Как выбрать ИБП для компьютера
Источник бесперебойного питания, он же сокращённо ИБП — это устройство, обеспечивающее электроэнергией технику в случае отключения электричества и в некоторых случаях стабилизирующее сетевое напряжение. Такое устройство необходимо в помещении, где есть перебои с электроэнергией или скачки напряжения в сети. ИБП — это страховка для техники от проблем с электричеством. А для стационарного компьютера – это ещё и дополнительно возможность сохранения данных. В этой публикации, друзья, рассмотрим, что такое ИБП, и как выбрать ИБП для домашнего компьютера и вообще для дома.
↑ Как выбрать ИБП для компьютера
↑ Что такое ИБП
У ИБП есть свой аккумулятор и преобразователь напряжения. Эти и прочие компоненты сокрыты в корпусе, иногда на корпусе есть вентиляторы для охлаждения. На корпусе есть розетки, они могут быть разного типа – евровилка, шуко, британская и пр.
Техника подключается к сети через ИБП, и он, если может, обеспечивает стабильное напряжение, сглаживая его скачки в сети, которые могут повредить технику. А при отключении электроэнергии ИБП продолжает питать технику средствами своего аккумулятора.
Будет ли стабилизация напряжения, насколько долго хватит питания от аккумулятора, сколько устройств можно подключить, зависит от конкретного ИБП.
ИБП могут использоваться для обеспечения бесперебойного питания офисной техники как то: системные блоки, мониторы, принтеры, сканеры, устройства систем видеонаблюдения, роутеры. Есть мощные с несколькими аккумуляторами для серверов, сетевого оборудования, дата-центров, промышленного или медицинского оборудования.
Один из важных параметров ИБП — выходная мощность, это мощность, расходуемая на работу самого ИБП и всех подключённых к нему устройств. Если мы, друзья, говорим об ИБП для домашнего компьютера, то это устройство с выходной мощностью в среднем от 300 до 750 Вт. Чтобы можно было подключить системник, монитор, роутер и, возможно, ещё что-то.
Другой важный параметр ИБП – автономность, сколько компьютер сможет работать от ИБП. Зависит от аккумулятора. В среднем это от 10 до 30 минут при полной нагрузке. И, соответственно, дольше при неполной нагрузке.
Для дома можно приобрести недорогой ИБП с небольшой выходной мощностью и автономностью. При отключении электроэнергии он даст нам какое-то время для сохранения данных на стационарном компьютере, позволит корректно завершить его работу. И какое-то время сможет питать роутер, чтобы мы могли использовать Wi-Fi на смартфоне.
ИБП в эксплуатации неприхотлив: будучи подключённым к сети, сам заряжает свой аккумулятор. Всё, что требуется от нас, пользователей – правильно его использовать, т.е. подключать к нему столько устройств, чтобы их суммарная мощность не превышала выходную мощность ИБП.
Продвинутые модели ИБП могут настраиваться. Могут иметь дисплей с отображением режима работы, уровня заряда аккумулятора, напряжения, частоты входного и выходного тока, мощности и нагрузки ИБП, времени работы от аккумулятора, ошибки, предупреждения и т.п.
Если ИБП подключается к компьютеру через USB или RS-232, у него (у ИПБ) может быть программа, работающая в среде Windows или другой ОС, для настройки его параметров и контроля состояния.
↑ Типы ИБП
Может ли ИБП стабилизировать скачки напряжения, друзья, зависит от типа его преобразователя. От него же зависит тип самого ИБП:
- Резервный – самый простой, при перепадах напряжения поможет только в случае критического повышения или понижения. Такие ИБП, как правило, идут небольшой мощности, имеют до 4-х розеток;
- Интерактивный – может стабилизировать даже небольшие перепады напряжения. Его модели имеют разную мощность, рассчитаны на разные масштабы использования;
- С двойным преобразованием, он же инверторный (online) – продвинутый тип ИБП, с идеальной стабилизацией напряжения. При наличии электроэнергии инвертор, подающий напряжение на нагрузку, питается и от электросети, и от аккумулятора. Благодаря чему такой ИБП на выходе и выдаёт идеальное напряжение, нет скачков даже при переходе на аккумулятор. Его модели могут быть разной мощности, вплоть до масштабов питания целого здания.
Инверторные ИБП стоят дорого, оправданы в промышленных масштабах, используются в основном для серверов и дата-центров. Типы ИБП для домашнего применения – резервный и интерактивный. Резервный мог бы быть хорошим бюджетным решением, даже не взирая на то, что решает вопрос только с критическими перепадами напряжения в электросети. Если у нас хороший блок питания компьютера, он будет стабилизировать напряжение. Но у многих моделей резервных ИБП есть недостаток – медленное переключение на аккумулятор. При отключении электроэнергии компьютер может успеть аварийно выключиться. Интерактивные ИБП переключаются на аккумулятор быстро. Если у вас электросеть с нестабильным напряжением, выбирайте только интерактивный ИБП.
И, друзья, есть ещё низковольтный тип ИБП, предназначенный для низковольтной электроники типа роутеров, IP-камер, домофонов и т.п. Обычно идёт настенный в виде небольшого бокса.
↑ Как выбрать ИБП для домашнего компьютера
С главным критерием выбора ИБП – его типом – разобрались. А на какие ещё значимые характеристики ИБП нужно обратить внимание, покупая устройство для домашних нужд?
↑ Мощность ИБП
Как упоминалось, ИБП для домашнего компьютера – это ИБП с выходной мощностью в среднем от 300 до 750 Вт. Если у вас офисный ПК, может быть достаточно 300 Вт. Если средний игровой ПК, нужна мощность 400-500 Вт. Если игровой ПК с мощной видеокартой, нужна мощность 600-700 Вт. Нужно узнать, сколько электроэнергии потребляет компьютер, т.е. сколько потребляют суммарно все его комплектующие и периферия. И к этому значению добавить энергопотребление других устройств – самого ИБП, роутера, зарядных устройств, всего того, для чего вам нужно автономное питание на случай отсутствия электроэнергии.
↑ Розетки
Под все устройства, которые мы хотим питать от ИБП, на его корпусе должно быть необходимое число розеток. И это должны быть розетки нужного нам типа.
↑ Аккумулятор
Насколько долго хватит ИПБ для питания подключённой техники, зависит от аккумулятора. Аккумулятор может быть один, а может быть несколько. Чем больше ёмкость аккумулятора, тем обычно (но не всегда) лучше. Наш совет, друзья: ориентируйтесь на заявленное производителем время автономной работы ИБП. Однако не все производители его указывают.
- Со встроенным аккумулятором. Такие обычно имеют компактный размер, но меньшую мощность и автономность. С ними могут быть сложности при необходимости замены аккумулятора;
- С отсеком под аккумулятор, но без его самого в комплекте. Тоже могут быть компактными, но обычно имеют большую мощность и автономность. Их плюс – мы сможем самостоятельно заменить аккумулятор.
ИБП может предусматривать возможность подключения внешнего аккумулятора.
↑ Эффективность ИБП
Если мы говорим о выборе ИБП для дома, это устройство должно быть экономным в плане потребления электроэнергии для своей работы. В среднем ИБП с подключённой через него техникой потребляет на 5-15% больше электроэнергии, чем техника, подключённая к электросети напрямую без ИБП. ИБП имеет своё энергопотребление. И имеет некоторые потери электроэнергии при преобразовании напряжения и зарядке аккумулятора. При выборе ИБП нужно обращать внимание на его эффективность – КПД, коэффициент, который показывает, какую часть потребляемой энергии ИБП превращает в полезную работу. Чем выше эффективность ИБП, тем меньше он потребляет энергии. И, соответственно, тем дешевле его эксплуатация.
