کدام یو پی اس را انتخاب کنیم؟ این موضوع را در مقاله قبلی مطرح کردیم و انواع منبع تغذیه اضطراری ارائه شده توسط سازندگان را بررسی کردیم. امروز در مورد نحوه انتخاب منبع تغذیه اضطراری بسته به وظایف و نوع تجهیزات شما و همچنین محاسبه توان مورد نیاز UPS صحبت خواهیم کرد.
کدام منبع تغذیه بدون وقفه به چند نکته اصلی بستگی دارد:
- می خواهید از چه نوع مشکلات شبکه ای از تجهیزات محافظت کنید؟
- ویژگی های طراحی تجهیزاتی که می خواهید به UPS وصل کنید.
- قدرت بار برنامه ریزی شده در UPS.
- عمر باتری مورد نیاز
بنابراین، در این مقاله با توجه به سوالات زیر، انتخاب منبع تغذیه اضطراری را بررسی خواهیم کرد:
- ما ظرفیت باتری را برای یک عمر باتری شناخته شده محاسبه می کنیم.
- با دانستن ظرفیت یو پی اس، عمر باتری را محاسبه می کنیم.
چرا به یو پی اس نیاز دارید؟
پاسخ به این سوال: کدام منبع تغذیه بدون وقفه را انتخاب کنید در درجه اول به دلیل نیاز شما به آن بستگی دارد.
| برای چی؟ | چه چیزی بخریم | |
| کامپیوتر را به درستی خاموش کنید و در هنگام قطع برق، زمان لازم برای ذخیره داده ها را داشته باشید. | در این مورد، می‌توانید از یک یو پی اس آفلاین یا لاین اینتراکتیو ارزان قیمت با عمر باتری 5-15 دقیقه استفاده کنید. | |
| در صورت قطعی برق به اندازه کافی طولانی، برق تجهیزات را تامین کنید. |
اگر شکل موج غیر سینوسی برای تجهیزات شما مناسب است، یک یو پی اس آفلاین یا لاین اینتراکتیو، اما با ظرفیت افزایش یافته، با انتظار عمر باتری طولانی خریداری کنید. نحوه محاسبه ظرفیت را می توانید در زیر بخوانید. بیشترین حاشیه زمان عملکرد آفلاین مربوط به یو پی اس با باتری خارجی است که به دلیل قابلیت افزایش ظرفیت با باتری های اضافی (متصل به صورت موازی) است. چنین منابع تغذیه اضطراری اغلب از دسته گران قیمت ها با تبدیل مضاعف هستند. در صورت لزوم واقعازمان کار طولانی، ده ها ساعت، شاید بهترین راه حل خرید یک ژنراتور باشد. |
|
| تجهیزات را در برابر ولتاژ اضافی یا کم ولتاژ، افت، خاموش شدن خطرناک برای چند ثانیه محافظت کنید (برق کاران ما دوست دارند سوئیچ را به جلو و عقب بکشند). | برای این منظور، به یک یو پی اس AVR (تنظیم خودکار ولتاژ) نیاز دارید: یک یو پی اس تعاملی خطی یا یک یو پی اس دو تبدیلی گران قیمت تر. تثبیت ولتاژ در یو پی اس های تعاملی خطی اغلب به صورت پلکانی و خشن اجرا می شود؛ در مدل های آنلاین، تثبیت کننده به آرامی کار می کند. | |
| از تجهیزات حساس در برابر حداکثر تعداد خرابی و تداخل در شبکه برق محافظت کنید. | برای این اهداف، فقط یک نوع آنلاین بدون وقفه مناسب است. |
توجه داشته باشید که اگر فقط به تثبیت برق نیاز دارید و نیازی به اطمینان از عملکرد مستقل تجهیزات در هنگام قطع برق ندارید، بهتر است یک تثبیت کننده جداگانه خریداری کنید.
همچنین، اغلب آنها از ترکیبی از یک تثبیت کننده + یک یو پی اس ارزان قیمت استفاده می کنند (منبع تغذیه بدون وقفه پس از تثبیت کننده به شبکه متصل می شود). چنین پشت سر هم نه تنها به شما امکان می دهد ولتاژ را در صورت عدم وجود این در UPS تنظیم کنید، بلکه عمر باتری های UPS را نیز افزایش می دهد.
برای محافظت از چه نوع تجهیزاتی یو پی اس می خرید؟
اینکه کدام منبع تغذیه بدون وقفه را انتخاب کنید به ویژگی های طراحی تجهیزات متصل نیز بستگی دارد.
قانون کلی این است: شما می توانید تقریباً هر تجهیزاتی را با موج سینوسی صحیح در خروجی به یک یو پی اس وصل کنید، فقط باید به درستی قدرت را محاسبه کنید. همه تجهیزات را نمی توان به بقیه یو پی اس ها وصل کرد، به خصوص نوع آفلاین.
