmenovitý výkon je roven nebo o něco větší než výkon zátěže. Tato možnost je přijatelná a bude fungovat, ale životnost UPS zatížené na 100 % bude výrazně (několikrát) nižší než životnost UPS, jejíž zatížení nepřesahuje 80 % jmenovité zátěže.
Výpočet výkonu UPS. Přibližný výkon některých elektrických spotřebičů
Níže jsou uvedeny přibližné hodnoty spotřeby elektrické energie různých domácích elektrických spotřebičů.
Spotřebiče.
TV - 80W.
Pračka– 500...2000 W.
Chladnička - 1000W.
Mikrovlnná trouba – 1000W.
Rychlovarná konvice – 2000W.
Elektrický sporák – 1000…2000 W.
Vysavač – 200…3000 W.
Žehlička – 400…2000W.
Domácí žárovka – 25…75W.
Zářivka pro domácnost – 5…30W.
Počítačová technologie.
Síťový router, hub – 10…20 W.
Systémová jednotka osobní počítač– 200...1000 W.
Serverová systémová jednotka – 300…1500 W.
CRT monitor – 15…200 W.
LCD monitor – 20…60 W.
Pro výpočet životnosti baterie nepřerušitelného zdroje energie Napájecí zdroj UPS Můžete použít průměrná data pro UPS od většiny výrobců. Například při zatížení UPS 100% je doba autonomie 4...8 minut, 75% - 7...12 minut, 50% - 12...20 minut. Nebo speciální tabulky, které udávají životnost baterií nepřerušitelného zdroje UPS pro různé hodnoty výkonu zátěže a kapacitu vestavěných dobíjecích baterií. Je důležité vzít v úvahu, že hodnoty životnosti baterie uvedené výrobcem jsou odhady a netvoří základ pro vznik závazků dodavatele nebo stížností kupujících. Je třeba mít na paměti, že výrobci nepřerušitelných zdrojů UPS udávají hodnoty výkonu UPS, kapacity baterie a životnosti baterie pro provoz při teplotě 20...25C. Tato teplota je optimální pro provoz UPS a baterie. Ale reálných podmínkách Provoz UPS nepřerušitelných zdrojů napájení se liší od ideálních.
Stanovení přesné doby autonomie UPS není jednoduchý úkol s přihlédnutím k mnoha parametrům, které se liší pro každý případ výpočtu. Zjednodušeně lze přibližnou životnost baterie nepřerušitelného napájecího zdroje UPS při provozu z baterie vypočítat pomocí vzorce:
T=E* U/ P(hodina.)
E- kapacita baterie (Ah)
U- napětí baterie (V)
P- Napájení Zátěž UPS(W)
Li technický úkol kupující udělá chyby při provozu nepřerušitelného napájení UPS, pak lze výpočet provést pomocí tohoto vzorce.
V případě výpadků napájecího napětí do kritické zátěže je nutné zajistit její autonomní provoz. Použití UPS (nepřerušitelných zdrojů napájení) v napájecím obvodu umožňuje tento problém vyřešit. Životnost baterie UPS je hlavním ukazatelem při výběru takových zařízení pro konkrétní zařízení. Životnost baterie UPS závisí na výkonu zátěže a kapacitě baterie baterie. Mezi odpovědné spotřebitele patří servery, řídicí obvody pro topné kotle, komplexní laboratorní vybavení pro provádění cyklických studií a lékařské vybavení pro systémy podpory života. Pro přesnější výpočet životnosti baterie záložního zdroje UPS při provozu z bateriových akumulátorů pro odpovědné spotřebitele by výpočetní vzorec měl zohledňovat účinnost účinnosti střídače (obvykle je tato hodnota 0,75...0,8), počet baterií v baterii, stupeň opotřebení baterie, hloubka vybití baterie (0,8...0,9. Baterie snižují svou kapacitu na 5% při každém stupni nárůstu teploty po 40C.), koeficient dostupné kapacity baterie (je stanovena z poměru hodnot kapacity v režimu vybíjení baterie a teploty životní prostředí), okolní teplota (se zvyšující se teplota okolí nad 25C je nutné snížit výkon zátěže UPS o 20% na každých 10C zvýšení teploty.).
Při výběru zdroje nepřerušitelného napájení je lepší koupit UPS s dalšími možnostmi, například s možností připojení stabilizátoru, přídavných nabíjecí desky. Tato konfigurace UPS vám umožní ušetřit peníze v budoucnu, když se výkon zátěže zvýší.