Но далеко не все модели ИБП в характеристиках предусматривают указание их КПД.
↑ Время переключения на аккумулятор
Для ИБП резервного и интерактивного типов важен промежуток времени, за который происходит переход от сетевого питания к аккумуляторному. В момент перехода какое-то малое время не будет напряжения. И чем быстрее ИБП перейдёт на аккумулятор, тем более стабильным будет питание. Желательно, чтобы это время было не больше 5 мс.
Вот это, друзья, как выбрать ИБП для компьютера, какие значимые его параметры необходимо учесть. Всё остальное уже индивидуально. Юзайте сайты больших универсальных или профильных магазинов с детальными фильтрами. Фильтры при выборе ИБП станут вашими ориентирами, отсеют ненужные модели, помогут сформировать ваши требования к устройству. И потом вы сможете уже идти или звонить в магазин, чтобы предметно консультироваться.
Бесперебойники для дома и офиса: лучшие модели для 2022 года. Критерии выбора ИБП
Отключение электричества ― неприятная штука, особенно во время игры или работы за ПК. И ладно, если в момент отключения вы за ноутбуком, который может обеспечить несколько часов автономной работы. Но если используется десктоп либо игровая консоль, то при отключении электричества могут безвозвратно пропасть результаты работы, не говоря уже об игре. Выход ― бесперебойник, который поможет переждать неблагоприятный момент.
Под катом ― список из нескольких отличных моделей, которые прекрасно подходят как для дома, так и для небольшого офиса. Плюс несколько советов о том, на что нужно обращать внимание при выборе источника бесперебойного питания (ИБП). Если у вас есть собственные предпочтения или советы, то оставляйте всё это в комментариях ― обсудим!
CyberPower CP1500PFCLCD
Один из лучших вариантов для покупки. У этого устройства отличная ёмкость батареи, чистая синусоида на выходе, есть USB- и Ethernet-порты.
Характеристики:
Сигнал на выходе: чистая синусоида.
Порты и разъёмы: 1 USB-C, 1 USB-A, 12 NEMA 5-15R, Ethernet-порт (вход и выход).
Максимальная нагрузка, время работы: 1000 Вт, 2,5 минуты.
Минимальная нагрузка, время работы: 50 Вт, 100 минут.
Мощность: 1500 ВА/1000 Вт.
Преимуществ достаточно: здесь и широкий спектр портов и разъёмов, и отличная ёмкость батареи, и чистая синусоида на выходе, что уже упоминалось. Недостаток, в целом, только один ― это размер и вес бесперебойника. Он довольно большой, что понятно при такой ёмкости батареи. Весит девайс около 11 кг.
ИБП поддерживает работу одновременно нескольких устройств, например PS4, телевизора с диагональю экрана в 42 дюйма и ещё нескольких небольших девайсов. В таком режиме система может автономно работать около получаса, что очень неплохо. То есть вполне хватит для того, чтобы завершить игровую сессию и сохраниться.
Что касается времени зарядки аккумуляторов, то оно немаленькое ― с нуля до 100% заряжаться девайс будет около 8 часов.
Что касается стоимости, то при покупке в РФ (доступен на Яндекс.Маркете, например) модель CyberPower CP1500PFCLCD обойдётся в 22-25 тыс. рублей.
APC BE600M1
Это один из лучших бюджетных ИБП, который гораздо дешевле предыдущей модели, при этом он обеспечивает неплохую защиту.
Характеристики:
Сигнал на выходе: моделированная синусоида.
Порты и разъёмы: 1 USB-A, 7 NEMA 5-15R.
Максимальная нагрузка, время работы: 300 ВТ, 3 минуты.
Минимальная нагрузка, время работы: 33 Вт, 82 минуты.
Мощность: 600 ВА/300 Вт.
Преимущества ИБП в неплохой функциональности, возможности подзарядки телефонов и планшетов, а также в небольшой цене. Это одно из лучших сочетаний цена/качество, но, конечно, продолжительного автономного времени работы ожидать не приходится.
Всего у ИБП 7 розеток. 5 из них защищены от скачков напряжения и связаны с батареей, а 2 ― просто защита. При необходимости устройство можно примонтировать к стене или любой другой горизонтальной поверхности.
CyberPower CP1500AVRLCD
Ещё один неплохой ИБП с отличной ёмкостью, информационным цифровым дисплеем и большим количеством прочих «плюшек».
Характеристики:
Сигнал на выходе: моделированная синусоида.
Порты и разъёмы: 12 NEMA 5-15R, вход/выход для коаксиального кабеля, вход/выход для Ethernet.
Максимальная нагрузка, время работы: 900 ВТ, 2 минуты.
Минимальная нагрузка, время работы: 50 Вт, 175 минут.
Мощность: 1500 ВА/1000 Вт.
К этому бесперебойнику можно подключать мощные ПК, которые проработают несколько минут, пока владелец не завершит игровую сессию или работу. Кроме того, сигнал ― моделированная синусоида ― не приводит к появлению шума в динамиках, что неплохо.
Одновременно можно подключить монитор, десктопный ПК, колонки (если они активные, конечно), PS5, модем и настольную лампу. Всё это вместе проработает минут 5. Само собой, чем меньше нагрузка, тем больше время автономной работы.
Игровой ПК, монитор, лампа и модем проработают около 12 минут. Игровая консоль и тот же набор периферии ― уже около получаса, так что даже поиграть можно немного, не торопясь завершить сессию.
У ИБП 12 розеток, 6 из них связаны с батареей, а 6 ― просто защита от скачков напряжения.
Стоимость устройства ― около $200.
APC BGM1500
А этот ИБП «заточен» целиком и полностью под игры. У него продолжительное время автономной работы, ёмкая батарея, большое количество портов и разъёмов.
Характеристики:
Сигнал на выходе: чистая синусоида.
Порты и разъёмы: 10 NEMA 5-15R, вход/выход для коаксиального кабеля, вход/выход для Ethernet.
Максимальная нагрузка, время работы: 900 Вт, 4 минуты.
Минимальная нагрузка, время работы: 90 Вт, 84 минуты.
Мощность: 1500 ВА/900 Вт.
Достоинство ИБП в способности поддерживать прожорливые игровые системы в течение нескольких минут, плюс на выходе ― чистая синусоида, а не моделированная синусоида. Достаточно информативная цифровая панель и целый набор портов и разъёмов. Ну и да, дизайн у девайса тоже неплохой.
Если подключить к девайсу игровой ПК, монитор, роутер и модем, то получаем запас времени около 6 минут. Если подключить консоль, время увеличивается до 18 минут (речь о Xbox Series X или PS5).
У модели, как указывалось выше, 10 розеток, 6 из которых связаны с батареей, ещё 4 ― просто защита от скачков напряжения. И да, есть ещё три USB-порта, из которых 2 ― USB-F и 1 ― USB-C.
За дизайн и возможности ИБП придётся выложить около $400.
CyberPower SX650U
Ну а это небольшой ИБП, который не занимает много места, но обеспечивает неплохие возможности.
Характеристики:
Сигнал на выходе: моделированная синусоида.
Порты и разъёмы: 8 NEMA 5-15R, 2 USB-A порта.
Максимальная нагрузка, время работы: 300 Вт, 3 минуты.
Минимальная нагрузка, время работы: 5 Вт, 364 минуты.
Мощность: 650 ВА/360 Вт.
Этот девайс, конечно, не подходит для подключения игровых ПК или консолей. Но он неплохо справляется с обеспечением питанием маломощных устройств. Ноутбуки, планшеты, телефоны ― всё это можно подключить к ИБП, не боясь отключения электричества. Модем или роутер тоже можно подключить к бесперебойнику.