| خصوصیات عجیب و غریب | نوع UPS بهینه | توضیح |
|
عناصر حساس به شکل موج های غیر سینوسی. |
شایع ترین مورد است دستگاه های دارای موتور الکتریکی، پمپ، کمپرسوراز جمله پمپ های دیگ های گاز و همچنین تقریباً تمام لوازم خانگی: یخچال، سشوار، ماشین لباسشویی، مته برقی و غیره. ، مقاومت القایی کاهش می یابد و در نتیجه موتور تا احتراق بیش از حد گرم می شود. در برخی از دستگاه ها، به عنوان مثال، پرینترهای لیزری، دستگاه های کپیهمچنین ممکن است قطعاتی وجود داشته باشند که برای کار کردن به موج سینوسی نیاز داشته باشند و زمانی که توسط یک موج مربعی یا UPS شکل موج پله ای تغذیه شوند، عمر بسیار کوتاه تری خواهند داشت. |
|
|
عناصر القایی (سلف، چوک). |
نوع آنلاین یو پی اس |
اغلب این سوال مطرح می شود - آیا می توان دستگاه هایی را با بار القایی، به عنوان مثال، لامپ های فلورسنت، به یک منبع تغذیه اضطراری ارزان و معمولی متصل کرد؟ در عمل، آنها به هم متصل می شوند و به نظر می رسد همه چیز کار می کند. اما باید در نظر داشت که بسیاری از تولید کنندگان قاطعانه این را توصیه نمی کنند و موارد خرابی منبع تغذیه اضطراری را پس از اتصال بار القایی به موارد غیر گارانتی طبقه بندی می کنند. علاوه بر این، مواردی وجود داشت که یک بار واکنشی به یک UPS که برای آن طراحی نشده بود آسیب می رساند. |
|
منبع تغذیه ترانسفورماتور (خطی). |
نوع آنلاین یو پی اس |
هنگام انتخاب یک یو پی اس برای دستگاه های دارای منبع تغذیه ترانسفورماتور، باید مراقب یو پی اسی باشید که موج سینوسی خالص تولید نمی کند. هنگامی که ولتاژ به صورت پیچ و خم یا سینوسی پلکانی تامین می شود، تلفات ترانسفورماتور افزایش می یابد که در صورت بارگذاری زیاد منجر به کاهش ده برابری منابع ترانسفورماتور می شود. همچنین در عمل مواردی وجود داشت که خود یو پی اس سوخت که چنین باری به آن وصل شد. از سوی دیگر، اغلب تجهیزات با منابع تغذیه ترانسفورماتور کم مصرف، به عنوان مثال، تلفن های بی سیم، بی سر و صدا با یک یو پی اس آفلاین کار می کنند. با این حال، بسیاری از تولید کنندگان، مانند بار القایی، اغلب توصیه نمی کنند که منبع تغذیه ترانسفورماتور را به یو پی اس های معمولی متصل کنید. چگونه یک منبع تغذیه ترانسفورماتور را از یک منبع تغذیه سوئیچینگ معمولی تشخیص دهیم؟ اگر در مورد منبع تغذیه خارجی صحبت می کنیم، منبع تغذیه پالسی معمولاً سبک و کوچک است و منبع تغذیه ترانسفورماتور به دلیل قرار دادن ترانسفورماتور در داخل آن سنگین تر و بزرگتر است. تعیین نوع منبع تغذیه داخلی دشوارتر است؛ در اینجا باید روی مستندات سازنده تمرکز کنید. خبر خوب این است که در بیشتر موارد در فناوری های الکترونیکی مانند مودم ها، سوئیچ ها، روترها، رایانه ها، منابع تغذیه پالسی هستند که اکنون مورد استفاده قرار می گیرند. |
|
عناصر ساختاری حساس به کیفیت غذا. |
فقط UPS نوع آنلاین. |
تقریباً همه می‌دانند که فناوری به طرز دردناکی افت ولتاژ در شبکه یا ولتاژی که دائماً دست کم گرفته می‌شود (بیش از حد تخمین زده می‌شود) را درک می‌کند. با این حال، کیفیت منبع تغذیه نه تنها با ولتاژ تعیین می شود. تجهیزات حساس مخابراتی، صوتی و تصویری، اندازه گیری، تجهیزات پزشکی نیز به موارد زیر واکنش منفی نشان می دهند:
همه اینها نه تنها می تواند عملکرد تجهیزات را مخدوش کند، بلکه عمر آن را نیز کاهش می دهد. |
|
|
یو پی اس بر روی خط با ظرفیت بار مناسب. |
تجهیزات با موتورهای الکتریکی، پمپ ها، کمپرسورها و سایر عناصر ساختاری که در زمان راه اندازی مقدار زیادی برق مصرف می کنند، نباید به یک یو پی اس کم مصرف متصل شوند. جریان راه اندازی می تواند 3-7 برابر یا بیشتر از مصرف استاندارد فراتر رود. |
چگونه توان یو پی اس را محاسبه کنیم؟
برای انتخاب منبع تغذیه اضطراری مناسب، باید توان کل تجهیزاتی را که قرار است به آن وصل کنید، محاسبه کنید. مقادیر قدرت را می توان در مشخصات فنی (گذرنامه یا دستورالعمل های تکنیک) مشخص کرد.
بیایید یک مثال فرضی را در نظر بگیریم.
ما می خواهیم به UPS متصل شویم:
- کامپیوتر برای 250 وات،
- مانیتور LCD 60 واتی،
- تهویه مطبوع برای 2000 وات (cos φ = 0.8).
در اینجا یک نکته وجود دارد: حتی اگر قدرت همه دستگاه ها در یک واحد بیان شود، در این مورد در W، باید دو توان را محاسبه کنید: ولت آمپر و وات.
قدرت در ولت آمپر و وات - تفاوت چیست؟
توانی که بر حسب ولت آمپر (VA, VA) بیان می شود نامیده می شود قدرت کامل. بار واقعی تجهیزات را با در نظر گرفتن فعال و واکنش نشان می دهد.
توانی که بر حسب وات (W, W) بیان می شود نامیده می شود قدرت فعال.
اینها دو مقدار متفاوت هستند و هر دو باید هنگام انتخاب یک یو پی اس با توان مورد نیاز در نظر گرفته شوند. این امر به ویژه در صورتی مهم است که بخواهید یک بار راکتیو را به UPS متصل کنید، زیرا در چنین تجهیزاتی قدرت ظاهری و فعال می تواند بسیار متفاوت باشد.
محاسبه توان بر حسب ولت آمپر
برای تبدیل توان اکتیو (بر حسب وات) به توان ظاهری بر حسب ولت آمپر، از فرمول استفاده می کنیم:
جایی که:
- VA - توان کل،
- W - توان فعال،
- P ضریب توان تجهیزات است.
