Domácí napájecí zdroj se vyznačuje nízkou spolehlivostí a nevyhovující kvalitou elektrické energie. Je to způsobeno zastaralými elektrickými sítěmi, opotřebením zařízení, nízkým výkonem měničů energie, přechodnými procesy u zdrojů a uživatelů elektřiny, přírodními a klimatickými faktory. V takových podmínkách je naléhavě potřeba systémů nepřerušitelného napájení, aby byl zajištěn provoz spotřebitelů první i dalších kategorií.
Pro majitele bytů a domů je také důležitý stabilní provoz elektrické sítě. Zastavení práce domácích spotřebičů není největším problémem. Mnohem důležitější je bezproblémové fungování systémů podpory života, zejména topného systému, pokud je přímo závislý na napájení. Na pomoc přichází nepřerušitelný zdroj napájení UPS (UPS) - zařízení, které chrání elektrické přijímače před vypnutím v důsledku akumulace elektrické energie v bateriích (bateriích) a zaručujepožadovaná kvalita napájení (PQ) v samostatném a síťovém režimu provozu.
Před zmapováním přístupu k napájení zátěží bez poruchy bychom měli vědět, jaké poruchy lze očekávat od domácích energetických sítí.
Výpadky napájení v elektrických sítích
Podpětí je častým jevem v napájení. Nijak zvlášť ale nepřevažuje nad zvýšeným, což je také běžné. V noci je napětí stabilní, přes den klesá a večer, když je většina zátěží vypnuta, se zvyšuje.
Nestabilní frekvence je také selhání, i když poměrně vzácné. Při vysokém zatížení sítě může klesnout až na 45 Hz, což vede k výraznému zkreslení signálu, které negativně ovlivňuje provoz UPS. Některá zařízení považují podtaktování za nouzové a mohou rychle vybít baterii.
Úplné výpadky proudu nejsou neobvyklé. Elektrikáři se o elektroniku moc nestarají a mohou náhle odstavit budovu. Okamžitý výpadek proudu stačí ke ztrátě informací v počítači. Při přetížení sítí může dojít k výpadkům proudu. Proto je důležité, jak spolehlivě systém UPS dodává nepřerušitelné napájení.
klasifikace UPS
Jsou seskupeny do tří skupin:
- Nízkoenergetický UPS pro připojení přes elektrické zásuvky. Provedení je stolní nebo podlahové a výkon se pohybuje od 0,25 do 3 kW.
- Zařízení středního výkonu - od 3 do 30 kW - obsahují blok zásuvek zabudovaný uvnitř, nebo se zapínají i přes skupinyzásuvky v napájecí síti spotřebitelů z ovládacího panelu. Zařízení jsou vyrobena pro umístění jak v kancelářích, tak v samostatných vybavených místnostech.
- Vysokovýkonná UPS – od 10 do 800 kW. Jsou umístěny v elektrických místnostech. Shromažďují se ve skupinách a vytvářejí energetické systémy s vysokým výkonem - až několik tisíc kW.
typy UPS
V současné době existují 4 typy UPS (UPS). Vlastnosti společné všem jsou:
- filtrování od impulsů a hluku;
- dewarning tvaru vlny;
- stabilizace napětí (ne všechny modely);
- udržujte baterii nabitou;
- Když se baterie UPS vybije, nejprve spustí alarm a poté vypne spotřebič.
Off-line UPS
Princip činnosti zařízení této modifikace je napájet spotřebitele ze stávající sítě a v nouzových situacích okamžitě přepnout na autonomní záložní napájení (4-12 ms). Jsou jednodušší a levnější než jiné typy.
UPS se normálně přepne na interní baterii.
Při provozu ze sítě zařízení potlačuje hluk pomocí impulsů a udržuje napětí na dané úrovni. Část energie se spotřebuje na dobíjení baterie. V případě síťového provozu v nestandardním režimu přechází spotřebitel na bateriový provoz. Každý model UPS určuje svým vlastním způsobem nutnost přepnutí do tohoto režimu. Životnost baterie závisí na vlastnostech baterie a spotřebě energie zátěže. V případě vybití záložního zdrojeje dán příkaz k vypnutí spotřebiče. Pokud síťové napětí dosáhne normální úrovně, UPS se přepne do normálního síťového provozu a začne nabíjení baterie.