На что обращать внимание при выборе ИБП?
В целом, здесь не так много факторов, которые нужно оценивать. Главное ― понять, нужен ли вам вообще бесперебойник или без него можно обойтись? Тут можно побыть КО и сказать, что если электричество отключают с завидным (на самом деле нет) постоянством, а вы работаете с важными данными, то ИБП точно нужен. Кроме того, нужен бесперебойник и в том случае, если в здании часто случаются скачки напряжения, что может рано или поздно вывести ценное оборудование из строя.
На что ещё обратить внимание?
На тип устройства.
Количество одновременно подключаемых устройств.
Что касается типа устройства, то ИБП могут быть резервными, линейно-интерактивными, а также с двойным преобразованием.
Бесперебойники первого типа подходят для регионов, где нет скачков напряжения, но электричество иногда отключают. Так что если блэкаут ― можно сохранить результаты работы.
Что касается второго типа ИБП, линейно-интерактивных, то при перепадах напряжения они, как правило, не переходят в автономный режим, а используют для выравнивания встроенный трансформатор. Но если скачки очень сильные, тогда включается режим автономной работы. Конечно, такие бесперебойники могут работать и просто в качестве резервного источника питания.
Бесперебойники третьего типа обеспечивают питание как от батареи, так и от сети. Они сглаживают скачки напряжения и обеспечивают определённое время работы для подключённых устройств в случае блэкаута. Как правило, это самые дорогие ИБП.
Теперь поговорим относительно мощности и числа подключённых устройств. В целом, здесь всё очевидно ― чем мощнее девайс, чем больше к нему можно подключить устройств, тем лучше. Конечно, если вам это нужно. Но за мощность и функциональность придётся платить, как правило, немало.
Поэтому стоит подумать над тем, какая именно мощность нужна. Для большинства обычных ПК достаточно источника на 300-500 Вт. А вот если дома стоит мощный игровой ПК либо консоль, то нужен уже бесперебойник на 600-1000 Вт.
Выше мы не зря перечисляли количество разъёмов питания на ИБП. Чем больше техники около рабочего стола или места, тем больше понадобится и свободных разъёмов. И снова ― за удобство придётся платить.
Дополнительные критерии ― это наличие информационной цифровой панели, где показаны режимы работы девайса, время автономной работы и т. п. Это ещё и возможность связи с ПК, с последующей настройкой бесперебойника при помощи специального ПО. Ну и стоит обратить внимание на возможность замены батареи ― у многих ИБП она съёмная и заменяемая, но есть и устройства без возможности замены, так что подумайте, нужно ли вам это.
Ну а на сегодня всё! Но если у вас есть своя любимая модель ИБП, то предлагайте в комментариях ― обсудим.
бесперебойник для компьютера сколько держит по времени
Тестируем ИБП для компьютера: надолго ли его хватает?
Минута, две? А, может, час? Проверяем, сколько времени после отключения питания даст вам источник бесперебойного питания.
Многие уверены, что проблемы с питанием характерны только для сельской местности. На самом деле это далеко не так:несмотря на то, что в городах энергию надолго не отключают, колебания напряжения случаются регулярно. Иногда оно «проседает» настолько, что техника отключается, при этом может запросто выйти из строя.
Как правильно подбирать ИБП?
ИБП могут быть резервными, линейно-интерактивными и с двойным преобразованием. Последние рассматривать не будем, поскольку они актуальны для сложной и дорогостоящей техники, да и сами стоят недешево.
Резервный или линейно-интерактивный? Разница между ними в том, что линейно-интерактивные устройства не просто обеспечивают автономное питание, а еще и защищают от перепадов напряжения. Соответственно, именно этот тип подходит для использования дома и в офисах.
Модель источника бесперебойного питания нужно подбирать с учетом мощности оборудования, которое к нему подключено. Чаще всего это, разумеется, компьютеры, мониторы, периферия. Некоторые производители ИБП указывают огромное время автономной работы в характеристиках устройства, но относиться к таким цифрам нужно с осторожностью. Как правило, их рассчитывают с учетом невысокого энергопотребления. Например, роутер или даже офисный компьютер в режиме ожидания потребляют 50-60 Вт — тогда, действительно, 500-ваттного источника хватит на час работы. Но по факту ваш компьютер на момент появления проблем с электричеством может потреблять гораздо больше.
Все зависит от количества и «прожорливости» процессов, которые происходят внутри. Скажем, вы конвертируете видео в другой формат, параллельно проверяете жесткий диск на вирусы и при этом играете в очередную «стрелялку». В таком режиме энергопотребление может вырасти до 500-600 Вт, а крутые геймерские компы часто «тянут» и на киловатт!
Вот почему выбирать источник бесперебойного питания нужно с учетом самых критичных режимов, которые только возможны с вашим оборудованием. В большинстве случаев для ИБП будет достаточно мощности 500 Вт — даже при максимальной загрузке ПК у вас останется как минимум минута-другая до тех пор, пока не сядет батарея. Например, вот такой APC Back-UPS 850VA от Schneider Electric.
Он рассчитан на мощность до 520 Вт и ток до 6 А — этого должно хватать как минимум на пару минут автономной работы. Времени достаточно для того, чтобы сохранить все файлы (даже если это «тяжелый» коллаж). Впрочем, мы решили проверить, так ли это на самом деле.
Так на сколько хватит ИБП?
Наш офисный компьютер собран на базе Intel Core i5-3570 c 8 Гбайт оперативной памяти и встроенной графикой. Мы подключили его к ваттметру Robiton (естественно, вместе с монитором), чтобы замерить потребляемую мощность. В искусственно смоделированном тестовом режиме она составила 320 Вт.
Теперь втыкаем вилки непосредственно в ИБП. Батарея источника предварительно заряжена на 100%. Загружаем систему теми же задачами и имитируем отключение питания.
Что такое источник бесперебойного питания (ИБП), для чего нужен бесперебойник, как выбрать, сколько стоит
Не секрет, что одна из основных причин поломок электрического оборудования – сбои и помехи в электросетях. В настоящее время во многих регионах России существуют проблемы с качеством и количеством электроэнергии, доходящей до конечного потребителя. Это и плановые отключения, и перебои, вызванные как перегрузками, так и разного рода авариями. Чтобы избежать поломок электрооборудования от различных сбоев и помех нужно подключить к ним источник бесперебойного питания.
Источник бесперебойного питания или ИБП – это прибор, позволяющий вашему оборудованию, например, котлу отопления или компьютеру в течение определенного времени работать от аккумуляторных батарей. Таким образом, в случае отключения или выхода за пределы нормальных показателей, электрической сети, бесперебойник будет выдавать на выходе питание, которое полностью соответствует всем стандартам, что поможет избежать поломки котла и прочих неприятных последствий проблем с электроэнергией.
Источники бесперебойного питания (uninterruptible power supply – UPS), когда-то устанавливались только в вычислительных центрах или системах жизнеобеспечения. Сейчас ИБП являются сравнительно недорогим дополнением к любому электрическому оборудованию, которое легко окупает себя, продлевая срок службы этого электрооборудования.
Вы можете приобрести ИБП ELTENA у наших дилеров. Выбрать нужный источник бесперебойного питания, найти дилера в своем городе, уточнить цены на все ИБП или узнать, сколько стоит конкретное оборудование, вы можете на нашем официальном сайте ELTENA – eltena.com.
С 2002 по 2018 года ИБП ELTENA поставлялись под брендом INELT. Новый международный бренд ELTENA ориентирован на развитие продаж в России и за ее пределами, олицетворяет динамичное развитие и подчеркивает высокое качество оборудования.
