Czym są systemy zasilania awaryjnego UPS?

Awaria zasilania jest zwykle drobną niedogodnością — frustracją, gdy pracujesz przy komputerze i tracisz całą swoją pracę — ale może mieć również katastrofalne skutki, gdy się przedłuża. Dlatego zawsze dobrze jest mieć jakieś zasilanie awaryjne, czy to w formie zapasowej generator aby pomóc w zasilaniu wszystkich systemów w domu lub w systemie zasilania awaryjnego UPS (zasilanie awaryjne), aby zapobiec uszkodzeniom elektroniki domowej. Nawet jeśli utracisz zasilanie elektryczne, system podtrzymania bateryjnego UPS utrzyma komputer (lub inne urządzenia) wystarczająco długo, aby bezpiecznie wyłączyć system.

W swojej najprostszej formie, zasilanie awaryjne uruchamia się niemal natychmiast, gdy moc gaśnie, a opóźnienie jest tak krótkie, że nie ma wpływu na zawartość ekranu. Bateria będzie zasilać urządzenie przez kilka minut, chociaż czasy różnią się w zależności od rozmiaru baterii i producenta.

Podczas gdy wszystkie systemy zasilania awaryjnego UPS kupują czas na bezpieczne wyłączenie urządzenia, niektóre typy systemów UPS oczyszczają również energię elektryczną, która dociera do komputera i innych urządzeń elektronicznych. Czasami jest to konieczne, ponieważ jakość energii elektrycznej może się różnić w postaci spadków napięcia, skoków napięcia i innych problemów. Te zmiany w jakości zasilania mogą zaszkodzić niektórym podzespołom elektronicznym, więc jest to idealne uzupełnienie każdego inteligentnego domu.

Wskazówka

Czy potrzebujesz podtrzymania bateryjnego?

Wiele osób pracuje w domu przynajmniej w niepełnym wymiarze godzin. Utrata ważnych danych lub informacji z powodu huraganu, tornada lub innego rodzaju burzy może być katastrofalna w przypadku utraty mocy. Posiadanie systemu zasilania awaryjnego może również pomóc w naładowaniu telefonu, co zapewnia spokój ducha w każdej sytuacji awaryjnej.

Podtrzymanie bateryjne UPS może również chronić konsole do gier, routery, monitory, modemy, inteligentne telewizory, sprzęt audio i prawie każde urządzenie elektroniczne, które do wydajnego działania wymaga czystej energii. Elektryczność, która jest mniej niż idealna, może powodować szybkie zużycie komponentów i zakłócać działanie produktu, tworząc rozmyte obrazy, szumy tła i tym podobne.

Istnieje wiele nieprawidłowości elektrycznych, na które większość z nas nie zwraca uwagi, ale mogą one spowodować uszkodzenie elektroniki. Na przykład skok mocy jest zwykle spowodowany przez: Uderzenie pioruna, a skok mocy może zaszkodzić elektronice. Przerwa w dostawie prądu to spadek dostępnej mocy, gdy zapotrzebowanie jest większe niż zwykle. Czasami firmy użyteczności publicznej zmniejszają ilość energii, aby uniknąć przeciążenia sieci energetycznej. Spadki napięcia i skoki napięcia mogą wystąpić z wielu powodów. Zwykle są one krótkie i nie tak widoczne jak przerwy w dostawie prądu lub przepięcia, ale nadal mogą powodować uszkodzenia.

A Ochrona przed zwarciem radzi sobie z niektórymi problemami elektrycznymi, ale nie wszystkimi. Domowy system podtrzymania bateryjnego może chronić zarówno przed całkowitymi przerwami w zasilaniu, jak i wahaniami zasilania.

Technologie zasilania awaryjnego UPS

Istnieją trzy konfiguracje systemów podtrzymania bateryjnego UPS. Wszystkie mają różną pojemność lub wielkość ładunku elektrycznego, który mogą chronić.

Systemy rezerwowe, jak sama nazwa wskazuje, siedź bezczynnie, dopóki nie będą potrzebne. W przypadku zaniku zasilania lub spadku lub wzrostu napięcia w sieci powyżej akceptowalnego poziomu, urządzenie przełącza się na zasilanie bateryjne. Baterie wytwarzają prąd stały lub stały, ale jednostki zawierają falownik, który zmienia prąd stały na prąd zmienny lub prąd stały. Twój dom jest zasilany prądem zmiennym i jest to rodzaj energii elektrycznej, z której korzystają urządzenia gospodarstwa domowego. Systemy w trybie gotowości są uważane za produkty klasy podstawowej.

Wiele osób polega na większej ochronie systemy line-interactive. Systemy te mają możliwość korygowania niewielkich wahań w zasilaniu bez przełączania na pracę bateryjną, co oszczędza żywotność baterii. Baterie we wszystkich systemach UPS będą ostatecznie musiały zostać wymienione, ale systemy te mogą zwiększać niskie napięcia i tłumić wysokie napięcia w określonych granicach. Systemy line-interactive są dobrym wyborem dla większości urządzeń elektroniki domowej, w tym wideo i zaawansowanych systemów dźwiękowych.

