منبع تغذیه خانگی با قابلیت اطمینان پایین و کیفیت نامطلوب برق مشخص می شود. این به دلیل قدیمی بودن شبکه های الکتریکی، فرسودگی تجهیزات، عملکرد پایین مبدل های انرژی، فرآیندهای گذرا در منابع و استفاده کنندگان برق، عوامل طبیعی و اقلیمی است. در چنین شرایطی، سیستم های برق اضطراری برای اطمینان از عملکرد مصرف کنندگان هر دو دسته اول و سایر دسته ها به فوریت مورد نیاز است.
برای صاحبان آپارتمان ها و خانه ها، عملکرد پایدار شبکه برق نیز مهم است. توقف کار لوازم خانگی بزرگترین مشکل نیست. بسیار مهم تر، عملکرد بدون مشکل سیستم های پشتیبانی حیات، به ویژه سیستم گرمایش است، اگر مستقیماً به منبع تغذیه بستگی داشته باشد. منبع تغذیه بدون وقفه UPS (UPS) به کمک می آید - دستگاهی که گیرنده های الکتریکی را از خاموش شدن به دلیل تجمع برق در باتری ها (باتری ها) محافظت می کند و تضمین می کندکیفیت برق مورد نیاز (PQ) در حالت عملکرد مستقل و شبکه.
قبل از ترسیم رویکردی برای تغذیه بارهای بدون خرابی، باید بدانید که چه نوع خرابی هایی را می توان از شبکه های برق خانگی انتظار داشت.
قطعات برق در شبکه های الکتریکی
کمبود ولتاژ یک اتفاق مکرر در منبع تغذیه است. اما به ویژه بر افزایش، که رایج است، غالب نیست. در شب، ولتاژ پایدار است، در روز کاهش می یابد و در عصر که بیشتر بارها خاموش می شوند، افزایش می یابد.
فرکانس ناپایدار نیز یک شکست است، اگرچه بسیار نادر است. هنگامی که بار شبکه زیاد باشد، می تواند تا 45 هرتز کاهش یابد، که منجر به اعوجاج قابل توجه سیگنال می شود که بر عملکرد UPS تأثیر منفی می گذارد. برخی از دستگاه ها آندکلاک را به عنوان یک وضعیت اضطراری تلقی می کنند و ممکن است باتری را به سرعت تخلیه کنند.
خاموشی کامل غیر معمول نیست. برقکارها زیاد به وسایل الکترونیکی اهمیت نمی دهند و می توانند به طور ناگهانی یک ساختمان را تعطیل کنند. قطع برق فوری برای از دست دادن اطلاعات در رایانه کافی است. قطع برق ممکن است زمانی رخ دهد که شبکه ها بیش از حد بارگذاری شوند. بنابراین، مهم است که سیستم یو پی اس تا چه اندازه برق بی وقفه را به طور قابل اعتماد ارائه می دهد.
طبقه بندی UPS
آنها به سه گروه دسته بندی می شوند:
- یو پی اس کم مصرف برای اتصال از طریق پریزهای برق. اجرا به صورت رومیزی یا زمینی است و توان آن از 0.25 تا 3 کیلو وات است.
- دستگاه های با توان متوسط - از 3 تا 30 کیلو وات - حاوی یک بلوک از سوکت ها هستند که در داخل آن تعبیه شده است، یا از طریق گروه ها نیز روشن می شوند.سوکت در شبکه منبع تغذیه مصرف کنندگان از کنترل پنل. دستگاه ها برای قرار دادن هم در دفاتر و هم در اتاق های مجهز جداگانه ساخته شده اند.
- یو پی اس با قدرت بالا - از 10 تا 800 کیلو وات. آنها در اتاق های برق قرار دارند. آنها به صورت گروهی جمع آوری می شوند و سیستم های انرژی با قدرت بالا - تا چندین هزار کیلووات ایجاد می کنند.