Výpočet individuální konfigurace záložního zdroje UPS přenechejte raději odborníkům.
Publikováno autorem - , - 29. ledna 2014Pro jednoduchost jsme vytvořili kalkulačky:
Nyní si představíme výpočetní algoritmus:
1) Určete celkový výkon zátěže a konstantní vybíjecí proud.
2) Vypočítáme potřebnou kapacitu baterie pro danou autonomii.
3) Určete typ baterie
Příklad
Vzhledem k tomu: dva LED pásky s výkonem 10W a provozem od 12V. Požadovaná autonomie: 10h. Životnost: jeden rok při každodenním používání. Provozní podmínky: stálá pokojová teplota 20 stupňů.
Nalézt: minimální přijatelné a optimální baterie pro řešení problému.
Řešení
1) Celkový výkon W=10W*2=20W. DC výboj: I=20/12=1,67A. Pro přesné výpočty je vhodné měřit spotřebu proudu pomocí multimetru.
2)
Chcete-li určit požadovanou kapacitu, měli byste projít následujícími body:
A) Pro podporu zátěže při takovém vybíjecím proudu je nutné určit minimální vypočtenou kapacitu baterie: 1,67 * 10 = 16,7 Ah.
b) Je třeba mít na paměti, že kapacitu dobíjecích baterií udávají výrobci na základě určité doby vybíjení. Obvykle je to 10 hodin. Někteří výrobci ale uvádějí 20 hodin. Zde můžeme získat pomoc s baterií, kterou můžete získat na našich webových stránkách. Podívejme se na specifikaci:
V našem případě je doba provozu z baterie 10 hodin, což znamená, že kapacitu můžeme považovat za rovnou nominální. Pokud však úkol vyžaduje 5 hodin, musíte počítat s tím, že při takové době vybíjení bude kapacita baterie nižší (vybíjecí proud vynásobíme hodinami - 4,8A * 5h = 24Ah místo 28 ).
V problému vidíme, že plánovaný počet cyklů je 365. Přibližná maximální hloubka výboje je v našem případě asi 57 %. Je vhodné to brát s rezervou, budeme počítat s 50% vybitím (reálné provozní podmínky se liší od ideálních laboratorních podmínek).
Zavedeme tedy korekci 0,5: 16,7/0,8 = 33,4 Ah.
G) V případě, že řešíme něco jiného než optimální teplotu provozu (25 stupňů), je nutné zadat korekční faktor, který můžeme také převzít ze specifikace:
Takže při teplotě 10 stupňů byste měli zadat koeficient 0,9, tzn. dalších +10 % k vypočtené kapacitě.
3) V případě, že potřebujeme dlouhé režimy vybíjení – měli byste věnovat pozornost řadě AGM baterií populárních v ruský trh výrobci:
- Baterie má řadu Delta
- V CSB -
Jakou UPS vybrat? Toto téma jsme nastolili v předchozím článku a podívali jsme se na typy nepřerušitelných zdrojů napájení, které výrobci nabízejí. Dnes si povíme, jak vybrat nepřerušitelný zdroj napájení v závislosti na vašich úkolech a typu vašeho zařízení, a také spočítáme požadovaný výkon UPS.
Jaký druh nepřerušitelného napájení potřebujete, závisí na několika hlavních bodech:
- Před jakými problémy se sítí chcete chránit své zařízení?
- Designové prvky zařízení, které chcete připojit k UPS.
- Plánovaný výkon zátěže na UPS.
- Požadovaná výdrž baterie.
V tomto článku se tedy podíváme na výběr nepřerušitelného zdroje napájení s ohledem na následující otázky:
- Vypočítáme kapacitu baterie pro známou životnost baterie.
- Vypočítáme životnost baterie se znalostí kapacity UPS.
Proč potřebujete UPS?
