image

Источник бесперебойного питания важный элемент при построении сложных систем, где нужна гарантия безопасности от непредвиденных перебоев в энергоснабжении и других проблем в электросети. Под катом расскажем о том, какие критерии необходимо учесть при выборе ИБП.

Сейчас рынок забит множеством устройства отличающихся, как ценником, так и качеством. Разобраться во всем этом многообразии невероятно сложно. Если же бюджет ограничен, то нужно подходить к выбору максимально ответственно. Поэтому для начала стоит ответить себе на несколько вопросов:

— Насколько ответственное оборудование вы собираетесь защищать?

— Какое время автономной работы оборудования в случае пропадания напряжения будет оптимальным?

Дабы ответить на поставленные вопросы стоит разобраться с тем какие классы ИБП сейчас существуют, и определиться с основными критериями, которые нужно учитывать при выборе ИБП.

Классы ИБП


Классы, представленных на рынке ИБП, отличаются друг от друга поведением в разных режимах работы и схематикой. Выделяют:

— Резервные или off-line ИБП (BackUp),
— Линейно-интерактивные ИБП (Line-interactive),
— ИБП с двойным преобразованием (on-line, double-conversion).

Off-Line ИБП считаются наиболее простыми и неприхотливыми. В нормальном режиме работы от сети электричество поступает на вход такого “бесперебойника, а после транзитом подается на основную нагрузку. При возникновении неполадок сети (перепадов и потерь напряжения) ИБП автоматически переходит на работу от аккумулятора.

Недостатки такой схемы работы — это длительное переключение питания на аккумуляторы (от 4 до 10 миллисекунд). Кроме того при работе ИБП от аккумулятора на оборудование подается не привычный для сети синус, а аппроксимированный синус.

image

Следующий класс источников бесперебойного питания Line-interactive не имеет кардинальных отличий от схемы Off-line. В случае аварии питание также переключается на аккумулятора, а затрачивается на это аналогичные (от 4 до 10 миллисекунд). На выходе также получается аппроксимированный синус.

Однако в ИБП этого класса на входе присутствует трансформатор, благодаря которому удается компенсировать те самые перепады напряжения. Стоит подчеркнуть, что ИБП класса Off-line и Line-interactive не предназначены для подключения ответственного оборудования.

image

При подключении ответственного оборудования рекомендуется использовать ИБП с двойным преобразованием (double conversion) или On-line ИБП. Работа таких источников бесперебойного питания устроена так, что входящее напряжение выправляется благодаря выпрямителю. После этого инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное. При такой схеме аккумуляторы подключены к выходу выпрямителя и входу инвертора, что обеспечивает мгновенный переход (0 миллисекунд) к работе от аккумулятора.

image

Мощность


Один из наиболее важных параметров на который стоит обратить внимание при выборе ИБП — это мощность подключаемого оборудования. Недооценка этого фактора может привести к очень плачевным результатам — ИБП может просто не справиться с нагрузкой в случае аварии. При этом неэффективным будет и использование ИБП, мощность которого превышает, возлагаемую на него нагрузку.

Мощность применительно к источникам бесперебойного питания можно разделить на:

— Полную мощность — это это сумма активной и реактивной мощностей, а также отклонение от формы тока и напряжения от синусоидальной.

— Активную мощность — это та энергия, которую нагрузка отбирает от источника энергии для дальнейшего преобразования другую полезную энергию.

Чтобы определить мощность ИБП, нужно знать коэффициент мощности подключаемого оборудования. Иными словами, отношение активной мощности к полной

Как правило, в технических характеристиках ИБП указываются входной и выходной коэффициенты мощности. Входной указывает на поведение ИБП по отношению к электрической сети. Очень важен коэффициент мощности на выходе, потому что именно он показывает мощность, получаемую нагрузкой

Для расчета мощности ИБП, которая будет необходима для обеспечения нагрузки, нужно учесть сумму номинального потребления оборудования и нагрузку при запуске оборудования. При эт не стоит забывать о запасе мощности в 25%, то есть Мощность ИБП должна быть на 25% выше мощности оборудования.

image

Коэффициент полезного действия ИБП


Определиться с КПД источника бесперебойного питания очень важно, поскольку это главный показатель эффективности его использования. Неэффективная работа ИБП приводит к необоснованным затратам.

image

Помимо этого КПД определяет какое количество тепла в окружающую среду выделяет ИБП. Этот показатель важен при проектировании серверной. Например, если будет установлен ИБП небольшой мощности, то он не будет выделять много тепла. Напротив, при большой мощности “бесперебойника” в несколько десятков киловатт, тепловыделение будет большим. Чтобы избежать перегрева оборудования придется каким-то образом удалять тепло из помещения, а это дополнительные траты на мощные кондиционеры. Итог таков: чем больше коэффициент полезного действия ИБП, тем меньше будет выделяться тепло.