انواع یو پی اس
در حال حاضر 4 نوع یو پی اس (UPS) وجود دارد. ویژگی های مشترک همه عبارتند از:
- فیلتر کردن از تکانه ها و سر و صدا؛
- تغییر شکل موج؛
- تثبیت ولتاژ (نه همه مدل ها)؛
- باتری را شارژ نگه دارید؛
- هنگامی که باتری یو پی اس تمام شود، ابتدا زنگ هشدار می دهد و سپس مصرف کننده را خاموش می کند.
UPS آفلاین
اصل عملکرد دستگاه های این اصلاح این است که مصرف کننده را از شبکه موجود تامین کند و فوراً در شرایط اضطراری (4-12 میلی ثانیه) به برق پشتیبان مستقل تغییر دهید. آنها ساده تر و ارزان تر از انواع دیگر هستند.
UPS معمولاً به باتری داخلی تغییر می کند.
هنگامی که دستگاه از برق کار می کند، نویز را با تکانه ها سرکوب می کند و ولتاژ را در سطح معینی حفظ می کند. بخشی از انرژی صرف شارژ مجدد باتری می شود. در مورد عملکرد شبکه در حالت غیر استاندارد، مصرف کننده به کار با باتری سوئیچ می کند. هر مدل UPS به روش خود نیاز به تغییر به این حالت را تعیین می کند. عمر باتری به ویژگی های باتری و مصرف انرژی بار بستگی دارد. در صورت تخلیه منبع تغذیه پشتیباندستور خاموش کردن مصرف کننده داده می شود. اگر ولتاژ برق به حد نرمال برسد، یو پی اس به حالت عادی برق می رود و شارژ باتری شروع می شود.
Line Interactive
آپ های تعاملی لاین مجهز به تثبیت کننده هایی هستند که به طور مداوم کار می کنند و به ندرت اتصال باتری را فراهم می کنند.
دستگاه با کنترل دامنه و شکل ولتاژ شبکه با شبکه تعامل دارد.
هنگامی که ولتاژ کاهش یا افزایش می یابد، واحد مقدار آن را با سوئیچ کردن شیرهای اتوترانسفورماتور تصحیح می کند. به این ترتیب ارزش اسمی آن حفظ می شود. اگر پارامتر خارج از محدوده باشد و محدوده سوئیچینگ دیگر کافی نباشد، UPS به باتری پشتیبان سوئیچ می کند. در صورت دریافت سیگنال اعوجاج، دستگاه را می توان از برق اصلی جدا کرد. مدل‌هایی وجود دارند که شکل موج ولتاژ را بدون تغییر به عملکرد باتری اصلاح می‌کنند.
UPS ferroresonant
دستگاه حاوی یک ترانسفورماتور فرورزونانت است که به عنوان تنظیم کننده ولتاژ عمل می کند. مزیت آن انباشته شدن انرژی در میدان مغناطیسی است که در طی سوئیچینگ در 8-16 میلی ثانیه آزاد می شود. این مدت زمان کافی است تا یو پی اس وارد حالت جدیدی از کار شود.
ترانسفورماتور عملکرد اضافی فیلتر نویز را انجام می دهد. اعوجاج ولتاژ ورودی بر شکل موج خروجی که سینوسی باقی می ماند تأثیر نمی گذارد.
یو پی اس دو تبدیل
دستگاه تبدیل انرژی دو برابربر اساس اصل اصلاح ولتاژ اصلی کار می کند و سپس دوباره آن را به یک متغیر تثبیت شده تبدیل می کند. در اینجا از یکسو کننده قوی تری استفاده شده است که نه تنها باتری را شارژ می کند، بلکه اینورتر را با ولتاژ DC تثبیت شده نیز تامین می کند.
از خروجی دستگاه، یک ولتاژ تثبیت شده متناوب به بار عرضه می شود.
وقتی تبدیل مضاعف برای اصلاح ولتاژ شبکه کافی نیست، شارژ اضافی از باتری به اینورتر تامین می شود. تغییر روی نمی دهد، اما حالت قبلاً متفاوت است.