Line Interactive
Interaktivní ups řady Line jsou vybaveny stabilizátory, které pracují nepřetržitě a zajišťují občasné připojení baterie.
Zařízení interaguje se sítí řízením amplitudy a tvaru síťového napětí.
Když se napětí sníží nebo zvýší, jednotka koriguje svou hodnotu přepnutím odboček autotransformátoru. Tímto způsobem je zachována jeho nominální hodnota. Pokud je parametr mimo rozsah a rozsah přepínání již nestačí, UPS přejde na záložní baterii. Při příjmu zkresleného signálu lze jednotku odpojit od hlavního napájení. Existují modely, které korigují průběh napětí bez přepnutí na bateriový provoz.
Ferrorezonanční UPS
Zařízení obsahuje ferorezonanční transformátor, který funguje jako regulátor napětí. Jeho výhodou je akumulace energie v magnetickém poli, která se uvolní při spínání během 8-16 ms. Tato doba je dostatečná k tomu, aby UPS vstoupila do nového provozního režimu.
Transformátor plní doplňkovou funkci šumového filtru. Zkreslení vstupního napětí neovlivňuje výstupní průběh, který zůstává sinusový.
Double Conversion UPS
Zařízení pro dvojitou přeměnu energiepracuje na principu usměrnění síťového napětí a následně jej opět změní na stabilizovanou veličinu. Je zde použit výkonnější usměrňovač, který nejen dobíjí baterii, ale také napájí střídač stabilizovaným stejnosměrným napětím.
Z výstupu zařízení je do zátěže přiváděno střídavé stabilizované napětí.
Pokud dvojí konverze nestačí ke korekci síťového napětí, je z baterie do střídače přiváděno dodatečné nabití. K přepínání nedochází, ale režim je již jiný.
Když dojde k poruše měniče, přepne se na síťový provoz přes bypass. Volba UPS s dvojitou konverzí pro soukromé použití je iracionální z důvodu velkých energetických ztrát. Tento typ ochrany používají organizace, kde je vyžadována vysoká spolehlivost zařízení.
Typy systémů
Systémy nepřerušitelného napájení lze centralizovat nebo distribuovat. V prvním případě funguje jeden UPS pro celou budovu nebo samostatné patro, které zvládne všechna zatížení.
Systémy distribuovaného nepřerušitelného napájení zahrnují několik ochranných zařízení, z nichž každé funguje na jednom počítači nebo jiném zařízení. Jsou docela účinné.
Výhody distribuovaného systému jsou následující:
- UPS je vybrán speciálně pro jediné zařízení, které je nejdůležitější nebo pracuje v drsném prostředí.
- Systém můžepostupně budovat, počínaje ochranou serveru a přesouvat se na pracovní stanice.
- Selhání UPS lze nahradit jinými, méně důležitými prvky systému.
- Nízkoenergetický UPS nemusí být instalován a udržován speciálním personálem.
- Možnost připojení k běžné elektrické zásuvce prostřednictvím zásuvek.
- UPS se používají nezávisle.
Centralizované systémy nepřerušitelného napájení zahrnují vysokoúrovňové UPS, které lépe chrání zařízení. I přes jejich vysokou cenu je dosaženo celkových úspor nákladů, protože jedno zařízení je levnější než několik. Ale u jednoduchých počítačů bude systém dražší, protože jeho údržba vyžaduje vysoce kvalifikovaný personál nebo služby specializovaných firem, které instalují a udržují systémy nepřerušitelného napájení.
Je vyžadováno v následujících případech:
- počítače jsou hlavní zátěží sítě;
- některé organizace potřebují velmi spolehlivé systémy, jako jsou banky;
- spotřebitelé se výrazně liší v napájení: počítačový systém, nouzové osvětlení, komunikace, bezpečnostní systém.
Na co se zaměřit při výběru UPS?
Při výběru systému nepřerušitelného napájení je třeba zvážit několik důležitých faktorů. Uvádíme ty hlavní.
Před čím je zařízení chráněno?
