Sursa de alimentare cu energie domestică se caracterizează printr-o fiabilitate scăzută și o calitate nesatisfăcătoare a energiei electrice. Acest lucru se datorează rețelelor electrice învechite, uzurii echipamentelor, performanțelor scăzute ale convertoarelor de energie, proceselor tranzitorii la surse și utilizatorii de energie electrică, factorilor naturali și climatici. În astfel de condiții, sunt necesare urgent sisteme de alimentare neîntreruptibilă pentru a asigura funcționarea consumatorilor atât din prima cât și din celel alte categorii.
Pentru proprietarii de apartamente și case, funcționarea stabilă a rețelei electrice este, de asemenea, importantă. Oprirea lucrului la aparatele de uz casnic nu este cea mai mare dintre probleme. Mult mai importantă este funcționarea fără probleme a sistemelor de susținere a vieții, în special a sistemului de încălzire, dacă depinde direct de sursa de alimentare. Sursa de alimentare neîntreruptibilă UPS (UPS) vine în ajutor - un dispozitiv care protejează receptoarele electrice de oprire din cauza acumulării de energie electrică în baterii (baterii) și garanteazăcalitatea energiei necesare (PQ) în modurile de funcționare autonome și de rețea.
Înainte de a stabili o abordare pentru alimentarea sarcinilor fără defecțiuni, ar trebui să știți ce fel de defecțiuni pot fi așteptate de la rețelele de energie domestică.
Pene de curent în rețelele electrice
Subtensiunea este o apariție frecventă în sursa de alimentare. Dar nu predomină în mod deosebit asupra crescutului, ceea ce este și comun. Noaptea, tensiunea este stabilă, ziua scade, iar seara, când majoritatea sarcinilor sunt oprite, crește.
Frecvența instabilă este, de asemenea, un eșec, deși destul de rar. Când sarcina rețelei este mare, aceasta poate scădea la 45 Hz, ceea ce duce la o distorsiune semnificativă a semnalului care afectează negativ funcționarea UPS-ului. Unele dispozitive tratează underclocking-ul ca pe o urgență și pot descărca rapid bateria.
Penele complete nu sunt neobișnuite. Electricienilor nu le pasă prea mult de electronice și pot închide brusc o clădire. O întrerupere instantanee a curentului este suficientă pentru a pierde informații de pe computer. Pot apărea întreruperi de curent atunci când rețelele sunt supraîncărcate. Prin urmare, este important cât de fiabil oferă sistemul UPS energie neîntreruptă.
clasificare UPS
Sunt grupate în trei grupuri:
- UPS de putere redusă pentru conectare prin prize electrice. Execuția este desktop sau podea, iar puterea variază de la 0,25 la 3 kW.
- Aparatele de putere medie - de la 3 la 30 kW - conțin un bloc de prize încorporat în interior sau sunt pornite și prin grupuriprizele din rețeaua de alimentare a consumatorilor de la panoul de control. Dispozitivele sunt realizate pentru amplasare atât în birouri, cât și în încăperi separate echipate.
- UPS de mare putere - de la 10 la 800 kW. Sunt amplasate în încăperile electrice. Acestea sunt colectate în grupuri și au creat sisteme energetice de mare putere - până la câteva mii de kW.
tipuri UPS
În prezent, există 4 tipuri de UPS (UPS). Proprietățile comune tuturor sunt:
- filtrare de la impulsuri și zgomot;
- deformarea formei de undă;
- stabilizare de tensiune (nu toate modelele);
- menține bateria încărcată;
- Când bateria UPS-ului se epuizează, mai întâi va da o alarmă și apoi va opri consumatorul.
UPS offline
Principiul de funcționare al dispozitivelor cu această modificare este de a alimenta consumatorul din rețeaua existentă și de a trece instantaneu la putere de rezervă autonomă în situații de urgență (4-12 ms). Sunt mai simple și mai ieftine decât alte tipuri.
UPS comută în mod normal la bateria internă.
Când funcționează de la rețea, dispozitivul suprimă zgomotul cu impulsuri și menține tensiunea la un anumit nivel. O parte din energie este cheltuită pentru reîncărcarea bateriei. În cazul funcționării în rețea în modul non-standard, consumatorul trece la funcționarea cu baterie. Fiecare model de UPS determină în felul său necesitatea trecerii la acest mod. Durata de viață a bateriei depinde de caracteristicile bateriei și de consumul de energie al încărcăturii. În cazul unei descarcări a sursei de alimentare de rezervăse dă o comandă de oprire a consumatorului. Dacă tensiunea de la rețea atinge un nivel normal, UPS-ul trece la funcționarea normală la rețea și începe încărcarea bateriei.