Модельный ряд источников бесперебойного питания ELTENA
Модельный ряд ИБП ELTENA
Мощность
Применение источников бесперебойного питания
Компьютер, кассовый аппарат, периферийная техника, телефонная станция
Компьютер, сервер, периферийная техника, сетевое оборудование, группа рабочих станций, офисная АТС
Компьютер, бытовая техника, телекоммуникационное оборудование, инженерные системы,
котел отопления, циркуляционный насос, группа рабочих станций, офисная АТС, в стойку 19”,
серверное оборудование, оборудование в уличном антивандальном шкафу, системы безопасности
Сервер, группа серверов, ЦОД, телекоммуникационный узел, АСУ ТП, котел отопления, небольшой офис, инженерные системы, система «Умный дом», система жизнеобеспечения зданий, осветительное оборудование, промышленное оборудование, отопительное оборудование (котлы и насосы), медицинское оборудование
Содержание:
Все источники бесперебойного питания по своей структурной схеме подразделяются на 3 основных типа:
ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)
Недорогие источники бесперебойного питания, предназначенные в основном для защиты не очень критичных рабочих станций. Бесперебойник этого типа передает на нагрузку напряжение непосредственно от входной сети, фильтруя импульсные помехи. При выходе напряжения за допустимые пределы ИБП переводит оборудование на питание от батарей через простейший инвертор, дающий на выходе ступенчатую аппроксимацию синусоиды.
Линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП
ИБП этого типа обеспечивает питание нагрузки через ступенчатый стабилизатор, корректирующий пониженное или повышенное входное напряжение, фильтруя импульсные помехи. При выходе входного напряжения за пределы диапазона регулировки бесперебойник переводит оборудование на питание от батарей через инвертор (ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line)). Рекомендуется использовать такие ИБП для серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС и другой офисной техники, а также сетевого и телекоммуникационного оборудования.
По форме напряжения инвертора линейно-интерактивные модели ИБП делятся на 2 класса:
1) Со ступенчатой аппроксимацией синусоиды на выходе (ELTENA Smart Station). Такие бесперебойники пригодны только для защиты оборудования с импульсными блоками питания.
2) C синусоидальным выходным напряжением (ELTENA Intelligent).
ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line — Онлайн)
Эта схема построения источника бесперебойного питания обеспечивает качественно иной уровень защиты нагрузки. Поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Таким образом, на выходе ИБП формируется качественная синусоида c постоянной амплитудой независимо от наличия и формы входного напряжения. Аккумуляторная батарея непрерывно включена в цепь постоянного напряжения, что обеспечивает нулевое время перехода на батареи. При перегрузке или выходе ИБП из строя нагрузка продолжает получать питание через обходную цепь байпас.
К этому типу относятся все модификации ELTENA Monolith. ИБП, построенные по такой схеме, можно использовать для защиты практически любого оборудования, вплоть до самого критичного. Для достижения максимальной надежности и/или увеличения мощности системы бесперебойного питания ИБП с двойным преобразованием напряжения могут объединяться в параллельные системы. В случае системы с резервированием N+1 (добавляется один дополнительный бесперебойник к системе, рассчитанной на нагрузку: N*мощность одного ИБП) выход одного бесперебойника из строя никак не сказывается на работе подключенного к системе оборудования. Заметим, что строить параллельные системы без резервирования не рекомендуется, так как это снижает надежность системы в целом: выход из строя любого из ИБП приводит к перегрузке.
Основные характеристики ИБП
Источники бесперебойного питания доступны самому широкому кругу потребителей, могут применяться как дома или на даче, так и в офисе или в промышленности; они позволяют поддерживать и защищать оборудование от отдельно стоящего компьютера или сервера до дата-центра, от локальной инженерной системы до целого офисного или промышленного здания.
Расчет мощности источника бесперебойного питания
При подборе источника бесперебойного питания необходимо определиться с его мощностью. Поскольку ИБП пригодный для обеспечения работы домашнего компьютера, будет совершенно бесполезен для мощного медицинского оборудования. Чтобы определить мощность источника бесперебойного питания, нужно сначала учесть суммарную нагрузку. Необходимо сложить значения мощности всего оборудования, подключаемого к ИБП. Например, нужно подключить к источнику бесперебойного питания котел отопления (мощность — 200 Вт) и циркуляционный насос (мощность – 200 Вт). Сумма потребления общая составит 400 Вт. Однако дело заключается в том, что при запуске токи оборудования довольно значительно превышают номинал, поэтому потребляемая мощность увеличивается в разы. Когда для питания нагрузки, равной четырем ста ватт мы выбираем бесперебойник таких же значений мощности, может возникнуть перегрузка, и техника отключится. Чтобы этого избежать, надо учитывать коэффициент токов пуска. Каждому виду техники присущ свой показатель пусковых токов: для котлов отопления — 3.4, для циркуляционных насосов — 3.5.
Подсчитываем:
Котел — 200*3.4 = 680 Вт
Насос — 200*3.5 = 700 Вт
Значения складываем, получаем 1 380 Вт
Это суммарная мощность оборудования, измеряемая ваттами. Мощность бесперебойника определяется вольт-амперами, то есть это полная мощность, произведенная для питания нагрузки. Для вычисления показателя необходимой произведенной полной мощности ИБП, нужно мощность полезную разделить на коэффициент 0,7.
1380 Вт/0,7 = 1 971 Вт.
Видно, что конечное значение мощности превосходит суммарную мощность, потребляемую оборудованием. Объясняется это тем, что частично мощность теряется с образованием магнитных полей, либо в резисторах и трансформаторах, и бесперебойник на выходе не выдает полный объем мощности. Получается, для эффективного функционирования ИБП с подключенным оборудованием, в данном случае, мощность его не должна быть менее 1971 Вт.
Расчет времени автономной работы
Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4-15 минут. Если нагрузка источника бесперебойного питания меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5-5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4-9 раз и т.д. Бесперебойник большой мощности и некоторые ИБП малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.
Выберите подходящий Вам источник бесперебойного питания, используя сервис «Подбор оборудования»
Расчет времени работы ИБП для определенной нагрузки
Чтобы обеспечить бесперебойную работу различных устройств, приборов и систем, используют источники бесперебойного питания. Рынок этими устройствами пестрит, поэтому выбор может быть довольно непростым решением. Чтобы не переплачивать, рекомендуют провести расчет времени работы ИБП в зависимости от нагрузки, которая будет ложиться на их плечи при отключении питания главного фидера.
Принцип работы
Источник бесперебойного питания — это устройство, которое контролирует параметры выходного напряжения вашей сети. В качестве основного источника электроэнергии используется городская сеть. В качестве резервного — аккумуляторные батареи.
Согласно стандарту международной электротехнической комиссии все ИБП подразделяются на три основных типа:
Принцип работы ИПБ резервного типа (еще называют оффлайн) — при напряжении сети, не выходящем за заданные пределы данное устройство, передает напряжение от электросети к нагрузке, не внося в него никаких изменений. Если напряжение выходит за заданные пределы, он отключает подачу напряжения от сети и переключается на подачу напряжения от аккумуляторных батарей. При этом, преобразуя постоянное напряжение, АКБ в переменное напряжение промышленной частоты.
Плюсы этого типа простой в монтаже, простой в работе, достаточно дешевый.
Минусы: частое переключение на подачу питания от АКБ расходует их ресурс.
Принцип работы ИБП линейно-интерактивного типа отличим от офлайновых только тем, что в их работе задействован стабилизатор напряжения. Диапазон предельно допустимого напряжения этих ИБП шире. То есть при падении напряжения в более широких пределах, стабилизатор сперва выравнивает напряжение, а если этого недостаточно, то ИБП переключается на электроснабжение от аккумуляторных батарей. При этом скорость переключения линейно интерактивных бесперебойников составляет 4.7 мс. Этого времени достаточно для продолжения работы компьютера. А вот для систем более чувствительных к перепадам (серверное и медицинское оборудование) лучше применять другой тип оснащения.