Odpověď na otázku: jaký zdroj nepřerušitelného napájení zvolit, závisí především na tom, proč jej potřebujete.
| Proč? | Co koupit | |
| Při výpadku napájení správně vypněte počítač a získejte čas na uložení dat. | V tomto případě si klidně vezměte levnou off-line nebo line-interaktivní UPS s výdrží baterie 5-15 minut. | |
| Pokud je to dostatečné, zajistěte napájení zařízení dlouhá odstávka elektřina. |
Pokud je vaše zařízení vhodné pro nesinusový průběh, kupte si off-line nebo linkově interaktivní UPS, ale zvýšená kapacita, s očekáváním dlouhá práce z baterií. Níže si můžete přečíst, jak vypočítat kapacitu. Největší rezerva provozní doby v offline režimu je u UPS s externími bateriemi, kvůli možnosti navýšení kapacity přídavné baterie(zapojeno paralelně). Takové zdroje nepřerušitelného napájení jsou nejčastěji z kategorie drahých, s dvojitou konverzí. Pokud je to potřeba opravdu na dlouhou dobu práce, desítky hodin, asi nejlepším řešením by bylo pořízení generátoru. |
|
| Chraňte zařízení před přepětím nebo podpětím, poklesy a vypínáním nebezpečným pro zařízení na několik sekund (naši elektrikáři rádi vytahují vypínač tam a zpět). | Pro tyto účely potřebujete UPS s funkcí AVR ( automatické nastavení napětí): line-interactive UPS nebo dražší dvojitá konverze. Stabilizace napětí u line-interactive UPS je nejčastěji realizována stupňovitou, hrubou formou, v online modely Stabilizátor funguje hladce. | |
| Chraňte citlivé zařízení před maximální množství poruchy a rušení v elektrické síti. | Pro tyto účely je vhodný pouze on-line nepřerušitelný zdroj napájení (UPS). |
Upozorňujeme, že pokud potřebujete pouze stabilizaci výkonu a nepotřebujete zajistit autonomní provoz zařízení při výpadku proudu, je vhodnější zakoupit samostatný stabilizátor.
Dost často také používají kombinaci stabilizátor + levný UPS (nepřerušitelný zdroj se do sítě připojuje PO stabilizátoru). Takový tandem umožňuje nejen regulovat napětí, pokud to není v UPS k dispozici, ale také prodlužuje životnost baterií UPS.
Jaké zařízení si kupujete UPS, abyste je chránili?
Výběr UPS závisí také na konstrukčních vlastnostech připojeného zařízení.
Obecné pravidlo je toto: k UPS se správnou sinusovkou na výstupu můžete připojit téměř jakékoli zařízení, stačí jen správně vypočítat výkon. Ne všechna zařízení mohou být připojena k jiným UPS, zejména offline typu.
| Zvláštnost | Optimální typ UPS | Vysvětlení |
|
Prvky citlivé na nesinusové průběhy. |
Nejčastějším případem je zařízení s elektromotorem, čerpadlem, kompresorem, včetně čerpadel plynových kotlů, stejně jako téměř všechny Spotřebiče: ledničky, vysoušeče vlasů, pračky, elektrické vrtačky apod. Stupňovitá sinusovka, nebo navíc meandr, působí na elektromotor negativně: vznikají vířivé proudy a indukční reaktance v důsledku toho se motor přehřívá až do spálení. V některých zařízeních, např. laserové tiskárny, kopírky Mohou také existovat součásti, které k provozu vyžadují sinusové napětí a vydrží mnohem méně, když jsou provozovány z UPS se čtvercovým nebo stupňovitým průběhem. |
|
|
Indukční prvky (tlumivky, tlumivky). |
On-line typ UPS. |
Poměrně často vyvstává otázka: je možné připojit zařízení s indukční zátěží k běžnému levnému nepřerušitelnému napájení, např. zářivky? V praxi to propojí a zdá se, že vše funguje. Je však třeba mít na paměti, že mnoho výrobců to kategoricky nedoporučuje a připisuje případy nepřerušitelného výpadku napájení po připojení indukční zátěž k bezzáruce. Navíc se vyskytly případy, kdy reaktivní zátěž poškodila UPS, která pro ni nebyla navržena. |
|
Transformátorové (lineární) napájení. |
On-line typ UPS. |