В качестве примера представим несколько вариантов эффективного и неэффективного использования ИБП:

— В первом случае, к ИБП мощностью 800 Ватт подключили оборудование мощностью 50 Ватт. На самообеспечение ИБП использует около 70 Ватт. Рассчитываем КПД по формуле и получаем 42%.

— Во втором случае, при нагрузке же в 600 Вт, коэффициент полезного действия ИБП будет значительно выше — 89%. Этот вариант более предпочтителен и эффективен.

image

Время автономной работы


Время автономной работы ИБП — это время, которое источник бесперебойного питания сможет поддерживать работу оборудования в случае аварийной ситуации в электросети. Время автономной работы в больше степени зависит от состояния аккумуляторов и потребляемой нагрузки.

Когда при проблемах в сети важно лишь корректно завершить работу оборудования в течение короткого промежутка времени, то свой выбор можно остановить на ИБП со встроенными аккумуляторами.

Если есть потребность в гораздо большем времени работы оборудования, то стоит рассчитать необходимый ток разряда батарей. Для расчета этого показателя есть специальная формула:

image

Для тех у кого нет времени или желания возиться с расчетами и учитывать множество технических, так и чисто физических нюансов, на сайте нашего магазина есть удобный инструмент — Калькулятор ИБП, при помощи которого можно определить все необходимые параметры.

image
Поделиться с друзьями
-->

Комментарии (9)


  1. Mogwaika
    11.04.2017 14:20
    -1

    А что учитывать для 12-24 В UPS?


  1. bitlz
    11.04.2017 14:52
    +2

    А как ваши ИБП интегрируются с системами мониторинга и управления? С Zabbix и nut например.


  1. purplemadcat
    11.04.2017 16:17
    +2

    Складывается ощущение, что автор слабо себе представляет что такое мощность и коэффициент мощности, а так же от чего зависит синусоидальность тока и напряжения. Как вы разделяете вообще полную мощность, активную мощность и коэффициент мощности? Это взаимосвязанные понятия. Что значит фраза:

    Очень важен коэффициент мощности на выходе, потому что именно он показывает мощность, получаемую нагрузкой
    ?
    У ИБП есть предел по выдаваемой реактивной мощности?


    1. Alexeyslav
      12.04.2017 08:39

      Понятия эти взаимосвязаны только для чисто синусоидальных токов и напряжений, которых по большому счету нет в реальном оборудовании. Если взять практически любую бытовую нагрузку, она характеризуется импульсным потреблением и такие понятия как полная мощность, активная мощность и коэффициент мощности теряют свой смысл. То что подразумевается под этими словами применительно к бесперебойникам это несколько другие понятия ведь в импульсном блоке питания, к примеру, нет никаких реактивных мощностей а если и есть то пренебрежимо малы и вся потреблённая энергия — активная.


      В случае синусоидального напряжения, но несинусоидального тока, если нагрузка не имеет реактивной составляющей, коэффициент мощности равен доле мощности первой гармоники тока в полной мощности, потребляемой нагрузкой. (с) Википедия.


  1. buglife
    11.04.2017 16:51

    Коротко.
    1) Мощность UPS всегда в VA, ватты от лукавого.
    2) гибридный инвертор от offline систем жизнеобеспечения более пригоден как UPS для большого количества оборудования. Тот же Styder Extender или «отечественный» МАП Sin.
    3) 70 ватт собственного потребления при 800 ватт номинала это прошлый век. Качественный UPS/инвертор не есть более 18-40 ватт при 2000-3000VA


  1. Black_Shadow
    11.04.2017 18:04
    +1

    Речь идёт об аппроксимированной синусоиде, а на картинках — чистая синусоида.


  1. GloooM
    11.04.2017 23:44

    Как-то совсем категорично что интерактивные обязательно выдают аппроксимированную синусоиду, полно моделей выдающих чистый синус. В теории ничего не мешает установить хороший инвертор даже и в BackUp ИБП.


  1. mrigi
    12.04.2017 01:31
    +1

    Всё не так. Покупается отдельно инвертор с чистой синусоидой, отдельно аккумуляторы, отдельно АВР и отдельно зарядка аккумуляторов. И никаких «всё в одном».


    1. buglife
      13.04.2017 10:07

      Именно!