هنگامی که اینورتر از کار بیفتد، از طریق بای پس به کارکرد اصلی تغییر می کند. انتخاب یک یو پی اس دو تبدیلی برای استفاده خصوصی به دلیل تلفات انرژی زیاد غیر منطقی است. این نوع حفاظت توسط سازمان‌هایی استفاده می‌شود که در آن تجهیزات به قابلیت اطمینان بالایی نیاز است.
انواع سیستم
سیستم های منبع تغذیه بدون وقفه می توانند متمرکز یا توزیع شوند. در حالت اول، یک یو پی اس برای کل ساختمان یا یک طبقه جداگانه کار می کند که می تواند با همه بارها مقابله کند.
سیستم های برق اضطراری توزیع شده شامل چندین دستگاه حفاظتی است که هر کدام روی یک کامپیوتر یا تجهیزات دیگری کار می کنند. آنها کاملا موثر هستند.
مزایای یک سیستم توزیع شده به شرح زیر است:
- UPS به طور خاص برای یک دستگاه انتخاب شده است که مهم ترین است یا در محیط های خشن کار می کند.
- سیستم می تواندبه تدریج ایجاد می شود، با محافظت از سرور شروع می شود و به ایستگاه های کاری منتقل می شود.
- یو پی اس های خراب را می توان با سایر عناصر کم اهمیت تر سیستم جایگزین کرد.
- یو پی اس های کم مصرف نیازی به نصب و نگهداری توسط پرسنل ویژه ندارد.
- قابلیت اتصال به پریز برق معمولی از طریق پریز.
- UPS به طور مستقل اعمال می شود.
سیستم های برق اضطراری متمرکز شامل یو پی اس های سطح بالا هستند که بهتر از تجهیزات محافظت می کنند. با وجود هزینه بالای آنها، صرفه جویی در هزینه کلی حاصل می شود، زیرا یک دستگاه ارزان تر از چندین دستگاه است. اما برای رایانه‌های ساده، سیستم هزینه بیشتری خواهد داشت، زیرا تعمیر و نگهداری آن به پرسنل بسیار ماهر یا خدمات شرکت‌های تخصصی نیاز دارد که سیستم‌های برق اضطراری را نصب و نگهداری می‌کنند.
در موارد زیر لازم است:
- رایانه ها بار اصلی شبکه هستند؛
- برخی از سازمان ها به سیستم های بسیار قابل اعتماد مانند بانک ها نیاز دارند؛
- مصرف کنندگان به طور قابل توجهی در قدرت متفاوت هستند: سیستم کامپیوتری، روشنایی اضطراری، ارتباطات، سیستم امنیتی.
هنگام انتخاب UPS به چه چیزی توجه کنیم؟
هنگام انتخاب یک سیستم منبع تغذیه اضطراری، چندین فاکتور مهم وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. ما موارد اصلی را فهرست می کنیم.
تجهیزات از چه چیزی محافظت می شوند؟
در ابتدا لازم است ولتاژ در شبکه برق اندازه گیری شود. حداقل دوره در مدت زمان یک روز خواهد بود. او بیشترین استعملکرد شبکه الکتریکی را منعکس می کند. اگر مجبور هستید در تعطیلات آخر هفته کار کنید، باید اطلاعاتی در مورد چرخه هفتگی، در طول روز و شب به دست آورید.
تعیین حداکثر و حداقل ولتاژ و همچنین توان و فرکانس پالس در شبکه مهم است. این ابزار می تواند یک اسیلوسکوپ دیجیتال یا یک ضبط کننده باشد.
آسانترین راه برای کاربر اندازه گیری ولتاژ است که در طی آن به نظر او ولتاژ به حداکثر و حداقل می رسد. آخر هفته را نادیده نگیرید.
اگر صاحبخانه تجهیزات قدرتمندی دارد، باید ولتاژ شبکه خانگی را هنگام روشن و خاموش شدن اندازه گیری کنید. باید دریابید که برق در خانه چند بار و به چه دلایلی قطع می شود. داشتن سیم زمین در آپارتمان مهم است. در این صورت، باید بفهمید که چقدر ایمن به اتوبوس تخته طبقه متصل شده است.