اگر تجهیزات متعلق به یک بار فعال است، و این تقریباً تمام شبکه، تجهیزات مخابراتی، دستگاه های روشنایی و گرمایش است، یعنی تجهیزات بدون اندوکتانس، بدون توان راکتیو، و همچنین تجهیزات کامپیوتری با منابع تغذیه با کنترل ضریب توان (APFC) ، ضریب جاری را می توان برابر با 1 یا بهتر با یک حاشیه کوچک - 0.95 در نظر گرفت.
اگر قصد دارید یک چاپگر لیزری، یک دستگاه تهویه مطبوع، لامپ های فلورسنت را به UPS متصل کنید - تجهیزاتی که دارای موتورهای الکتریکی و موارد مشابه هستند، هر چیزی که در آن اندوکتانس و توان راکتیو وجود دارد، و همچنین کامپیوترهایی با منبع تغذیه بدون APFC، نیاز دارید. برای مشاهده ضریب قدرت در گذرنامه دستگاه یا برچسب روی دیوار پشتی. برای چنین تکنیکی، اغلب نشان داده می شود. ضریب توان به عنوان ضریب توان (PF) یا cos φ نشان داده می شود.
در مواردی که سازنده مقدار ضریب توان را مشخص نکرده است، اما بار قطعاً به طور کامل فعال نیست، می توانید رایج ترین مقدار را بگیرید: 0.7.
بیایید به مثال خود برگردیم.
منبع تغذیه در کامپیوتر بدون تنظیم ضریب توان، بنابراین مقدار P را برابر با 0.7 می‌گیریم. مانیتور مشابه است. در مجموع، ما قدرت کل را دریافت می کنیم:
- برای کامپیوتر با مانیتور: (250 + 60) / 0.7 \u003d 442 VA،
- برای تهویه مطبوع: 2000/0.8 = 2500 VA،
- با هم: 2942 VA.
خب، ما یک منبع تغذیه اضطراری 3000 VA می خریم؟ وقت بگذارید، به این راحتی نیست.
محاسبه توان بر حسب وات
بیشتر اوقات، ساده ترین حالت رخ می دهد - هنگامی که قدرت بر حسب وات است، آن را نیز می نامند قدرت فعال، قبلاً در اسناد مربوط به تجهیزات ذکر شده است. در غیر این صورت، می توانید برق را از ولت آمپر به وات با استفاده از روش مشابه برای قدرت ظاهری تبدیل کنید.
بیایید قدرت تجهیزات خود را بر حسب وات محاسبه کنیم:
- کامپیوتر با مانیتور - 310 وات،
- تهویه مطبوع - 2000 وات،
- با هم: 2310 وات.
در فروشگاه آنلاین ما، در میان یو پی اس های 3000به عنوان مثال VA این موارد را دارد:
چگونه ظرفیت مورد نیاز یک منبع تغذیه اضطراری را محاسبه کنیم؟
معمولاً هنگام انتخاب منبع تغذیه اضطراری، برای مدت زمانی که در صورت قطع برق، عملکرد تجهیزات متصل به آن را حفظ می کند، شرایط خاصی داریم. بسیاری از تولید کنندگان محدوده تقریبی را نشان می دهند، به عنوان مثال، آنها می نویسند که بسته به بار، عمر باتری 4-20 دقیقه خواهد بود. یا نشان دهید که هنگام کار در حداکثر بار، این زمان 5 دقیقه خواهد بود.
اما این تقریبی است و باید مطمئن باشیم که یو پی اسی که خریداری کرده ایم عمر باتری لیست خاصی از تجهیزات را تامین می کند. یا محاسبه کنید که برخی از مدل‌های UPS که انتخاب کرده‌ایم چقدر بار ما را نگه می‌دارند.
ما ظرفیت باتری را برای یک عمر باتری شناخته شده محاسبه می کنیم
برای محاسبات ما نیاز داریم:
- مجموع توان فعال (بر حسب وات) تجهیزاتی که قرار است به یو پی اس وصل کنیم (W).
- عمر باتری (T).
- ولتاژ اسمی باتری
ما از فرمول استفاده می کنیم:
جایی که:
- T - زمان کار مستقل برنامه ریزی شده (h)،
- P توان تجهیزات متصل (W) است.
- KPD - راندمان منبع تغذیه بدون وقفه (می توانید حدود 0.85 بگیرید).
و فرمول تبدیل ظرفیت بر حسب Wh به ظرفیت AH:
فرض کنید می خواهیم کامپیوتر و مانیتور در مثال بالا به مدت 2 ساعت پس از قطع برق کار کنند.
ظرفیت (Wh) = 2 * 310 / 0.85 = 730 Wh.
با این حال، ظرفیت باتری معمولاً بر حسب آمپر ساعت نشان داده می شود. برای تبدیل ظرفیت بر حسب وات ساعت به آمپر ساعت، باید ولتاژ اسمی باتری ها را مشخص کنید.
برای باتری های 12 ولت:
ظرفیت (A*h) = 730/12 == 60.83 ≈ 61Ah.
برای باتری های 24 ولت:
730/24 = 30.42 ≈ 30Ah.
از آنجایی که UPS اغلب از 1-2 باتری و کمتر از 4 باتری با ظرفیت 7-9AH استفاده می کند، انتخاب یک UPS استاندارد برای چنین مقادیری از ظرفیت کل برای ما دشوار خواهد بود. بهتر است یک منبع تغذیه اضطراری با قابلیت اتصال باتری های خارجی و انتخاب ظرفیت بر اساس نیاز خود خریداری کنید.
کاتالوگ یو پی اس با امکان اتصال باتری خارجی.
راندمان یو پی اس (تقریباً می توانید 0.85 بگیرید). ما از فرمول ها استفاده می کنیم:
- V ولتاژ اسمی باتری ها (V) است.
- AH - ظرفیت یک باتری (AH)،
- N تعداد باتری ها است.