Především je nutné změřit napětí v elektrické síti. Minimální délka cyklu bude den. On je nejvícodráží provoz elektrické sítě. Pokud musíte pracovat o víkendech, musíte získat informace o týdenním cyklu, během dne a noci.
Je důležité určit maximální a minimální napětí a také výkon a frekvenci pulzů v síti. Přístrojem může být digitální osciloskop nebo záznamník.
Nejjednodušší pro uživatele je měření napětí, při kterém podle jeho názoru napětí dosahuje maxima a minima. Neignorujte víkend.
Pokud má pronajímatel výkonné zařízení, musíte změřit napětí v domácí síti při jejím zapnutí a vypnutí. Měli byste zjistit, jak často se doma vypíná proud v síti a z jakých důvodů. Je důležité mít v bytě zemnící vodič. V tomto případě byste měli zjistit, jak bezpečně je připojena ke sběrnici podlahové desky.
Typ chráněného zařízení
Sestavení seznamu zařízení, které vyžaduje použití UPS. V tomto případě musíte znát spotřebu energie jednotlivých zařízení. Stačí určit jeho nominální hodnotu, která je v technických specifikacích. Některá zařízení někdy spotřebují maximum energie, několikanásobně vyšší, než je nominální hodnota. Měli byste si pro něj nastavit výkonovou rezervu.
Období autonomie
Zde je důležité určit, po jakou dobu je možné bezpečně ukládat data nebo dokončit potřebné technologické operace (přenos informací, ukládání souborů, příjem zpráv).
Základní personál
V závislosti na složitosti požadovaného systémuurčitý tým specialistů pro jeho provoz. To je třeba objasnit, aby bylo možné správně vypočítat všechny náklady. Cena ochranného systému by neměla přesáhnout 10 % ceny hlavního zařízení.
UPS pro domov
Pro průměrnou chatu se hodí systém nepřerušitelného napájení UPS (UPS) s kapacitou asi 15 kW. Pro zajištění autonomního provozu po dobu 2-3 hodin potřebujete 4 baterie o celkové kapacitě 2000 Ah. Umožňují vám akumulovat elektřinu přibližně 7 kWh.
V domě je nejdůležitější systém vytápění a domácí spotřebiče s počítačem. Cena UPS závisí na výkonu, počtu baterií a výrobci. Ke kotli lze pořídit zdroj 360 W v ceně 7 tisíc. Pro celý dům budete potřebovat výkon UPS do 15 kW, jehož cena je více než 70 tisíc rublů.
Kromě konvertorů jsou potřeba baterie, které je třeba pravidelně měnit. UPS pro domácnost stojí zaokrouhlenou částku. Systémy nepřerušitelného napájení jsou obzvláště nákladné.
Navzdory tomu můžete ušetřit na opravách dalšího vybavení. Kromě toho existují alternativní možnosti pomocí generátorů. Někdy vám projde instalace stabilizátorů napětí, které si poradí s mnoha úkoly, včetně správného vypnutí zařízení.
Moderní UPS jsou vybaveny přehledným rozhraním. Na displeji můžete sledovat provoz systému, kde hlavními parametry jsou vstupní a výstupní napětí, spotřeba, provozní schéma, nabití baterie.
Kterou UPS vybrat, závisí na potřebách uživatele. Domácí počítač může mít dostatek energie po dobu svého vypnutí. Pro nepřetržitý provoz kotle po dobu 8-9 hodin budete potřebovat 1 kW ochranné zařízení se třemi bateriemi 65 Ah.
Závěr
Systémy nepřerušitelného napájení jsou navrženy tak, aby poskytovaly autonomní provoz elektrických spotřebičů a elektronických zařízení na krátkou dobu. Hlavním ukazatelem je výkon UPS a kapacita baterie. Je vhodné zvolit zařízení obsahující stabilizátor napětí.
Životnost baterie závisí na vlastnostech baterie a energii spotřebované zátěží. V případě vybití záložního zdroje je dán povel k vypnutí spotřebiče. Pokud síťové napětí dosáhne normální úrovně, UPS se přepne do normálního síťového provozu a začne nabíjet baterii.