نوع تجهیزات محافظت شده
تنظیم فهرستی از تجهیزاتی که نیاز به استفاده از UPS دارند. در این صورت باید میزان برق مصرفی هر دستگاه را بدانید. کافی است مقدار اسمی آن را که در مشخصات فنی است مشخص کنید. برخی از تجهیزات گاهی اوقات حداکثر انرژی مصرف می کنند، چندین برابر بیشتر از مقدار اسمی. شما باید یک ذخیره انرژی برای آن تنظیم کنید.
دوره خودمختاری
در اینجا مهم است که تعیین کنیم برای چه دوره ای امکان ذخیره ایمن داده ها یا تکمیل عملیات فنی لازم (انتقال اطلاعات، ذخیره فایل ها، دریافت پیام ها) وجود دارد.
پرسنل ضروری
بسته به پیچیدگی سیستم مورد نیازکارکنان خاصی از متخصصان برای عملکرد آن. برای محاسبه صحیح تمام هزینه ها باید این موضوع روشن شود. قیمت سیستم حفاظتی نباید از 10 درصد هزینه تجهیزات اصلی تجاوز کند.
UPS برای خانه
برای یک کلبه متوسط، یک سیستم منبع تغذیه بدون وقفه UPS (UPS) با ظرفیت حدود 15 کیلو وات مناسب است. برای اطمینان از عملکرد خودکار به مدت 2-3 ساعت، به 4 باتری با ظرفیت کل 2000 Ah نیاز دارید. آنها به شما اجازه می دهند برق حدود 7 کیلووات ساعت جمع آوری کنید.
در خانه، مهمترین آنها سیستم گرمایشی و لوازم خانگی با کامپیوتر است. هزینه یو پی اس به قدرت، تعداد باتری و سازنده بستگی دارد. برای دیگ بخار می توانید منبع 360 وات را با قیمت 7 هزار خریداری کنید. برای کل خانه به یک UPS تا 15 کیلو وات نیاز دارید که قیمت آن بیش از 70 هزار روبل است.
علاوه بر مبدل ها به باتری هایی نیاز است که باید به طور دوره ای تعویض شوند. یو پی اس برای خانه یک مبلغ دور هزینه دارد. سیستم های منبع تغذیه اضطراری به ویژه گران هستند.
با وجود این، می توانید در تعمیر سایر تجهیزات صرفه جویی کنید. علاوه بر این، گزینه های جایگزین با استفاده از ژنراتورها وجود دارد. گاهی اوقات می‌توانید با نصب تثبیت‌کننده‌های ولتاژ، که با بسیاری از وظایف از جمله خاموش کردن صحیح تجهیزات مقابله می‌کند، کنار بیایید.
یو پی اس های مدرن به یک رابط واضح مجهز هستند. در صفحه نمایش، می توانید عملکرد سیستم را کنترل کنید، که در آن پارامترهای اصلی عبارتند از ولتاژ ورودی و خروجی، مصرف برق، طرح عملکرد، شارژ باتری.
کدام UPS را انتخاب کنید به نیازهای کاربر بستگی دارد. یک کامپیوتر خانگی ممکن است برای مدت زمان خاموش شدن آن انرژی کافی داشته باشد. برای کارکرد بی وقفه دیگ به مدت 8 تا 9 ساعت، به یک دستگاه محافظ 1 کیلوواتی با سه باتری 65 Ah نیاز دارید.
نتیجه گیری
سیستم های منبع تغذیه بدون وقفه برای ارائه عملکرد مستقل لوازم الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی برای مدت کوتاهی طراحی شده اند. نشانگر اصلی قدرت یو پی اس و ظرفیت باتری است. توصیه می شود تجهیزات حاوی تثبیت کننده ولتاژ را انتخاب کنید.
عمر باتری به ویژگی های باتری و توان مصرفی بار بستگی دارد. در صورت تخلیه منبع تغذیه پشتیبان، دستور خاموش کردن مصرف کننده داده می شود. اگر ولتاژ برق به حد نرمال برسد، یو پی اس به حالت عادی برق می رود و شروع به شارژ باتری می کند.