- E - ظرفیت کل (Wh)
- KPD - بهره وری منبع تغذیه اضطراری (به طور پیش فرض، می توانید 0.85 را بگیرید،
- P توان مصرفی تجهیزات متصل است.
به عنوان مثال PowerCom BNT-800AP USB UPS را در نظر بگیرید. سازنده ادعا می کند که در حداکثر بار، عمر باتری 5 دقیقه است. و کامپیوتر ما چقدر می تواند با مانیتوری با توان مصرفی 310 وات کار کند؟
ظرفیت کل (Wh) UPS = 12V * 7.2AH * 1 = 86.4 Wh.
زمان \u003d 86.4 * 0.85 / 310 \u003d 0.237 ساعت ≈ 14 دقیقه.
نتیجه
حال به طور خلاصه به جمع بندی می پردازیم.
برای انتخاب یک یو پی اس، باید:
سایت
- تعريف كردن، به چه نوع یو پی اس نیاز دارید
- توان کل و اکتیو مورد نیاز یو پی اس را با در نظر گرفتن جریان های هجومی و یک حاشیه کوچک محاسبه کنید.
- اگر نیاز به حفظ برق برای مدت معینی دارید - محاسبه کنید که چقدر ظرفیت UPS برای این مورد نیاز است. و بسته به ظرفیت محاسبه شده، یک منبع تغذیه اضطراری معمولی یا یک یو پی اس و یک سری باتری اضافی برای آن بخرید.
این یک تضمین اساسی برای قابلیت اطمینان سیستم منبع تغذیه است. پارامترهای UPS باید کاملاً با باری که به UPS متصل می شود، قابل مقایسه باشد. در غیر این صورت منبع تغذیه بدون وقفه مزایای مورد نظر را به همراه نخواهد داشت و پول بیهوده خرج می شود.
چگونه یک منبع تغذیه بدون وقفه را محاسبه کنیم؟برای انجام این کار، لازم است تعدادی از پارامترها را در نظر بگیرید که کلید آن قدرت است. اگر یو پی اسی بخرید که قدرت کمتری نسبت به بار دارد، به سادگی کار نخواهد کرد. برای محاسبه دقیق توان، باید کمی فیزیک را به خاطر بسپارید.
ضریب توان بار یا در غیر این صورت ضریب توان هنگام محاسبه توان یک منبع تغذیه بدون وقفه بسیار مهم است. این شکل نشان می دهد که بار واقعاً چه نسبتی از توان مصرف می کند، یعنی توان اکتیو. اگر بار را به عنوان یک مقاومت ایده آل در نظر بگیریم، در این صورت مقدار ضریب برابر با یک خواهد بود که حداکثر مقدار است. خازن ها و کویل ها مصرف کننده برق نیستند، بنابراین برای آنها مقدار ضریب صفر است. در تجهیزات، غلبه هر دو جزء خازنی و القایی امکان پذیر است.
تجهیزات با یک جزء خازنی شامل رایانه ها و سرورها هستند. جزء القایی در دستگاه های دارای موتور الکتریکی وجود دارد، می تواند یک پمپ، یک تهویه مطبوع و غیره باشد. این اطلاعات زمانی ضروری است که UPS از انواع مختلف تجهیزات محافظت می کند، زیرا اولی دارای ضریب قدرت است که به یکپارچگی تمایل دارد، در حالی که دومی در بازه 0.8 تا 0.9 است. در چنین حالتی، برای به دست آوردن یک نتیجه دقیق، لازم است ضریب توان متوسط را پیدا کنید.
چگونه توان یو پی اس را با دانستن ضریب قدرت بار محاسبه کنیم؟برای محاسبه توان، توان نامی یو پی اس را در ضریب توان ضرب کنید. در نتیجه عملیات، عددی به دست می آید که حداکثر توان فعالی را که منبع تغذیه اضطراری می تواند ارائه دهد را نشان می دهد. به عنوان مثال، توان یو پی اس 100 کیلو ولت آمپر و ضریب توان بار 0.9 است. در این حالت توان فعال بار 90 کیلو وات خواهد بود. مجموع توان بار نباید از 90 کیلو وات تجاوز کند و بهتر است کمی کمتر باشد.
با استفاده از منبع تغذیه بدون وقفه به عنوان شاخص توان خروجی می توان از چنین مشکلاتی در محاسبه توان جلوگیری کرد. در این صورت محاسبه منبع تغذیه اضطراری بدون خطا انجام خواهد شد. مقایسه توان های بیان شده در ولت آمپر و وات اشتباه بزرگی است، زیرا مقادیر به طور قابل توجهی متفاوت است.
همچنین باید در نظر گرفت که توان مصرفی تجهیزات ممکن است کمی کمتر از مقدار اسمی باشد. این می تواند در شرایط مختلف اتفاق بیفتد. به عنوان مثال، اگر کامپیوترها را در نظر بگیریم، قدرت آنها در بیشتر موارد با قدرت منبع تغذیه تعیین می شود. اما نه در همه موارد، چنین الگوریتم محاسبه ای صحیح است. بنابراین، برای مثال، یک کامپیوتر ممکن است منبع تغذیه ای با توان 450 وات داشته باشد، اما توان کل اجزای کامپیوتر تنها 120 وات باشد. چنین ویژگی هایی می تواند زیاد باشد و هنگام محاسبه منبع تغذیه بدون وقفه باید آنها را در نظر گرفت.
وضعیت دیگری که برای محاسبه عملکرد یو پی اس باید مورد توجه قرار گیرد مربوط به یخچال است. به عنوان مثال، می تواند 250 وات قدرت داشته باشد، اما باید در نظر داشت که یخچال همیشه کار نمی کند، بلکه فقط در فواصل زمانی خاص کار می کند. در این مورد، باید میزان مصرف برق سالانه را دریابید. در محاسبات باید از این مقدار تقسیم بر 9 استفاده کنید.لازم به ذکر است که توان بار باید بر حسب وات در نظر گرفته شود.