Принцип работы ИБП с двойным преобразованием (еще называют онлайн) – напряжение от сети поступает на ИБП, преобразуется на постоянное напряжение для зарядки АКБ. Затем это постоянное напряжение преобразуется в переменное и передается в нагрузку.
Минусы: дорогостоящее оборудование и дорогой монтаж.
Что влияет на время автономной работы
Много разных показателей влияет на время независимой от сети работы. Главным считаются параметры устройства и перспективы добавления емкости батарей. Благодаря этому ИБП любого типа можно поделить на подтипы как устройства:
Бесперебойники со встроенными аккумуляторами в основном используются для кратковременного обеспечения электроэнергией нагрузки, чтобы корректно завершить работу (например, для компьютера).
Время работы ИБП с дополнительно подключенными АКБ работают дольше и в целом их время работы полностью зависит от:
Как подобрать ИБП
Выбирать источник бесперебойного питания, в общем случае нужно исходя из:
Таким образом, мощность всей нагрузки — это мощность, указанная на шильдиках блоков питания. Нагрузка в определенный момент может потребить всю эту мощность (обычно такое не происходит, но пик возможен), поэтому покрытие должно быть реализовано полностью.
Подбор батарей делается исходя из:
Данные по времени зарядки ИБП с дополнительным массивом батарей обычно недоступны. В худшем случае +1 дополнительный блок времени заряда для внутренних АКБ.
Формула
Чтобы не ходить вокруг да около, существует универсальная формула, позволяющая осуществить расчет времени работы ИБП с питанием от АКБ:
T [час] = C [А×час] ×V [В] × η / P [Вт], где:
КПД инвертора и напряжение одного аккумулятора — это известные значения. Нужно определить суммарную емкость и среднюю мощность.
Средняя мощность рассчитывается исходя из потребленной энергии за определённый период. Обычно, она указывается производителем устройства, но если это комплекс, то лучше провести расчеты самостоятельно. Вот несколько примеров:
После определения всех параметров можно подставлять значения. Например, ИБП оснащен 2 батареями по 7 Ач и напряжением 12 В. К бесперебойнику подсоединен внешний блок на 8 батарей с аналогичной емкостью. С=7×(2+8)=70 Ач.
Расчет автономной работы ИБП для данного бесперебойника, который подключен к компьютеру с нагрузкой в 250 Вт:
T [час] = 70 Ач × 12 В × 0.92/ 250 [Вт] = 3.0912 = 3 часа 5 минут 28 секунд.
Получается, что расчетный ИБП с АКБ может заменить городскую сеть электропитания при реальной нагрузке компьютера 250 Вт чуть более чем на 3 часа.
В реальности, такой мощности компьютеру не нужно. Чтобы завершить все процессы и выключиться, ему максимум понадобится 5–7 минут. А вот источник бесперебойного питания для холодильника должен иметь возможность поддерживать питание прибора в течение длительного срока и в этом случае, при определении времени работы, важную роль играет размер выделяемого бюджета.
Где купить
Приобрести ИБП можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:
Заключение
Расчет автономной работы ИБП нужно проводить для того, чтобы «не переплатить» или не купить «маломощный» аппарат, который в критически важный момент не выполнит свою основную задачу — переключение потребителя на резервный фидер питания. Чтобы высчитать, достаточно посмотреть информацию о бесперебойнике в паспорте, узнать потребляемую мощность устройством и подставить значение в формулу.
Видео по теме
5 мифов об ИБП, их опровержение и реальное положение дел
Источники бесперебойного питания уже не одно десятилетие — важный, но неприметный атрибут корпоративных офисов и домашних кабинетов. Многие из нас вспоминают о них в редкие моменты отключения электричества или когда надо купить новые ИБП или же заменить в них батареи. Вот тут и возникает желание сэкономить. А где желание сэкономить — там всевозможные мифы и «рассказы бывалых». Сегодня на 5 таких мифов станет меньше.
Миф 1. ИБП защитит от всех проблем с электропитанием
Этот миф больше всего распространён в среде малого бизнеса и домашних пользователей. В отличие от корпоративного сектора, где к закупке ИБП (он же UPS) относятся как к обязательным расходам в ИТ-бюджетах компаний, «физики» и малый бизнес приобретают их по остаточному принципу. Повод для покупки обычно рождается сам собой — когда внезапное отключение электропитания приводит к потере значимых результатов работы. Но если уж купили, многие пользователи считают защиту электропитания своих компьютеров полноценной на 100%. Так ли это?
Правда: ИБП защищает нагрузку от отключения магистрального электропитания, но на относительно короткое время. В зависимости от ёмкости батарей и величины нагрузки ИБП способен поддержать работу защищаемого оборудования на десяток-другой минут. Если напряжение в электросети пропадает на более продолжительное время, потребуются устройства автономного электроснабжения — генераторы или даже солнечные батареи, например.
Большинство моделей ИБП, относящихся к линейно-интерактивному типу и типу с двойным преобразованием напряжения, имеют в своём составе входной сетевой фильтр и стабилизатор напряжения, также защищая нагрузку от высокочастотных помех и отклонений напряжения в сети в определённых пределах. В случае отклонения параметров напряжения на бо́льшие величины ИБП переходит на питание от батарей.
Тут стоит указать также, что ИБП не требуется для питания оборудования, для которого уже предусмотрен автономный режим работы от собственного аккумулятора, — например, ноутбуков. Однако даже такое оборудование рекомендуется подключать через сетевой фильтр.
Можно говорить о примерно десятке вариантов нарушения нормального электроснабжения, с которыми справляются современные ИБП. Сложные случаи, такие как нестабильность частоты в энергосети и значительное искажение синусоидальной формы напряжения способен скорректировать только наиболее продвинутый тип ИБП, называемый ИБП с двойным преобразованием (он же Online UPS). В таких ИБП переменное входное напряжение вначале преобразуется в постоянное, а затем опять в переменное, уже с идеальной формой синусоиды.
Список возможных нарушений в системе электроснабжения. Источник (здесь и далее, если не указано иное): Eaton
Но есть такие нарушения, с которыми ИБП не справится. Уже называлось длительное отключение электросети, но существует ещё одна опасность — мощные высоковольтные скачки напряжения, возникающие, например, при ударе молнии в линию электроснабжения, а это скачки напряжения и тока с характеристиками более 20 кВ.
Чтобы защитить нагрузку, в том числе бытовую технику, от повреждений, ИБП применяется вместе с устройством защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП, или surge arrester). В ситуации городской среды пользователь может не обращать внимание на этот момент, так как УЗИП устанавливается со стороны сети, но если вы живёте в индивидуальном загородном доме необходимо озаботиться организацией системы молниезащиты и установкой УЗИП самостоятельно.
Миф №2. Если «тренировать» батарею ИБП, периодически ее разряжая, то это продлит срок её службы
Этот миф ведёт свою историю с приёмов продления жизни древних поколений автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ). Идея такова: раз в ИБП стоят свинцовые батареи и автомобильные АКБ тоже свинцовые, то почему бы не попробовать применить одинаковую методику продления их срока службы? В советское время в журнале «За рулём» была рубрика «Советы бывалых», в которой автолюбители делились подобным опытом продления срока службы АКБ (даже тогда этот опыт был весьма спорным).
Правда: Производители ИБП не рекомендуют подобные процедуры, ибо они неэффективны. Более того, считается, что глубокий разряд сокращает жизнь свинцовых батарей в ИБП.
