Отпадането на електрозахранването е един от неприятните проблеми, които съпътстват всеки уред работещ на ток. В зависимост от критичността на системите ви подобен проблем може да е от решаващо значение, както у дома, така и в офиса. И докато повечето хора взимат мерки единствено срещу токовите удари, то от загуба на информация при дори кратко прекъсване на тока може да ви спаси единствено наличието на UPS устройство.
UPS-ът или Uninterruptible Power Supply е устройство, което се състои от една или повече акумулаторни батерии и електроника, която управлява работните процеси. Разположен между електрическата мрежа и вашия компютър, сървър или друго устройство той осигурява ценно време при спиране на тока. Така можете да приключите и запазите нужните ви данни спокойно и да изгасите машините без опасност от повреда или загуба на информация.
Типове UPS-и в зависимост от топологията на електрическата схема
1. Offline UPS
Това са най-евтините устройства, които сме свикнали да виждаме на цени в рамките на 80-200лв. Работят на следния принцип: при наличие на електрозахранване, то се предава към консуматора без да бъде преобразувано. При прекъсване на електрозахранването устройството автоматично превключва и започва да подава захранване от заредения акумулатор. Процесът на превключване на източниците на напрежение отнема само части от секундата и обикновено не смущава работата на консуматорите. Все пак, макар и почти само теоретично е възможно в този момент консуматорът да изгасне. Офлайн UPS-ите са подходящи за защита на компютърна техника, която не е от критична важност.
Предимства
- ниска цена: достъпно решение за дома или офиса;
- малки габарити: лесно преносими и не заемат място;
- прост дизайн: не изискват специализирани знания за инсталацията, използването и поддръжката;
Недостатъци
- консуматорите получават директно външното захранване без филтриране и защита;
- нужно е време за превключване на източника при отпадане на външното напрежение;
- зареждащият модул често скъсява живота на батерията и удължава времето за зареждане;
2. Line-interactive UPS
Принципът на работа на тези UPS-и е аналогичен на този при offline моделите с една основна разлика. Отделните модули, които при offline UPS-сите отговарят за зареждане на батерията, инвертиране и превключване са заменени с модул, който комбинира в себе си инвертор и конвертор. Той зарежда батерията и когато отпадне външното захранване, конвертира подаваното от нея напрежение в променливо, за да захрани включените консуматори. При наличие на захранване батерията се зарежда, при преустановяване на захранването тя се разрежда през включените консуматори.
Важното за обикновения потребител е, че този принцип на работа е по-ефективен, тъй като консуматорите получават захранват от акумулатора много по-бързо при прекъсване на външното захранване. Освен това въпросният инвертор/конвертор филтрира и регулира подаваното напрежение. През последните години цените на тези UPS-и спаднаха чувствително, което ги прави предпочитани в сравнение с offline моделите.
Предимства
- ниска цена, съизмерима с тази на offline UPS-ите;
- по-кратко време за превключване на източника на захранване;
- филтриране и регулиране на напрежението към консуматорите;
Недостатъци
- защитата на консуматорите не е перфектна;
- все пак е нужно е време за превключване на източника при отпадане на външното напрежение;
- компонентите, които осъществяват токова защита деградират с времето;
3. Online UPS
Наричани са още UPS-и с двойно преобразуване или “истински” UPS-и. Това са най-съвършените токозахранващи устройства, които са подходящи за защита на ключови компютри и отговорни сървъри. Принципът им на работа – двойно преобразуване на напрежението – преодолява всички недостатъци на offline и line-interactive моделите. За разлика от тях, тук основният източник на захранване е акумулаторът. Той се зарежда и разрежда непрекъснато през консуматорите. Входящото електрозахранване се използва само за зареждане на акумулатора и когато то отпадне това не засяга консуматорите.