در برخی از سایت ها می توانید محاسبه قدرت UPS را به صورت آنلاین پیدا کنید ، اما آنها نمی توانند داده های دقیقی را ارائه دهند ، زیرا چنین تفاوت هایی را در نظر نمی گیرند. اگر هنوز تصمیم به استفاده از چنین خدماتی دارید، علاوه بر نتیجه باید حدود 20٪ اضافه کنید. مهم است که در مورد چشم انداز افزایش قدرت بار فکر کنید. هنگامی که بار در آینده افزایش می یابد، بهتر است فورا یک یو پی اس قدرتمندتر خریداری کنید. وضعیت مشابهی در مورد سرویس هایی است که به شما امکان می دهد زمان عملیات UPS را به صورت آنلاین محاسبه کنید.
محاسبه باتری
اگر نیاز به محاسبه ظرفیت UPS برای یک توان و زمان کار معین باشد، یک فرمول ساده اعمال می شود:
ظرفیت= 100*زمان*قدرت بار
عمر باتری بر حسب ساعت و قدرت بار بر حسب کیلووات بیان می شود. دوباره توجه داشته باشید که توان با ولتامپر بیان نمی شود. به عنوان مثال، یک منبع تغذیه بدون وقفه از یک کامپیوتر با 500 وات (0.5 کیلو وات) محافظت می کند. منبع تغذیه بدون وقفه باید زمان کارکرد 2 ساعت را ارائه دهد. در این شرایط، فرمولی که به شما امکان می دهد ظرفیت باتری یو پی اس را محاسبه کنید به شکل زیر است:
100*0.5kW*8h=400Ah
بنابراین، برای یک بار با توان 500 وات، ظرفیت باتری 400 Ah برای اطمینان از کارکرد 8 ساعت مورد نیاز است. این محاسبه ظرفیت باتری یو پی اس برای باتری 12 ولتی قابل استفاده است. علاوه بر این، باید در نظر داشت که این فرمول برای عمر طولانی باتری یعنی حدود 9-10 ساعت مناسب است. این به دلیل این واقعیت است که وابستگی ظرفیت باتری به زمان شارژ خطی نیست.
اگر زمان عملیات کمتر باشد، باید اصلاحاتی انجام شود. این به این دلیل است که با یک زمان کوتاه، جریان تخلیه زیاد است و باتری فقط مقداری از ظرفیت خود را به بار می دهد. بنابراین، اگر به زمان کار 30 دقیقه نیاز دارید، نتیجه باید بر دو تقسیم شود، برای 2 ساعت، 40٪ کاهش یابد، برای 4 ساعت - 30٪، برای 6 ساعت - 40٪. برای تعیین مقدار دقیق باید از مقدار دقیق بازده اینورتر نصب شده بر روی یو پی اس استفاده کرد و داده های منحنی دشارژ نوع خاصی از باتری را با هم مقایسه کرد.
پس از یافتن ظرفیت کل، لازم است تعداد باتری های یو پی اس محاسبه شود. برای انجام آن، باید کل ظرفیت را بر ظرفیت یک باتری تقسیم کنید. در مورد ما، کل ظرفیت 400 Ah بود. فرض کنید ظرفیت یک باتری 50 Ah است. در این صورت به 8 عدد از این باتری ها نیاز داریم.
ساعات کاری
بسیاری از کاربران علاقه مند به زمان عملیاتی هستند که این یا آن دستگاه بدون وقفه می تواند ارائه دهد. چگونه زمان کار یک منبع تغذیه اضطراری را محاسبه کنیم؟برای این کار باید قدرت بار متصل به یو پی اس، کارایی اینورتر و ظرفیت کل باتری را بدانید.
محاسبه کل باتری ها برای UPS بسیار ساده است. در اغلب موارد، منابع تغذیه بدون وقفه حاوی باتری های استاندارد هستند. برای محاسبه کل باتری ها برای یو پی اس، باید تعداد آنها را در ظرفیت یک باتری ضرب کنید.
برای محاسبه عمر باتری یو پی اس توصیه می شود بازده اینورتر برابر با 0.85 در نظر گرفته شود. کل توان بار باید بر حسب وات بیان شود. در ابتدای مقاله در مورد چگونگی پیدا کردن آن صحبت کردیم.
محاسبه زمان کار UPS طبق فرمول زیر انجام می شود:
زمان = ظرفیت کل باتری * ولتاژ باتری * (بازده اینورتر / توان بار)
مقدار بدست آمده تقریبی است و ممکن است در طول عمر منبع تغذیه بدون وقفه تغییر کند. محاسبه زمان UPS تقریبی است، زیرا زمان بستگی به فرسودگی باتری و شرایط کار، عمدتاً به دمای هوا دارد. بنابراین، به عنوان مثال، یک درجه افزایش دما پس از علامت 40 درجه سانتیگراد، ظرفیت باتری را تا 5٪ کاهش می دهد که بسیار قابل توجه است. برای حداکثر عمر مفید، توصیه می شود بار یو پی اس را برای هر 10 درجه بعد از 25 درجه سانتیگراد 20 درصد کاهش دهید. یا می توانید یک سیستم خنک کننده خوب سازماندهی کنید و به هیچ وجه اجازه افزایش دما را ندهید، که منبع بی وقفه فقط از آن سپاسگزار خواهد بود.
اگر چنین محاسباتی برای شما قابل درک نیست، می توانید با متخصصان این زمینه تماس بگیرید یا از یک ماشین حساب ویژه - یک برنامه محاسبه UPS استفاده کنید. اما در این صورت لازم است از نرم افزارهای اثبات شده ای که توسط افراد حرفه ای ساخته شده است استفاده شود تا از اشتباه و انتخاب اشتباه یو پی اس جلوگیری شود. مزیت چنین برنامه هایی در محاسبه است. هنگام محاسبه، می توانید نوع هسته ترانسفورماتور را انتخاب کنید. محاسبات تلفات احتمالی در هسته و سیم های مسی را در نظر می گیرند.