Line Interactive
Up-urile interactive Line sunt echipate cu stabilizatori, care funcționează continuu și asigură conexiuni rare ale bateriei.
Dispozitivul interacționează cu rețeaua controlând amplitudinea și forma tensiunii rețelei.
Când tensiunea scade sau crește, unitatea își corectează valoarea prin comutarea robinetelor autotransformatorului. În acest fel, valoarea sa nominală este menținută. Dacă parametrul este în afara intervalului și intervalul de comutare nu mai este suficient, UPS-ul trece la baterie de rezervă. Unitatea poate fi deconectată de la sursa principală atunci când este primit un semnal distorsionat. Există modele care corectează forma de undă a tensiunii fără a trece la funcționarea cu baterie.
UPS cu ferrorezonant
Dispozitivul conține un transformator ferorezonant care acționează ca un regulator de tensiune. Avantajul său este acumularea de energie în câmpul magnetic, care este eliberată în timpul comutării în 8-16 ms. Această perioadă de timp este suficientă pentru ca UPS-ul să intre într-un nou mod de operare.
Transformatorul îndeplinește funcția suplimentară de filtru de zgomot. Distorsiunea tensiunii de intrare nu afectează forma de undă de ieșire, care rămâne sinusoidală.
UPS cu dublă conversie
Dispozitiv de conversie a energiei dublefuncționează pe principiul redresării tensiunii de rețea și apoi o transformă din nou într-o variabilă stabilizată. Aici se folosește un redresor mai puternic, care nu numai că reîncarcă bateria, dar și furnizează invertorului o tensiune de curent continuu stabilizată.
De la ieșirea dispozitivului, sarcina este furnizată o tensiune alternativă stabilizată.
Când conversia dublă nu este suficientă pentru a corecta tensiunea de la rețea, încărcarea suplimentară este furnizată de la baterie la invertor. Comutarea nu are loc, dar modul este deja diferit.
Când invertorul se defectează, acesta trece la funcționarea rețelei prin bypass. Alegerea unui UPS cu dublă conversie pentru uz privat este irațională din cauza pierderilor mari de energie. Acest tip de protecție este utilizat de organizațiile în care este necesară fiabilitatea ridicată a echipamentelor.
Tipuri de sisteme
Sistemele de alimentare neîntreruptibilă pot fi centralizate sau distribuite. În primul caz, un UPS funcționează pentru întreaga clădire sau un etaj separat, care poate face față tuturor sarcinilor.
Sistemele distribuite de alimentare neîntreruptibilă includ mai multe dispozitive de protecție, fiecare dintre ele funcționând pe un computer sau alt echipament. Sunt destul de eficiente.
Avantajele unui sistem distribuit sunt următoarele:
- UPS este selectat special pentru un singur dispozitiv care este cel mai important sau care funcționează în medii dure.
- Sistemul poatese acumulează treptat, începând cu protecția serverului și trecând la stațiile de lucru.
- UPS-ul eșuat poate fi înlocuit cu alte elemente mai puțin importante ale sistemului.
- UPS-ul de putere redusă nu trebuie instalat și întreținut de personal special.
- Posibilitatea de a se conecta la o priză convențională prin prize.
- UPS sunt aplicate independent.
Sistemele centralizate de alimentare neîntreruptibilă includ UPS-uri de nivel în alt, care protejează mai bine echipamentul. În ciuda costului lor ridicat, se realizează economii de costuri generale, deoarece un dispozitiv este mai ieftin decât mai multe. Dar pentru calculatoarele simple, sistemul va costa mai mult, deoarece întreținerea lui necesită personal în alt calificat sau serviciile unor firme specializate care instalează și întrețin sisteme de alimentare neîntreruptibilă.
Este necesar în următoarele cazuri:
- calculatoare sunt sarcina principală a rețelei;
- unele organizații au nevoie de sisteme foarte fiabile, cum ar fi băncile;
- consumatori diferă semnificativ în ceea ce privește puterea: sistem informatic, iluminat de urgență, comunicații, sistem de securitate.
Ce să cauți atunci când alegi un UPS?
Când alegeți un sistem de alimentare neîntreruptibilă, trebuie să luați în considerare câțiva factori importanți. Le enumerăm pe cele principale.
De ce este protejat echipamentul?