Важно соблюдать простейшие правила эксплуатации батарей ИБП:
Поскольку вода не может быть добавлена в свинцовые батареи для ИБП, рециркуляция воды внутри АКБ имеет решающее значение для срока службы, а любой фактор, который увеличивает скорость испарения или потери воды, например, повышенная температура окружающей среды или тепло от зарядного тока, укорачивает жизнь АКБ. Вот более подробный список:
А есть ли еще какие-то варианты по продлению срока службы АКБ, кроме как «держать в прохладном месте»? Да, и таких методов два — с ограниченным эффектом и кардинальный.
Начнём с ограниченного варианта. Свинцовые батареи применяются в ИБП уже более 30 лет, а за это время предпринимались неоднократные попытки найти способы продлить жизнь АКБ, изменяя режим заряда. В целом это удалось сделать, и уже порядка 10 лет во многих моделях ИБП корпоративного класса применяется особая методика заряда АКБ.
Примером может служить технология зарядки ABM (Advanced Battery Management) компании Eaton, значительно (до 50%) продлевающая срок службы свинцовых батарей благодаря использованию сложного режима заряда: поскольку типичный ИБП большую часть времени эксплуатируется в холостом режиме нагрузки на батарею, то технология ABM производит заряд батарей лишь по необходимости. Большую часть времени батарея функционирует в режиме «отдыха» и подзаряжается в рамках определённых временных интервалов.
График зарядки батареи ИБП по технологии АВМ
Традиционный метод заряда (постоянная подзарядка слабым током) в сравнении с АВМ быстрее высушивает электролит и ускоряет процесс коррозии пластин. В дополнение при использовании АВМ обеспечивается более тщательный контроль за сроком замены батарей, что важно для корпоративных клиентов. В ИБП производства Eaton технология АВМ используется в устройствах 5-й серии и более старших моделях.
И, наконец, кардинальным способом продления жизни АКБ является переход на литий-ионные батареи. Это новый перспективный тип батарей, в ИБП Eaton такие батареи доступны, начиная с определённых моделей 5-серии. Литий-ионные АКБ служат до 10 лет, у них слабый саморазряд, они имеют меньший вес и бо́льшую ёмкость в сравнении со свинцовыми АКБ аналогичного типоразмера, а также, на порядок большее количество циклов заряда-разряда. К примеру, Eaton считает, что для стоечного ИБП модели 5P 1U 1500 VA UPS в расчёте на 8 лет эксплуатации применение одной литий-ионной батареи вместо 2-3 свинцовых приведёт к экономии порядка 600 долларов США.
Миф №3. АКБ, поступающие в продажу для замены, хуже изначально установленных в ИБП на заводе и служат заметно меньше
По этому мифу, как и по следующим двум мы пробежимся в ускоренном порядке, т.к. они легко опровергаются буквально одним-двумя абзацами текста.
Правда: Фирменные батареи, поступающие в продажу в качестве запасных частей, идентичны тем, что устанавливаются в ИБП на заводе-изготовителе. Разный срок службы объясняется тем, что пользователи могут купить уже полежавшие на складе батареи, а также тем, что они — то есть всё те же пользователи — часто не проводят настройку режимов ИБП после установки новой батареи (что делается на заводе), хотя такая процедура проста и описана в руководстве пользователя для многих ИБП (исключая самые дешёвые модели – там нет такой функции).
Блок батарей из запасных частей идентичен заводскому
Например, для ИБП Eaton 9-й серии следует в настройках:
Миф 4. Можно использовать автомобильные АКБ вместо штатных для удешевления защиты своего оборудования
Правда: Автомобильные АКБ при заряде выделяют водород и целый букет других вредных веществ, включая пары серной кислоты, поэтому не могут использоваться внутри жилых помещений и в офисах. Не зря на станциях техобслуживания для целей зарядки АКБ выделяют отдельный бокс с мощной вентиляцией. Кроме того, имеет место разное строение пластин под разные режимы эксплуатации: у автомобильных АКБ они рассчитаны на большие пусковые токи (собственно, автомобильные АКБ предназначены для пуска), а АКБ ИБП — на длительный разряд умеренными токами. АКБ на автомобиле 99,9% времени только подзаряжается, т.к. для питания потребителей используется генератор. Езда «на батарее» с вышедшим из строя генератором является для такой батареи редким аварийным режимом. Следовательно, автомобильная батарея в связке с ИБП прослужит значительно меньше своего обычного срока (5-7 лет).
Ещё для любителей экономии и/или «зелёной» энергетики: особенно сильно сократится срок службы автомобильной АКБ, если её пытаться использовать в связке с солнечной батареей и ИБП в режиме холодного старта для автономного электроснабжения загородного дома (т. е. когда днём солнечная панель заряжает батарею, а в тёмное время суток ИБП переключается в режим холодного старта и кормит домашних потребителей). АКБ для систем солнечной энергетики, как и стандартные батареи для ИБП, выполнены по гелевой схеме и рассчитаны на длительный и глубокий разряд, а вот для автомобильной АКБ это будет экстремальный режим, ведущий к разрушению пластин.
Вывод — сэкономить применением автомобильной АКБ не удастся, лучше следить за разными акциями поставщиков батарей и постараться подешевле купить штатную батарею для ИБП (или системы солнечной энергетики, соответственно).
Миф 5. Можно улучшить надёжность защиты, подключая два или более ИБП последовательно друг за другом
Это, пожалуй, самый нелепый миф об ИБП.
Правда: Теория надёжности прямо говорит, что надёжность системы повышается только при параллельном резервировании. В профессиональном IT-оборудовании, таком как серверы и коммутаторы, для дата-центров предусмотрено по два блока питания. Поэтому их можно запитать от двух отдельных линий питания. Однако большинство компьютерной техники имеет один блок питания, и там для параллельного резервирования потребуются дополнительные устройства переключения между источниками питания.
Надёжность электропитания зависит от резервирования
Для увеличения надёжности электропитания рекомендуется создавать параллельные системы, когда два или более ИБП одновременно работают на одну нагрузку. В случае отказа одного из них, неисправный источник отключается от системы, а нагрузка равномерно распределяется между оставшимися.
Такие устройства переключения питания называются АВР (Автоматический ввод резерва) и выпускаются для различного типа нагрузок. Есть однофазные и трёхфазные АВР, с установкой в стойку 19”, в электрощит и переносные. Примером стоечного АВР является устройство «Статический переключатель Eaton STS». Время переключения между вводами для него составляет около 6 мс, что не сказывается на работе компьютерной техники.
Примером системы, когда с надёжностью до «пяти девяток» (99,999 %) требуется переключение между более чем двумя источниками электропитания, является запатентованная Eaton технология Hot Sync. Она позволяет организовать параллельную систему ИБП с резервированием по схеме N+1 (например, два модульных ИБП для защиты нагрузки и один для резервирования). Отличие Hot Sync от других систем интеллектуального резервирования состоит в отсутствии единой точки отказа, в качестве которой обычно выступает блок управления несколькими ИБП.
Подробнее о системах бесперебойного питания Eaton для корпоративного сектора, среднего и малого бизнеса (СМБ) и домашних пользователей можно прочитать на сайте компании.
Как выбрать ИБП, часть 2
Какой выбрать ИБП? Эту тему мы подняли в предыдущей статье и рассмотрели типы бесперебойников, которые предлагают производители. Сегодня поговорим о том, как выбрать источник бесперебойного питания в зависимости от ваших задач и типа вашего оборудования, а также рассчитаем необходимую мощность UPS.
То, какой бесперебойник вам нужен, зависит от нескольких основных моментов:
- От каких именно неполадок в сети вы хотите защитить оборудование?