Při výběru UPS pro zařízení s transformátorovým napájením si musíte dávat pozor na UPS, která neprodukuje čistý sinusový výstup. Při napájení napětím ve formě meandru nebo stupňovité sinusoidy se ztráty v transformátoru zvyšují, což při silném zatížení povede k desetinásobnému snížení zdrojů transformátoru. V praxi se také vyskytly případy, kdy shořela samotná UPS, ke které byla taková zátěž připojena. Na druhou stranu poměrně často zařízení s transformátorovými zdroji s nízkým výkonem, například radiotelefony, pracují tiše v tandemu s off-line UPS. Řada výrobců však, stejně jako v případě indukčních zátěží, nejčastěji nedoporučuje připojovat transformátorové zdroje ke klasickým UPS. Jak rozlišit transformátorový blok napájení z běžného spínaného? Pokud se bavíme o externím zdroji, tak pulzní zdroj je obvykle lehký a malý, zatímco transformátorový zdroj je těžší a větší, a to díky tomu, že samotný transformátor je umístěn uvnitř. Typ vestavěného napájecího zdroje je obtížnější určit; zde se musíte spolehnout na dokumentaci výrobce. Dobrou zprávou je, že ve většině případů elektronické technologie, jako jsou modemy, přepínače, routery, počítače, spínané napájecí zdroje se nyní používají. |
|
Konstrukční prvky citlivé na kvalitu elektrické energie. |
Pouze on-line typ UPS. |
Téměř každý ví, že zařízení je citlivé na poklesy napětí v síti nebo trvale pod (pře)pětím. Kvalitu napájení však neurčuje pouze napětí. Citlivá telekomunikační, audio-video, měřicí a lékařská zařízení také negativně reagují na:
To vše může nejen narušit provoz zařízení, ale také zkrátit jeho životnost. |
|
|
On-line UPS s výkonem odpovídajícím zátěži. |
Zařízení s elektromotory, čerpadly, kompresory a dalšími konstrukční prvky, které v době spouštění spotřebovávají velké množství elektřiny, nelze připojit k nízkopříkonovým UPS. Náběhové proudy mohou překročit standardní spotřebu 3-7krát i vícekrát. |
Jak vypočítat výkon UPS?
Abyste si vybrali správný nepřerušitelný zdroj napájení, musíte počítat celkový výkon zařízení, které se k němu chystáte připojit. Hodnoty výkonu lze objasnit v Technické specifikace(pas nebo pokyny k vybavení).
Podívejme se na hypotetický příklad.
Chceme se připojit k UPS:
- 250W počítač,
- 60W LCD monitor,
- 2000 W klimatizace (cos φ = 0,8).
Je zde jeden bod: i když je výkon všech zařízení vyjádřen v jedné jednotce, v v tomto případě ve W je třeba vypočítat dva výkony: ve voltampérech a wattech.
Výkon ve voltampérech a wattech – jaký je rozdíl?
Výkon, který se vyjadřuje ve voltampérech (VA, VA) je tzv plná síla. Zobrazuje skutečné zatížení zařízení s přihlédnutím k aktivnímu a reaktivnímu.
Výkon, který se vyjadřuje ve wattech (W, W), se nazývá činný výkon.
Jedná se o dvě různé veličiny a obě je potřeba zohlednit při výběru Vyžaduje UPS síla tobě. To je zvláště důležité, pokud se chystáte k UPS připojit jalovou zátěž, protože v takovém zařízení se může zdánlivý a činný výkon výrazně lišit.
Výpočet výkonu ve voltampérech.
Pro převod činného výkonu (ve wattech) na celkový výkon ve voltampérech použijeme vzorec:
Kde:
- VA - zdánlivý výkon,
- W - činný výkon,
- P - účiník zařízení.
Pokud zařízení patří do jalové zátěže, a to je téměř všechna síťová, telekomunikační zařízení, osvětlovací a topná zařízení, to znamená zařízení bez indukčnosti, bez jalového výkonu, jakož i počítačová technologie U napájecích zdrojů s nastavením účiníku (APFC) může být aktuální činitel považován za rovný 1, nebo lépe s malou rezervou - 0,95.
Pokud se chystáte připojit UPS laserová tiskárna, vzduchotechnika, zářivky - zařízení, která mají elektromotory a podobně, vše kde je indukčnost a jalový výkon, dále počítače s napájecími zdroji bez APFC, aktuální účiník se musí podívat do pasu zařízení nebo na nálepka na zadní stěně. U této techniky je nejčastěji indikována. Účiník je označen jako Účiník (PF) nebo cos φ.
V případě, že výrobce neuvedl hodnotu účiníku, ale zátěž zjevně není plně aktivní, můžete použít nejběžnější hodnotu: 0,7.
Vraťme se k našemu příkladu.
Zdroj v počítači nemá úpravu účiníku, proto bereme hodnotu P rovnou 0,7. Na monitoru je to stejné. Celkem získáme plný výkon:
- pro počítač s monitorem: (250+60)/0,7 =442 VA,
- pro klimatizaci: 2000/0,8 = 2500 VA,
- Dohromady: 2942 VA.