ممکن است مواردی وجود داشته باشد که نیازی به داده های کاملاً دقیق نباشد. در این صورت می توانید از جداول مخصوصی استفاده کنید که عمر باتری را برای انواع منبع تغذیه بدون وقفه نشان می دهد. این جداول شامل زمان کارکرد بسته به ظرفیت باتری ها و توان کل بار می باشد. بنابراین، می توانید داده های خود را با جدول مقایسه کنید و زمان تقریبی را پیدا کنید.
با دانستن نحوه محاسبه یو پی اس می توانید صحیح ترین انتخاب یو پی اس را داشته باشید. اکنون می دانید که عمر باتری به قدرت یو پی اس یا کل ولتاژ باتری بستگی ندارد، بلکه به ظرفیت باتری ها بستگی دارد. بنابراین، هنگام انتخاب یک یو پی اس، اولویت باید به ظرفیت باتری بیشتر مطابق با توان داده شده داده شود. این انتخاب حداکثر استقلال را تضمین می کند.
یک نامه بنویس
برای هر سوالی می توانید از این فرم استفاده کنید.
برای محاسبه عمر باتری یک منبع تغذیه اضطراری UPS، می توانید از میانگین داده های UPS اکثر سازندگان استفاده کنید. به عنوان مثال، زمانی که بار UPS 100٪ است - زمان استقلال 4...8 دقیقه، 75٪ - 7...12 دقیقه، 50٪ - 12...20 دقیقه است. یا جداول خاصی که عمر باتری منبع تغذیه اضطراری UPS را برای مقادیر مختلف توان در بار و ظرفیت باتری های قابل شارژ داخلی نشان می دهد. توجه به این نکته مهم است که مقادیر عمر باتری نشان داده شده توسط سازنده تخمین زده می شود و مبنایی برای ظهور تعهدات تامین کننده یا ادعاهای خریدار نیست. لازم به یادآوری است که سازندگان منابع تغذیه اضطراری UPS مقادیر توان یو پی اس، ظرفیت باتری و عمر باتری را برای عملکرد در دمای 20 ... 25 درجه سانتیگراد نشان می دهند. این دما برای عملکرد یو پی اس و باتری ها بهینه است. اما شرایط واقعی عملکرد منابع تغذیه اضطراری UPS با شرایط ایده آل متفاوت است.
تعیین زمان دقیق استقلال یو پی اس با در نظر گرفتن پارامترهای زیادی که برای هر مورد محاسباتی متفاوت است، کار آسانی نیست. به طور تقریبی، عمر باتری منبع تغذیه اضطراری UPS هنگام کار با باتری را می توان با فرمول محاسبه کرد:
T=E* U/ پ(ساعت.)
E- ظرفیت باتری ذخیره سازی (Ah)
U- ولتاژ باتری (V)
پ- قدرت بار UPS (W)
اگر وظیفه فنی خریدار در حین کارکرد منبع تغذیه بدون وقفه UPS خطاهایی را مجاز می کند، می توان با استفاده از این فرمول محاسبه کرد.
در صورت وقفه در ولتاژ تغذیه به یک بار بحرانی، لازم است از عملکرد مستقل آن اطمینان حاصل شود. استفاده از یو پی اس (منبع تغذیه اضطراری) در مدار منبع تغذیه امکان حل این مشکل را می دهد. عمر باتری یک یو پی اس شاخص اصلی هنگام انتخاب چنین دستگاه هایی برای یک تجهیزات خاص است. عمر باتری یو پی اس به توان بار و ظرفیت باتری بستگی دارد. مصرف کنندگان مسئول عبارتند از سرورها، مدارهای کنترل دیگ گرمایش، تجهیزات آزمایشگاهی پیچیده برای مطالعات چرخه ای، تجهیزات پزشکی برای سیستم های پشتیبانی زندگی. برای محاسبه دقیق تر عمر باتری منبع تغذیه اضطراری UPS هنگام کار بر روی باتری برای مصرف کنندگان مسئول، فرمول محاسبه باید بازده اینورتر را در نظر بگیرد (معمولا این مقدار 0.75 ... 0.8 است)، تعداد باتری های موجود در باتری، میزان فرسودگی باتری، عمق تخلیه باتری (0.8 ... 0.9. باتری ها به ازای هر درجه افزایش دما پس از 40 درجه سانتیگراد، ظرفیت خود را تا 5٪ کاهش می دهند.)، نسبت موجود ظرفیت باتری (از نسبت مقادیر ظرفیت در حالت تخلیه باتری و دمای محیط تعیین می شود)، دمای محیط (زمانی که دمای محیط از 25 درجه سانتیگراد بالاتر می رود، لازم است قدرت بار UPS را 20 کاهش دهید. درصد به ازای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دما.).
هنگام انتخاب منبع تغذیه اضطراری، بهتر است یک یو پی اس با امکانات اضافی، به عنوان مثال، با قابلیت اتصال استابلایزر، بردهای شارژ اضافی خریداری کنید. این پیکربندی یو پی اس در آینده با افزایش قدرت بار ذخیره می شود.
محاسبه پیکربندی فردی منبع تغذیه بدون وقفه UPS بهتر است به متخصصان واگذار شود.
بیایید کمی فیزیک را به یاد بیاوریم
هنگام تخمین توان کشیده شده توسط بار، توان ظاهری باید در نظر گرفته شود. توان ظاهری (واحد VA - ولت آمپر) تمام توان مصرفی یک وسیله الکتریکی است. این شامل فعال (واحد اندازه گیری "W" - وات) و راکتیو (واحد اندازه گیری VAR - ولت آمپر راکتیو) اجزای توان است. مصرف کنندگان برق اغلب دارای اجزای فعال و راکتیو هستند.