- Особенности конструкции оборудования, которое вы хотите подключить к ИБП.
- Планируемая мощность нагрузки на ИБП.
- Необходимое время автономной работы.
Итак, в этой статье мы рассмотрим выбор бесперебойника, учитывая следующие вопросы:
Зачем вам нужен ИБП?
Ответ на вопрос: какой бесперебойник выбрать — зависит прежде всего от того, зачем он вам нужен.
Если вашему оборудованию подходит несинусоидальная форма сигнала, покупайте ИБП офф-лайн или линейно-интерактивный, но повышенной емкости, с расчетом на долгую работу от батарей. Как рассчитать емкость, вы можете прочитать ниже.
Самый большой запас времени работы в автономном режиме – у ИБП с внешними батареями, за счет возможности увеличить емкость дополнительными аккумуляторами (подключаются параллельно). Такие бесперебойники чаще всего – из категории дорогих, с двойным преобразованием.
Если необходимо действительно долгое время работы, десятки часов, возможно, лучшим выходом будет приобретение генератора.
Отметим, что если вам необходима только стабилизация питания и не требуется обеспечение автономной работы оборудования при отключении электричества, целесообразнее купить отдельный стабилизатор.
Также, довольно часто используют связку стабилизатор + недорогой ИБП (бесперебойник включается в сеть ПОСЛЕ стабилизатора). Такой тандем не только позволяет регулировать напряжение в том случае, если в UPS этого не предусмотрено, но и продлевает срок эксплуатации батарей ИБП.
Для защиты какого оборудования вы покупаете ИБП?
Какой выбрать бесперебойник – также зависит от особенностей конструкции подключаемой техники.
Общее правило таково: к ИБП с правильной синусоидой на выходе можно подключать практически любую технику, требуется лишь правильно рассчитать мощность. К остальным UPS, особенно оффлайн типа, можно подключать далеко не все оборудование.
Элементы, чувствительные к несинусоидальной форме сигнала.
Наиболее часто встречаемый случай – это устройства с электродвигателем, насосом, компрессором, в том числе насосы газовых котлов, а также практически вся бытовая техника: холодильники, фены, стиральные машинки, электродрели и т. д. На электродвигатель ступенчатая синусоида или, тем более, меандр, воздействуют негативно: возникают вихревые токи, падает индуктивное сопротивление, в результате двигатель перегревается вплоть до сгорания.
В некоторых устройствах, например, лазерных принтерах, ксероксах также могут присутствовать компоненты, которым для работы требуется синусоидальная форма напряжения, и при работе от ИБП с прямоугольной или ступенчатой формой сигнала они прослужат гораздо меньше.
Индуктивные элементы (катушки индуктивности, дроссели).
Довольно часто возникает вопрос – можно ли подключать к обычному дешевому бесперебойнику устройства с индуктивной нагрузкой, к примеру, люминесцентные лампы? На практике подключают, и все вроде как работает. Но следует учитывать, что многие производители этого категорически не рекомендуют и относят случаи поломки бесперебойника после подключения индуктивной нагрузки к негарантийным.
Кроме того, встречались случаи, когда реактивная нагрузка повреждала не рассчитанный на нее ИБП.
Трансформаторный (линейный) блок питания.
Выбирая ИБП для устройств с трансформаторными блоками питания, нужно с осторожностью относиться к UPS, который не выдает на выходе чистую синусоиду. При питании напряжением в форме меандра или ступенчатой синусоиды потери в трансформаторе увеличиваются, что, при сильной его нагруженности, приведет к уменьшению ресурсов трансформатора в десятки раз. Также на практике встречались случаи, когда сгорал сам УПС, к которому подключалась такая нагрузка. С другой стороны, довольно часто аппаратура с маломощными трансформаторными блоками питания, например, радиотелефоны, спокойно работает в паре с ИБП off-line типа.
Однако многие производители, как и в случае индуктивной нагрузки, чаще всего не советуют подключать трансформаторные БП к обычным ИБП.
Как отличить трансформаторный блок питания от обычного импульсного? Если мы говорим о внешнем БП, то импульсный – обычно легкий и небольшой, а трансформаторный – тяжелее и больше, за счет того, что внутри него размещен, собственно, трансформатор. Тип встроенного блока питания определить сложнее, здесь нужно ориентироваться на документацию производителя.
Хорошая новость – в большинстве случаев в электронной технике, такой как модемы, коммутаторы, роутеры, компьютеры сейчас используются именно импульсные БП.
Конструктивные элементы, чувствительные к качеству питания.
Практически все знают, что техника болезненно воспринимает перепады напряжения в сети, или постоянно заниженное (завышенное) напряжение. Однако качество электропитания определяется не только напряжением. Чувствительное телекоммуникационное, аудио-видео, измерительное, медицинское оборудование также негативно реагирует на:
- нестабильную частоту питания,
- радиочастотные помехи в сети,
- гармонические искажения напряжения,
- наносекундные и микросекундные импульсы напряжения.
Все это может не только искажать работу техники, но и сокращать срок ее работы.
Пусковые токи.
Оборудование, имеющее электродвигатели, насосы, компрессоры и прочие конструктивные элементы, которые в момент пуска потребляют большое количество электроэнергии, нельзя подключать к маломощным ИБП. Пусковые токи могут превышать стандартное потребление в 3-7 и более раз.
Как рассчитать мощность ИБП?
Для того, чтобы правильно выбрать бесперебойник, необходимо посчитать общую мощность оборудования, которое вы собираетесь к нему подключить. Значения мощности можно уточнить в технических характеристиках (паспорте или инструкции к технике).
- компьютер на 250 Вт,
- монитор LCD на 60 Вт,
- кондиционер на 2000 Вт (cos φ = 0,8).
Здесь есть один момент: даже если мощность всех устройств выражена в одной единице, в данном случае в Вт, подсчитать нужно две мощности: в вольт-амперах и ваттах.
Мощность в вольт-амперах и ваттах — в чем разница?
Мощность, которая выражается в вольт-амперах (ВА, VA) называют полной мощностью. Она показывает реальную нагрузку оборудования, с учетом активной и реактивной.
Мощность, которая выражается в ваттах (Вт, W), называют активной мощностью.
Это две разные величины, и обе нужно учитывать при выборе ИБП нужной вам мощности. Это особенно важно, если вы собираетесь подключать к ИБП реактивную нагрузку, так как в таком оборудовании полная и активная мощность могут серьезно отличаться.
Расчет мощности в вольт-амперах.
Для пересчета активной мощности (в ваттах) в полную мощность в вольт-амперах используем формулу:
- VA — полная мощность,
- W — активная мощность,
- P — коэффициент мощности оборудования.
Если оборудование относится к активной нагрузке, а это практически все сетевое, телекоммуникационное оборудование, приборы освещения и обогрева, то есть техника без индуктивности, без реактивной мощности, а также компьютерная техника с блоками питания с регулировкой коэффициента мощности (APFC), то коэффициент можно принять равным 1, или лучше с небольшим запасом — 0,95.
Если вы собираетесь подключать к ИБП лазерный принтер, кондиционер, люминесцентные лампы — оборудование, в котором есть электродвигатели и тому подобное, все, где есть индуктивность и реактивная мощность, а также компьютеры с блоками питания без APFC, то коэффициент мощности нужно посмотреть в паспорте устройства или на наклейке на задней стенке. Для такой техники его чаще всего указывают. Обозначается коэффициент мощности как Power Factor (PF) или cos φ .
В том случае, когда производитель не указал значение коэффициента мощности, но нагрузка однозначно не является полностью активной, можно взять наиболее распространенную величину: 0,7.