Предимства
- изцяло липсва процеса на превключване на източника на захранване при прекъсване на външното захранване;
- подаваното към консуматорите захранване е абсолютно независимо от входящото – консуматорите са предпазени от късо съединение, пренапрежение и други неприятни изненади;
Недостатъци
- по-ниски КПД и енергийна ефективност заради непрекъснатото зареждане на акумулатора;
- по-високата цена;
Значението на формата на синусоидата при избор на резервно захранване
Мидифицирана и истинска синусоида
От схемата по-горе се вижда разликата между истинска и модифицирана синусоида. Втората е изградена на базата на правоъгълни импулси и е характерна за изходното напрежение при повечето UPS-и.
Голяма част от съвременните устройствата, които използваме в ежедневието си не се влияят от качеството на захранващото напрежение и формата на синусоидата. Най-простият пример е електрическата крушка с нажежаема жичка, но това са и всички устройства, които имат захранващи блокове, осигуряващи добро филтриране и регулиране на захранващото напрежение (включително компютри, монитори, мрежово оборудване и др.).
Не седи така обаче въпросът с уредите, които съдържат индуктивни елементи (ел. мотори, помпи, трансформатори и др.). Те “очакват” напрежение с перфектна синусоидална форма. В противен случаи е възможно да дефектират или най-малкото загряват, работят шумно и с нисък КПД. Ако избирате резервно захранване за котел, циркулационна помпа, климатична техника или друг подобен уред, имате два варианта:
- UPS с истинска синусоида (pure sine)
- комбинация от акумулатор и инвертор
За предпочитане е вторият вариант. Инверторите се отличават с това, че нямат собствена консумация, което ги прави по-ефективни. Това е и по-гъвкавото решение, тъй като имате възможност да изберете типа акумулатор съобразно конкретната ситуация.
Доста електронни апаратури също са предвидени да работят при напрежение с истинска синусоида. Ако търсите аварийно захранване за медицинска апаратура или други тип прецизна техника, задължително проучете нейните изисквания към електрическото захранване преди да вземете решение за покупка.
Колко мощен UPS да изберем и колко време ще работи при спиране на тока?
Избора ни на UPS зависи първо от мощността на консуматора (P1 във ватове), който ще захранваме. След като изясните този въпрос, следвайте следните стъпки:
- Предвиждайки достатъчен запас, определяме мощността на UPS-а (P2) във ватове по формулата P2 = P1 / 0.6.
- Намираме външната мощност във волт-ампери по формулата S = P2 / 0.6.
Нека разгледаме следния пример: имаме консуматор с мощност 360W. По формулите по-горе следва да изберем UPS с мощност 600W, което прави 1000VA.
Ако трябва да сме съвсем коректни трябва да кажем, че преобразуването на мощност от W във VA се извършва по формулата S = P / PF, където S е мощността във VA, P – мощност във W и PF е фактора на мощността (|cos φ|). Тъй като целта на тази статия е да помага на обикновените потребители при избора им на UPS, няма да навлизаме в повече технически детайли, а само ще кажем, че е прието повечето UPS устройства да се изчисляват с PF в границите 0.55 – 0.65.
Времето за работа на UPS при спиране на тока зависи от капацитетът на акумулатора и мощността, която черпят консуматорите. Изчислението се прави по следната формула:
T = А . U / P, където:
Т – е времето в часове (H), което устройството ще работи автономно;
А – е капацитетът на акумулатора в амперчасове (Ah);
U – работното напрежение на акумулатора (V);
Р – е консумирана обща мощност от всички консуматори във ватове (W);
Ето един пример:
Разполагаме с консуматор с мощност 240W, работещ на 12V и акумулатор 100Ah. Тогава времето T = 100 . 12 / 240, което прави 5 часа.
Пълен списък на предлаганите от нас UPS устройства може да намерите в нашия магазин на адрес: https://www.jmt.bg/ups-ustrojstva.html. Ако се колебаете или затруднявате при избора на аварийно захранване, можете да се свържете с нас, за да получите професионален съвет и насоки. Очакваме ви!