. در این نوع بار تمام انرژی مصرف شده به گرما تبدیل می شود. برای تعدادی از دستگاه ها، این جزء اصلی است. به عنوان مثال، اجاق‌های برقی، لامپ‌های روشنایی، بخاری‌های برقی، اتوها، عناصر گرمایشی و غیره از جمله این موارد هستند.بارهای راکتیو . تقریباً همه چیز دیگر. آنها می توانند القایی یا خازنی باشند. یک نماینده معمولی یک دستگاه الکتریکی که دارای یک جزء القایی بار است، یک موتور الکتریکی است. توان ظاهری (P) و توان اکتیو (Ra) توسط ضریب cosФ به هم مرتبط هستند.
Pa \u003d cosФ x P
روش محاسبه توان مصرف کننده های برق چگونه است؟
برای انتخاب بهینه مدل یو پی اس با توجه به معیار توان مورد نیاز، باید مجموع توان مصرفی بار خود را محاسبه کنید. بار، در این مورد به معنای تمام وسایل برقی واقع در خانه شما (اداره، آپارتمان، اماکن صنعتی) است که تحت حفاظت قرار دارند.
توان مصرفی یک دستگاه خاص بهتر است از طریق گذرنامه یا دفترچه راهنمای این محصول مشخص شود. گاهی اوقات مصرف برق و ضریب cosФ در پشت دستگاه یا دستگاه نشان داده می شود. لازم به ذکر است که میزان توان در اسناد برای دستگاه های مختلف را می توان به صورت وات یا ولت آمپر نشان داد. برای جلوگیری از خطا در محاسبه توان دستگاه ها، هر واحد اندازه گیری را به طور جداگانه در دو ستون خلاصه می کنیم.
- لیست تمام مصرف کنندگان برق که باید محافظت شوند.
- بیایید قدرت آنها را همانطور که در بالا ذکر شد جمع کنیم.
- اجازه دهید نتایج را به یک واحد قدرت (ترجیحاً بر حسب ولت آمپر) برسانیم. برای این:
اگر توان اکتیو و ضریب cosФ در گذرنامه مشخص شده باشد، محاسبه مجدد آن تا توان کامل آسان است. برای انجام این کار، توان فعال در "W" باید بر cosФ تقسیم شود. به عنوان مثال، اگر روی محصول نوشته شود که توان اکتیو 700 وات و cosФ = 0.7 است، به این معنی است که کل توان مصرفی 700/0.7=1000 VA خواهد بود. اگر cosФ مشخص نشده باشد، برای یک محاسبه تقریبی آن را برابر با 0.7 می گیریم.
توان محاسبه شده به این ترتیب باید به مجموع توان های ستون دیگری (مجموع در VA) اضافه شود.
توجه داشته باشید: برای وسایل برقی که فقط بار فعال دارند ضریب cosF برابر با 1 در نظر گرفته می شود.
نکته بسیار مهم دیگری باید در نظر گرفته شود - جریان های شروع. هر موتور الکتریکی (کمپرسور) در زمان روشن شدن چندین برابر بیشتر از حالت اسمی انرژی مصرف می کند. در مواردی که بار شامل یک موتور الکتریکی است (به عنوان مثال: پمپ شناور، یخچال و فریزر، مته)، مصرف برق پلاک نام آن باید حداقل در 3 (بهتر در 5) ضرب شود تا از بارگذاری بیش از حد تثبیت کننده یا UPS جلوگیری شود. در لحظه روشن شدن دستگاه این تنظیمات را در محاسبات خود انجام دهید.
بنابراین، قدرت محاسبه می شود.
با این حال، اجازه دهید دو نکته دیگر را در نظر بگیریم.
- در زندگی، عملاً هیچ موردی وجود ندارد که مطلقاً کل بار به طور همزمان کار کند. در واقع، اگر مهمانان را ملاقات کنید، بعید است که کتانی در این زمان شسته شود، روشنایی در طول روز روشن نشود و غیره. در عمل، چیزی به نام "فاکتور روشن شدن همزمان" وجود دارد. بنابراین، مقدار محاسبه شده را می توان کاهش داد (به عنوان مثال، تقریباً در ضریب 0.3-0.5 ضرب می شود).
- از سوی دیگر، کار در حالت بار کامل غیرقابل قبول است. برای ایجاد یک حالت عملیات "ملایم"، مطلوب است که قدرت بدست آمده در نتیجه محاسبات قبلی را تقریباً 10-15٪ افزایش دهید. با انجام این کار، عمر مفید تجهیزات را افزایش می دهید، قابلیت اطمینان را افزایش می دهید و ذخیره ای از قدرت برای اتصال تجهیزات جدید ایجاد می کنید.
عدد مورد نظر پیدا می شود. حال بر اساس مثال های مشخص، یو پی اس را انتخاب می کنیم.
برای تسهیل کار تعیین توان، می توانید جدولی با داده های تقریبی در مورد مصرف برق توسط لوازم خانگی ارائه دهید.
- یخچال - تا 1 کیلو وات
- تلویزیون - 0.08 کیلو وات
- ماشین لباسشویی - 1.5 کیلو وات
- کتری برقی - 2 کیلو وات
- جاروبرقی - 0.8 کیلو وات
- آهن - 1 کیلو وات
- اجاق مایکروویو - 1 کیلو وات
- روشنایی (لامپ های رشته ای - 1 عدد) - 0.06 کیلو وات.