- для компьютера с монитором:(250+60)/0,7 =442 VA,
- для кондиционера: 2000/0,8 =2500 VA,
- Вместе: 2942 VA.
Расчет мощности в ваттах.
Чаще всего встречается самый простой случай — когда мощность в ваттах, ее также называют активной мощностью, уже указана в документации к оборудованию. Если нет, можно пересчитать мощность из вольт-амперов в ватты, используя ту же методику, что и для полной мощности.
- компьютер с монитором — 310 Вт,
- кондиционер — 2000 Вт,
- Вместе: 2310 W.
Запас мощности
Во-первых, нужно учесть, что ИБП не должен работать с максимальной загрузкой. Разные производители советуют разный запас мощности, в среднем бесперебойник не должен быть загружен больше чем на 70-80% от максимума. Значит, нам нужно «накинуть» еще хотя бы 20% на расчетное потребление подключенного оборудования.
Также нужно учесть возможный апгрейд техники (хотя бы 10%). Установка более мощной видеокарты в компьютер, замена монитора на модель большей диагонали — все это повлечет за собой увеличение потребляемой мощности, как активной, так и полной.
Посчитаем запас для нашего оборудования.
Полная мощность: 2942+20% + 10%= 3883 VA.
Активная мощность: 2310+20% + 10% = 3049 W.
Итак, выбранная нами перед этим модель ИБП не подходит, ведь там всего лишь 3000VA и 2700W.
Но и это еще не все.
Пусковые токи
Оборудование, имеющее электродвигатели, насосы, компрессоры, отличается от обычного тем, что в момент включения потребляет в 3-7 и выше раз большую мощность, чем обычно. Это и есть так называемые пусковые токи. Если не учесть их наличие при расчете мощности и взять ИБП, который не выдержит эту нагрузку, то бесперебойник в лучшем случае будет выключаться при включении такой техники, в худшем — сгорит.
Пусковые токи есть также у устройств, которые содержат инерционные элементы или катушки индуктивности. Например, обычные лампочки накаливания и люминесцентные лампы при включении потребляют гораздо большую мощность, чем во время работы. Другое дело, что изначально это малые величины, и если мы говорим о нескольких лампах, такой пусковой ток можно не учитывать. Если же речь идет, к примеру, об огромном помещении с сотнями ламп, то скачок мощности может быть довольно заметным.
Большинство моделей ИБП рассчитаны на перегрузку, но редко больше чем на 150%. Опять же лучше перестраховаться и ориентироваться на меньшую, чем указано в паспорте, например, 120-130%.
В нашем примере наибольшее значение имеют пусковые токи кондиционера. Допустим, они в 3,5 раза превышают обычную мощность, тогда мы имеем 7кВт активной и 8,75 кВА полной нагрузки при старте.
Пусковые токи компьютера и монитора в этом примере рассматривать не будем, так как вероятность одновременного старта всего оборудования чрезвычайно мала (или же можно целенаправленно избегать такой ситуации).
Итого расчетная мощность ИБП, который нам нужен:
Полная:
8750 (кондиционер) + 442 (комп и монитор) + 10% на апгрейд + 20% запас = 12133 Ва (12,1 кВА).
Активная:
7000 (кондиционер) + 310 (комп и монитор) + 10% на апгрейд + 20% запас = 9650 Вт (9,6 кВт).
Сбросим 30% на перегрузочную способность, которую должен взять на себя ИБП.
Итого, вместо бесперебойника на 3000 VA, который был нам нужен на первый взгляд, на самом деле требуется купить мощный ИБП не менее, чем на 9300 VA/7420W.
Такие бесперебойники можно найти только в линейке дорогих.
И вот в этом месте стоит задуматься о целесообразности покупки ИБП примерной стоимостью выше 80 000 грн для кондиционера c ценником, к примеру, 5 000 грн 🙂
Именно из-за большой величины пусковых токов мало кто покупает ИБП для холодильников, стиральных машин и прочей подобной техники. Это просто экономически нецелесообразно.
Выбросив кондиционер из нашего примера, получим гораздо более адекватную величину нагрузки: ≈580 VA (400W) (пусковые токи для компьютера и монитора не считаем, так как они чаще всего покрываются перегрузочной способностью стандартного ИБП).
Для этих целей вполне подойдет, к примеру, APC Back UPS ES 700VA.
Как рассчитать необходимую емкость бесперебойника?
Обычно при выборе источника бесперебойного питания у нас есть какие-то определенные требования к времени, на протяжении которого он будет поддерживать работу подключенного к нему оборудования в случае отключения электроэнергии. Многие производители указывают примерный диапазон, например, пишут, что в зависимости от нагрузки, время работы от батарей составит 4-20 минут. Или указывают, что при работе с максимальной нагрузкой это время составит 5 минут.
Но это приблизительно, а нам нужно точно быть уверенным, что купленный нами UPS обеспечит работу от батарей для определенного перечня оборудования. Или же рассчитать, сколько времени будет держать нашу нагрузку какая-то выбранная нами модель ИБП.
Рассчитываем емкость аккумуляторов для известного времени автономной работы
Для расчетов нам понадобится:
- Общая активная мощность (в ваттах), оборудования, которое мы собираемся подключить к ИБП (W).
- Время автономной работы (T).
- КПД UPS (примерно можно взять 0,85).
- Номинальное напряжение батарей.
- T — время планируемой автономной работы (ч),
- P — мощность подключенного оборудования (ВТ),
- KPD — КПД источника бесперебойного питания (можно взять примерно 0,85).
И формулу пересчета емкости в Вт*ч в емкость в AH:
Допустим, нам нужно, чтобы компьютер и монитор из приведенного выше примера проработали 2 часа после отключения электроэнергии.
Емкость (Вт*ч) = 2 * 310 / 0,85 = 730 Вт*ч.
Однако емкость батарей принято указывать в ампер-часах. Чтобы пересчитать емкость в ватт-часах в ампер-часы, потребуется указать номинальное напряжение батарей.
Для батарей 12В:
Емкость (А*ч) = 730/12 = = 60,83 ≈ 61Ah.
Для батарей 24В:
730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.
Поскольку чаще всего в ИБП используется 1-2 батареи, реже 4, емкостью 7-9AH, то подобрать ИБП стандартной комплектации для таких значений общей емкости нам будет сложно. Лучше всего купить источник бесперебойного питания с возможностью подключения внешних батарей и подбирать емкость по потребностям.
Например, могут подойти такие модели:
-
, , ,
- Logicpower LPY-PSW-500VA (350Вт) (UPD Снято с производства).
Преимуществом в этом случае также является то, что при увеличении нагрузки, подключаемой к ИБП, можно будет купить и подключить еще одну дополнительную батарею.
Рассчитываем время автономной работы, зная емкость ИБП
Для расчетов нам понадобится:
- Общая активная мощность (в ваттах), оборудования, которое мы собираемся подключить к ИБП (W).
- Общая емкость всех батарей ИБП в ватт-часах (Вт*ч).
- КПД UPS (примерно можно взять 0,85).
- V — номинальное напряжение батарей (V),
- AH — емкость одной батареи (AH),
- N — количество батарей.
- E — общая емкость (Вт*ч),
- KPD — КПД источника бесперебойного питания (по умолчанию можно взять 0,85,
- P — потребляемая мощность подключенного оборудования.
Возьмем для примера ИБП PowerCom BNT-800AP USB. Производитель заявляет время автономной работы 5 минут при максимальной загрузке. А сколько смогут проработать наш компьютер с монитором с потребляемой мощностью 310 Вт?
Общая емкость (Вт*ч) ИБП = 12В * 7,2AH * 1 = 86,4 Вт*ч.
Время = 86,4*0,85 / 310 = 0,237 часа ≈ 14 мин.