A fonte de alimentação doméstica é caracterizada pela baixa confiabilidade e qualidade insatisfatória da eletricidade. Isso se deve a redes elétricas desatualizadas, desgaste de equipamentos, baixo desempenho dos conversores de energia, processos transitórios nas fontes e usuários de eletricidade, fatores naturais e climáticos. Nessas condições, sistemas de energia ininterrupta são urgentemente necessários para garantir o funcionamento dos consumidores tanto da primeira quanto das demais categorias.
Para proprietários de apartamentos e casas, a operação estável da rede elétrica também é importante. Parar o trabalho dos eletrodomésticos não é o maior dos problemas. Muito mais importante é o funcionamento sem problemas dos sistemas de suporte à vida, em particular o sistema de aquecimento, se depender diretamente da fonte de alimentação. Fonte de alimentação ininterrupta UPS (UPS) vem em socorro - um dispositivo que protege os receptores elétricos do desligamento devido ao acúmulo de eletricidade em baterias (baterias) e garantea qualidade de energia necessária (PQ) nos modos de operação autônomo e de rede.
Antes de traçar uma abordagem para alimentar cargas sem falhas, deve-se saber que tipo de falhas podem ser esperadas de redes de energia domésticas.
Falhas de energia em redes elétricas
Subtensão é uma ocorrência frequente na fonte de alimentação. Mas não predomina particularmente sobre o aumento, o que também é comum. À noite, a tensão é estável, durante o dia diminui e à noite, quando a maioria das cargas está desligada, aumenta.
Frequência instável também é uma falha, embora bastante rara. Quando a carga da rede é alta, pode cair para 45 Hz, o que leva a uma distorção significativa do sinal que afeta negativamente a operação do UPS. Alguns dispositivos tratam o underclocking como uma emergência e podem esgotar a bateria rapidamente.
Apagões completos não são incomuns. Eletricistas não se importam muito com eletrônicos e podem de repente fechar um prédio. Uma queda de energia instantânea é suficiente para perder informações em um computador. Quedas de energia podem ocorrer quando as redes estão sobrecarregadas. Portanto, é importante a confiabilidade do sistema UPS fornecer energia ininterrupta.
classificação UPS
Eles são agrupados em três grupos:
- UPS de baixa potência para conexão através de tomadas elétricas. A execução é de mesa ou piso, e a potência varia de 0,25 a 3 kW.
- Dispositivos de média potência - de 3 a 30 kW - contêm um bloco de tomadas embutido no interior, ou também são ligados por grupostomadas na rede de alimentação dos consumidores a partir do painel de controle. Os dispositivos são feitos para colocação em escritórios e em salas equipadas separadas.
- UPS de alta potência - de 10 a 800 kW. Eles estão localizados em salas elétricas. Eles são coletados em grupos e criados sistemas de energia de alta potência - até vários milhares de kW.
tipos de UPS
Atualmente existem 4 tipos de UPS (UPS). As propriedades comuns a todos são:
- filtragem de impulsos e ruídos;
- dewarping da forma de onda;
- estabilização de tensão (nem todos os modelos);
- mantenha a bateria carregada;
- Quando a bateria do no-break acabar, ele primeiro dará um alarme e depois desligará o consumidor.
UPS off-line
O princípio de funcionamento dos dispositivos desta modificação é fornecer ao consumidor a partir da rede existente e alternar instantaneamente para energia de backup autônomo em situações de emergência (4-12 ms). Eles são mais simples e baratos que outros tipos.
UPS normalmente muda para bateria interna.
Ao operar a partir da rede, o dispositivo suprime o ruído com impulsos e mantém a tensão em um determinado nível. Parte da energia é gasta na recarga da bateria. No caso de operação de rede em modo não padrão, o consumidor muda para operação com bateria. Cada modelo de UPS determina à sua maneira a necessidade de mudar para este modo. A vida útil da bateria depende das características da bateria e do consumo de energia da carga. Em caso de descarga da fonte de alimentação de backupum comando é dado para desligar o consumidor. Se a tensão da rede atingir um nível normal, o UPS muda para operação normal da rede e o carregamento da bateria começa.