- کامپیوتر و مانیتور:
مصرف برق مانیتورهای مدرن CRT
- 15 اینچ 70-100 وات
- 17 اینچ 90-110 وات
- 19 اینچ 100-150 وات
- 22 اینچ 110-180 وات
مصرف برق مانیتورهای LCD مدرن
- 15 اینچ - 25-45 وات
- 17 اینچ - 35-50 وات
- 19 اینچ - 40-60 وات
29 مارس 2016
محاسبه دقیق عمر باتری با استفاده از محاسبات ریاضی یک کار پیش پا افتاده نیست. در این راستا با پیاده سازی الگوریتم محاسباتی در ماشین حساب کار را ساده کرده ایم:
با این حال، بیایید به رویکردهای تعیین عمر باتری نگاه کنیم.
1) فرمول ساده
T = E U / P
- E - ظرفیت باتری در Ah
- U - ولتاژ
- P - توان بار در W.
این یک فرمول بسیار ساده است که نتیجه بسیار تقریبی برای تخلیه در محدوده 5-15 ساعت می دهد. برای تخمین سریع ذهنی زمان استقلال مناسب است. این الگوریتم کاهش راندمان انرژی باتری برای دشارژهای کوتاه و افزایش برای دشارژهای طولانی و همچنین ضرایب مختلف را در نظر نمی گیرد.
یک فرمول بهبود یافته با ضرایب وجود دارد:
T \u003d Uab * Sak * K * h * Kr * Kg / Rload
- T طول عمر باتری منبع تغذیه بدون وقفه، h است.
- Uab - ولتاژ باتری، V;
- ظرفیت باتری کیسه ای، Ah;
- K - تعداد باتری های موجود در مدار؛
- h بازده مبدل است (h=0.75-0.9)، اغلب بسته به بار متفاوت است.
- Kp - ضریب عمق تخلیه 0.8 -0.9 (80% -90%)، باید 80% در نظر گرفته شود.
- کیلوگرم - ضریب ظرفیت موجود (بستگی به حالت تخلیه و دما دارد، مشخصات باتری را ببینید)
- Rload - قدرت بار.
این الگوریتم نتایج نسبتا دقیقی را ارائه می دهد، اما برای تخلیه های طولانی 1 ساعت یا بیشتر. در دشارژهای کوتاه، نتایج به دلیل عملکرد تخلیه غیر خطی باتری های سرب اسیدی می تواند به شدت مخدوش شود. ما از روش مشابهی در مقاله استفاده کردیم.
2) فرمول پکرت
T=Cp/I^n
- T - زمان بر حسب ساعت
- Cp - ظرفیت پکرت (ظرفیت باتری هنگام تخلیه با جریان 1 آمپر)
- I - جریان تخلیه
- n توان پکرت است
توان Peukert گاهی اوقات در مشخصات باتری ذکر می شود و بر اساس داده های درجه بندی C باتری (ظرفیت در زمان های تخلیه مختلف) محاسبه می شود. ظرفیت پکرت با فرمول - Ср=R(C/R)^n محاسبه می شود (R رتبه بندی در ساعت مربوط به این ظرفیت است، به عنوان مثال، 10).
بر اساس این فرمول، با در نظر گرفتن کارایی اینورترها و عمق دبی، ماشین حساب های ما ساخته شده اند. آنها زمان استقلال را با دقت بالا برای تخلیه های کوتاه و طولانی محاسبه می کنند.
3) محاسبه بر اساس جداول از مشخصات باتری
مرحله 1. محاسبه توان ظاهری به توان بار باتری
Rakb \u003d (بارگذاری * cos (φ) * Knagr) / KPDinv
- بارگذاری - توان بر حسب کیلو ولت آمپر
- cos(φ) - مشخصه ضریب توان (مشخصه بار)
- کنگر - درجه بارگذاری یو پی اس
- KPDinv - راندمان اینورتر
به عنوان مثال، یک یو پی اس 120 کیلوولت آمپر با بار 70 درصد با ضریب توان 0.8 کار می کند:
Rakb \u003d (120000 * 0.8 * 0.7) / 0.94 \u003d 71 489W -وقتی یو پی اس از باتری تغذیه می شود، این بار روی کل بانک باتری می افتد.
مرحله 2. محاسبه بار روی یک باتری
بیایید بار روی یک باتری را دوباره محاسبه کنیم. به عنوان یک قاعده، در یو پی اس های بزرگ، باتری ها به صورت سری با مقدار 32-40 قطعه متصل می شوند. برای محاسبه بار روی یک باتری در 40 باتری:
71 489W/40=1 788W.
در لیست داده های باتری ها، به عنوان یک قاعده، قدرت در هر سلول (Pel) نشان داده شده است که 6 عدد از آن است. در باتری 12 ولت از این رو:
Pel = 1788/6 = 298W.
مرحله 3. مطالعه جداول تخلیه باتری ها و انتخاب.
در این مقاله، زیرگونه باتری ها را در زمینه کاربردهای مختلف در نظر گرفتیم. یکی از ویژگی های اساسی بهره وری انرژی است، یعنی. باتری چقدر می تواند در یک زمان معین انرژی ارائه دهد.
بیایید به جداول دشارژ باتری های 100 آمپری دلتا از دو سری مختلف نگاه کنیم.
Delta DTM 12100l:
Delta HRL 12100:
به یاد بیاورید که بار ما در هر عنصر 298 وات است. عمق تخلیه - 10.8 ولت یا 1.80 ولت در هر سلول. بنابراین، از این جداول، می توان نتیجه گرفت که DTM 12100 l بار را حدود 13.8 دقیقه نگه می دارد (می توان آن را به طور متناسب در نظر گرفت، اعوجاج ها حداقل هستند)، Delta HRL 12100 - 16.3 دقیقه. تفاوت سفارش 15% . ضمناً تفاوت قیمت تقریباً یکسان است.
4) انجام تخلیه های واقعی
البته تست های تخلیه واقعی ایده آل هستند. باید در نظر گرفت که باتری ها حداکثر ظرفیت را تا دهمین چرخه شارژ-دشارژ به دست می آورند.