Měli bychom si tedy koupit 3000VA nepřerušitelný zdroj napájení? Nespěchejte, není to tak jednoduché.
Výpočet výkonu ve wattech.
Nejčastěji nastává ten nejjednodušší případ – když je výkon ve wattech, tak se také říká činný výkon, je již uvedeno v dokumentaci k zařízení. Pokud ne, můžete převést výkon z voltampérů na watty pomocí stejné metodiky jako pro celkový výkon.
Spočítejme si výkon našeho zařízení ve wattech:
- počítač s monitorem - 310 W,
- klimatizace - 2000 W,
- Dohromady: 2310 W.
V našem internetovém obchodě mezi UPS za 3000VA, například, tam jsou:
Jak vypočítat požadovanou kapacitu zdroje nepřerušitelného napájení?
Obvykle máme při výběru zdroje nepřerušitelného napájení nějaké specifické požadavky na dobu, po kterou bude podporovat provoz k němu připojeného zařízení v případě výpadku proudu. Mnoho výrobců uvádí přibližný dojezd, například píší, že v závislosti na zátěži bude výdrž baterie 4-20 minut. Nebo uvádějí, že při práci na maximální zatížení bude tato doba 5 minut.
To je však přibližné a musíme si být naprosto jisti, že námi zakoupený UPS bude poskytovat bateriový provoz pro určitý seznam zařízení. Nebo si spočítejte, jak dlouho náš vybraný model UPS udrží naši zátěž.
Vypočítáme kapacitu baterie pro známou životnost baterie
Pro výpočty potřebujeme:
- Celkový činný výkon (ve wattech) zařízení, které se chystáme připojit k UPS (W).
- Životnost baterie (T).
- Jmenovité napětí baterie.
Použijeme vzorec:
Kde:
- T - doba plánovaného autonomního provozu (h),
- P - výkon připojeného zařízení (W),
- KPD - účinnost nepřerušitelného zdroje napájení (můžete vzít asi 0,85).
A vzorec pro převod kapacity ve Wh na kapacitu v AH:
Řekněme, že potřebujeme, aby počítač a monitor z výše uvedeného příkladu fungovaly 2 hodiny po výpadku proudu.
Kapacita (Wh) = 2 * 310 / 0,85 = 730 Wh.
Kapacita baterie se však obvykle udává v ampérhodinách. Chcete-li převést kapacitu ve watthodinách na ampérhodiny, budete muset specifikovat Jmenovité napětí baterie
Pro 12V baterie:
Kapacita (A*h) = 730/12 == 60,83 ≈ 61Ah.
Pro 24V baterie:
730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.
Vzhledem k tomu, že UPS používá nejčastěji 1-2 baterie, méně často 4, s kapacitou 7-9AH, bude pro nás obtížné vybrat standardní UPS pro takové hodnoty celkové kapacity. Nejlepší je pořídit si nepřerušitelný zdroj s možností připojení externí baterie a vyberte kapacitu podle svých potřeb.
Katalog UPS s možností připojení externích baterií.
Účinnost UPS (přibližně 0,85). Používáme vzorce:
- V - jmenovité napětí baterie (V),
- AH - kapacita jedné baterie (AH),
- N je počet baterií.
- E – celková kapacita (Wh),
- KPD - účinnost nepřerušitelného zdroje napájení (ve výchozím nastavení můžete vzít 0,85,
- P je spotřeba energie připojeného zařízení.
Vezměme si jako příklad PowerCom BNT-800AP USB UPS. Výrobce udává výdrž baterie 5 minut při maximální zátěži. Jak dlouho vydrží náš počítač a monitor pracovat se spotřebou 310 W?
Celková kapacita (Wh) UPS = 12V * 7,2AH * 1 = 86,4 Wh.
Čas = 86,4*0,85 / 310 = 0,237 hodin ≈ 14 minut.
Závěr
Nyní si to stručně shrňme.
Abyste si mohli vybrat UPS, musíte:
webová stránka
- Definovat, jaký typ UPS potřebujete.
- Vypočítejte požadovaný celkový a činný výkon UPS s ohledem na startovací proudy a malou rezervu.
- Pokud potřebujete udržet napájení po určitou dobu, spočítejte, jakou kapacitu UPS k tomu potřebujete. A v závislosti na vypočítané kapacitě si kupte běžný zdroj nepřerušitelného napájení nebo UPS a sadu extra baterie jemu.