În primul rând, este necesar să se măsoare tensiunea din rețeaua electrică. Durata minimă a ciclului va fi de o zi. El este cel mai multreflectă funcţionarea reţelei electrice. Dacă trebuie să lucrați în weekend, trebuie să obțineți informații despre ciclul săptămânal, ziua și noaptea.
Este important să se determine tensiunea maximă și minimă, precum și puterea și frecvența pulsului din rețea. Instrumentul poate fi un osciloscop digital sau un reportofon.
Cea mai ușoară cale pentru utilizator este măsurarea tensiunii, timp în care, în opinia sa, tensiunea atinge un maxim și un minim. Nu ignora weekendul.
Dacă proprietarul are echipamente puternice, trebuie să măsurați tensiunea din rețeaua de domiciliu atunci când este pornită și oprită. Ar trebui să aflați cât de des se oprește alimentarea de la rețeaua de acasă și din ce motive. Este important să aveți un fir de împământare în apartament. În acest caz, ar trebui să aflați cât de sigur este conectat la magistrala de podea.
Tip de echipament protejat
Compilarea unei liste de echipamente care necesită utilizarea unui UPS. În acest caz, trebuie să cunoașteți puterea consumată de fiecare dispozitiv. Este suficient să determinați valoarea sa nominală, care este în specificațiile tehnice. Unele echipamente consumă uneori energie maximă, de câteva ori mai mare decât valoarea nominală. Ar trebui să setați o rezervă de putere pentru el.
Perioada de autonomie
Aici este important să stabilim pentru ce perioadă este posibilă stocarea în siguranță a datelor sau finalizarea operațiunilor tehnologice necesare (transfer de informații, salvare fișiere, primire mesaje).
Personal esențial
În funcție de complexitatea sistemului necesarun anumit personal de specialişti pentru funcţionarea acestuia. Acest lucru trebuie clarificat pentru a calcula corect toate costurile. Prețul sistemului de protecție nu trebuie să depășească 10% din costul echipamentului principal.
UPS pentru acasă
Pentru o cabană medie, este convenabil un sistem de alimentare neîntreruptibilă UPS (UPS) cu o capacitate de aproximativ 15 kW. Pentru a asigura funcționarea autonomă timp de 2-3 ore, aveți nevoie de 4 baterii cu o capacitate totală de 2000 Ah. Acestea vă permit să acumulați energie electrică de aproximativ 7 kWh.
În casă, cele mai importante sunt sistemul de încălzire și electrocasnicele cu calculator. Costul UPS-ului depinde de putere, de numărul de baterii și de producător. Pentru cazan, puteți achiziționa o sursă de 360 W la un preț de 7 mii. Pentru întreaga casă, veți avea nevoie de o putere UPS de până la 15 kW, al cărei preț este de peste 70 de mii de ruble.
Pe lângă convertoare, sunt necesare baterii, care trebuie schimbate periodic. UPS pentru casă costă o sumă rotundă. Sistemele de alimentare neîntreruptibilă sunt deosebit de costisitoare.
În ciuda acestui fapt, puteți economisi la repararea altor echipamente. În plus, există opțiuni alternative folosind generatoare. Uneori puteți scăpa cu instalarea stabilizatorilor de tensiune, care fac față multor sarcini, inclusiv oprirea corectă a echipamentelor.
UPS-urile moderne sunt echipate cu o interfață clară. Pe ecran, puteți monitoriza funcționarea sistemului, unde parametrii principali sunt tensiunea de intrare și de ieșire, consumul de energie, schema de funcționare, încărcarea bateriei.
Ce UPS să alegeți depinde de nevoile utilizatorului. Un computer de acasă poate avea suficientă putere pe durata închiderii acestuia. Pentru funcționarea neîntreruptă a cazanului timp de 8-9 ore, veți avea nevoie de un dispozitiv de protecție de 1 kW cu trei baterii de 65 Ah.
Concluzie
Sistemele de alimentare neîntreruptibilă sunt concepute pentru a asigura funcționarea autonomă a aparatelor electrice și echipamentelor electronice pentru o perioadă scurtă de timp. Indicatorul principal este puterea UPS-ului și capacitatea bateriei. Este recomandabil să alegeți echipamente care conțin un stabilizator de tensiune.
Durata de viață a bateriei depinde de caracteristicile bateriei și de puterea consumată de sarcină. În cazul unei descarcări a sursei de alimentare de rezervă, se dă o comandă de oprire a consumatorului. Dacă tensiunea de la rețea atinge un nivel normal, UPS-ul trece la funcționarea normală de la rețea și începe să încarce bateria.