Linha Interativa
Os ups interativos de linha são equipados com estabilizadores, que funcionam continuamente e fornecem conexão de bateria pouco frequente.
O dispositivo interage com a rede controlando a amplitude e o formato da tensão da rede.
Quando a tensão diminui ou aumenta, a unidade corrige seu valor alternando os taps do autotransformador. Desta forma, seu valor nominal é mantido. Se o parâmetro estiver fora da faixa e a faixa de comutação não for mais suficiente, o UPS comuta para backup de bateria. A unidade pode ser desconectada da alimentação principal quando um sinal distorcido é recebido. Existem modelos que corrigem a forma de onda da tensão sem alternar para operação com bateria.
UPS Ferrorressonantes
O dispositivo contém um transformador ferrorressonante que atua como regulador de tensão. Sua vantagem é o acúmulo de energia no campo magnético, que é liberado durante a comutação em 8-16 ms. Este período de tempo é suficiente para o UPS entrar em um novo modo de operação.
O transformador realiza a função adicional de filtro de ruído. A distorção da tensão de entrada não afeta a forma de onda de saída, que permanece senoidal.
UPS de dupla conversão
Dispositivo de conversão de energia duplafunciona com o princípio de retificar a tensão da rede e depois a transforma novamente em uma variável estabilizada. Um retificador mais potente é usado aqui, que não apenas recarrega a bateria, mas também fornece ao inversor uma tensão CC estabilizada.
A partir da saída do dispositivo, uma tensão alternada estabilizada é fornecida à carga.
Quando a dupla conversão não é suficiente para corrigir a tensão da rede, uma carga adicional é fornecida da bateria ao inversor. A comutação não ocorre, mas o modo já é diferente.
Quando o inversor falha, ele passa para operação em rede via bypass. A escolha de um UPS de dupla conversão para uso privado é irracional devido às grandes perdas de energia. Este tipo de proteção é utilizado por organizações onde é necessária alta confiabilidade de equipamentos.
Tipos de sistemas
Os sistemas de alimentação ininterrupta podem ser centralizados ou distribuídos. No primeiro caso, um UPS opera em todo o edifício ou em um andar separado, que pode lidar com todas as cargas.
Os sistemas de energia ininterrupta distribuídos incluem vários dispositivos de proteção, cada um dos quais funciona em um computador ou outro equipamento. Eles são bastante eficazes.
As vantagens de um sistema distribuído são as seguintes:
- UPS é selecionado especificamente para um único dispositivo que é o mais importante ou operando em ambientes hostis.
- O sistema podegradualmente, começando com a proteção do servidor e passando para as estações de trabalho.
- O UPS com falha pode ser substituído por outros elementos menos importantes do sistema.
- O UPS de baixa potência não precisa ser instalado e mantido por pessoal especial.
- Capacidade de conectar a uma tomada convencional através de soquetes.
- UPS são aplicados independentemente.
Os sistemas de energia ininterrupta centralizada incluem UPS de alto nível, que protegem melhor o equipamento. Apesar de seu alto custo, a economia geral de custos é alcançada, pois um dispositivo é mais barato que vários. Mas para computadores simples, o sistema custará mais caro, pois sua manutenção requer pessoal altamente qualificado ou os serviços de empresas especializadas que instalam e mantêm sistemas de energia ininterrupta.
É necessário nos seguintes casos:
- computadores são a carga principal da rede;
- algumas organizações precisam de sistemas muito confiáveis como bancos;
- consumidores diferem significativamente em poder: sistema de computador, iluminação de emergência, comunicações, sistema de segurança.
O que procurar ao escolher um UPS?
Ao escolher um sistema de alimentação ininterrupta, há vários fatores importantes a serem considerados. Listamos os principais.
Do que os equipamentos são protegidos?
Primeiro de tudo, é necessário medir a tensão na rede elétrica. O ciclo mínimo de duração será de um dia. Ele é o maisreflete o funcionamento da rede elétrica. Se você tiver que trabalhar nos finais de semana, precisa obter informações sobre o ciclo semanal, durante o dia e a noite.
É importante determinar a tensão máxima e mínima, assim como a potência e frequência de pulso na rede. O instrumento pode ser um osciloscópio digital ou um gravador.
A maneira mais fácil para o usuário é medir a tensão, durante a qual, em sua opinião, a tensão atinge um máximo e um mínimo. Não ignore o fim de semana.
Se o proprietário tiver um equipamento potente, você precisa medir a tensão na rede doméstica quando ela é ligada e desligada. Você deve descobrir com que frequência a energia é desligada na rede elétrica em casa e por quais razões. É importante ter um fio terra no apartamento. Neste caso, você deve descobrir com que segurança ele está conectado ao barramento da placa de piso.
Tipo de equipamento protegido
Compilação de uma lista de equipamentos que requerem o uso de UPS. Nesse caso, você precisa saber a energia consumida por cada dispositivo. Basta determinar o seu valor nominal, que consta nas especificações técnicas. Alguns equipamentos consomem por vezes energia máxima, várias vezes superior ao valor nominal. Você deve definir uma reserva de energia para ele.
Período de autonomia
Aqui é importante determinar por qual período é possível armazenar dados com segurança ou concluir as operações tecnológicas necessárias (transferência de informações, salvamento de arquivos, recebimento de mensagens).
Pessoal Essencial
Dependendo da complexidade do sistema necessáriouma certa equipe de especialistas para sua operação. Isso deve ser esclarecido para calcular corretamente todos os custos. O preço do sistema de proteção não deve exceder 10% do custo do equipamento principal.
UPS para casa
Para uma casa média, um sistema de alimentação ininterrupta UPS (UPS) com capacidade de cerca de 15 kW é conveniente. Para garantir uma operação autônoma por 2-3 horas, você precisa de 4 baterias com capacidade total de 2000 Ah. Eles permitem que você acumule eletricidade de cerca de 7 kWh.
Na casa, os mais importantes são o sistema de aquecimento e os eletrodomésticos com computador. O custo do UPS depende da potência, do número de baterias e do fabricante. Para a caldeira, você pode comprar uma fonte de 360 W ao preço de 7 mil. Para toda a casa, você precisará de uma potência UPS de até 15 kW, cujo preço é superior a 70 mil rublos.
Além dos conversores, são necessárias baterias, que precisam ser trocadas periodicamente. UPS para a casa custa uma soma redonda. Os sistemas de alimentação ininterrupta são especialmente caros.
Apesar disso, você pode economizar no conserto de outros equipamentos. Além disso, existem opções alternativas usando geradores. Às vezes, você pode se safar instalando estabilizadores de tensão, que lidam com muitas tarefas, incluindo o desligamento correto do equipamento.
Os UPSs modernos estão equipados com uma interface clara. No display, você pode monitorar o funcionamento do sistema, onde os principais parâmetros são tensão de entrada e saída, consumo de energia, esquema de operação, carga da bateria.
Qual UPS escolher depende das necessidades do usuário. Um computador doméstico pode ter energia suficiente para a duração de seu desligamento. Para o funcionamento ininterrupto da caldeira por 8-9 horas, você precisará de um dispositivo de proteção de 1 kW com três baterias de 65 Ah.
Conclusão
Sistemas de alimentação ininterrupta são projetados para fornecer operação autônoma de aparelhos elétricos e equipamentos eletrônicos por um curto período de tempo. O principal indicador é a potência do UPS e a capacidade da bateria. É aconselhável escolher equipamentos que contenham estabilizador de tensão.
A vida útil da bateria depende das características da bateria e da potência consumida pela carga. Em caso de descarga da fonte de alimentação reserva, é dado um comando para desligar o consumidor. Se a tensão da rede atingir um nível normal, o UPS muda para operação normal da rede e começa a carregar a bateria.