Najwyższy poziom ochrony zapewnia podwójna konwersja, lub online, systemy. Systemy te zapewniają najczystszą możliwą moc. Robią to, pobierając przychodzące zasilanie AC z domu i przełączając je na zasilanie DC, a następnie z powrotem na AC. Tak więc bateria zawsze dostarcza energię do elektroniki, podczas gdy przychodząca do domu instalacja elektryczna ładuje baterię. Duże wersje tego typu podtrzymania bateryjnego są używane do ochrony instalacji telekomunikacyjnych, centrów danych i dużych serwerów komputerowych.

Typy podtrzymania bateryjnego UPS

Podobnie jak w przypadku komputerów, systemy zasilania awaryjnego UPS są dostępne w różnych rozmiarach i konfiguracjach. Niektóre systemy rezerwowe wyglądają jak urządzenia przeciwprzepięciowe, które można umieścić na biurku lub podłodze. Inne to większe, przypominające wieżę urządzenia, które najlepiej układać na podłodze.

Wszystkie zawierają szereg gniazd, do których podłączasz elektronikę. Sam system jest podłączany do standardowego gniazdka elektrycznego. Oznacza to, że możesz potrzebować wielu jednostek, na przykład jednego do ochrony sprzętu komputerowego w biurze domowym, a drugiego do ochrony elektroniki w kinie domowym.

Wiele jednostek zapasowych zawiera kilka gniazd, które zapewniają tylko ochronę przed przepięciami, a nie zasilanie bateryjne UPS. Dzięki temu producent może zapewnić dużą liczbę gniazd przy zachowaniu niewielkich rozmiarów baterii podtrzymującej. Ostatecznie to wielkość i pojemność baterii wpływa na cenę urządzenia.

Oprócz gniazd mogą być dostępne porty USB do ładowania, dzięki którym system może komunikować się z komputerem, a także gniazda do połączeń telefonicznych. Niektóre systemy mają wyświetlacze LED, które śledzą siłę i ładowanie baterii, a także stan dostarczanej energii elektrycznej. Wielu producentów oferuje oprogramowanie, które może automatycznie i bezpiecznie wyłączyć komputer lub inne urządzenie w przypadku przerwy w dostawie prądu, gdy nie ma Cię przy biurku.

Wybór systemu podtrzymania bateryjnego

Przy podejmowaniu decyzji, której technologii UPS chcą użyć, większość właścicieli domów stwierdza, że ​​albo system rezerwowy, albo system line-interactive będzie odpowiadał ich potrzebom. Najlepiej wybrać konkretny produkt w oparciu o jego pojemność i liczbę pojemników. Pamiętaj tylko, że niektóre gniazda zapewniają tylko ochronę przed przepięciami.

Aby upewnić się, że nie przeciążysz zasilacza UPS, zsumuj waty zużywane przez sprzęt i dopasuj je do wydajności rozważanego urządzenia. Jeśli tworzysz kopię zapasową komputera, nie zapomnij uwzględnić w obliczeniach takich elementów, jak monitor i zewnętrzny dysk twardy. Aby być bezpiecznym, moc twojego sprzętu powinna być o około 20 procent mniejsza niż pojemność podtrzymania bateryjnego.

Możesz znaleźć liczbę watów zużywanych przez produkt podaną na produkcie. Niektóre produkty zawierają listę wzmacniaczy, których wymaga produkt. Możesz pomnożyć ampery przez napięcie sieciowe, aby określić liczbę watów. Tak więc 3 ampery pomnożone przez 120 napięcia sieciowego oznaczają, że urządzenie będzie zużywać 360 watów.

Będziesz także chciał zastanowić się, jak długo wytrzyma bateria zapasowa. Ponieważ systemy są zaprojektowane tak, aby zapewnić wystarczająco dużo czasu na zapisanie pracy, a następnie bezpieczne zamknięcie systemu, bateria wyczerpie się w ciągu kilku minut. Typowe jest życie od 5 do 10 minut.

Producenci zazwyczaj podają czas pracy dla pełnego obciążenia i połowy obciążenia. Im mniej mocy potrzebuje bateria, tym dłużej będzie działać. Niektóre firmy podają czas pełnego obciążenia i czas dostarczenia małej liczby watów, na przykład 100 watów.

Możesz wydłużyć czas pracy UPS, podłączając go do zewnętrznego zestawu akumulatorów. Chociaż w Internecie można znaleźć filmy przedstawiające osoby podłączające akumulatory samochodowe do systemów UPS, nie jest to zalecane i prawdopodobnie jest niebezpieczne. Firmy sprzedające systemy UPS produkują również dodatkowe zestawy akumulatorów. Zazwyczaj pakiety działają tylko z określonymi systemami UPS.

Fale podtrzymania bateryjnego

Gdybyś mógł sobie wyobrazić energię elektryczną prądu przemiennego, wyglądałaby jak fala symetryczna, gdzie szczyty i doliny są równe. Nazywa się to falą sinusoidalną. Systemy zasilania awaryjnego UPS wytwarzają fale sinusoidalne, ale niektóre wytwarzają czyste fale sinusoidalne, podczas gdy inne wytwarzają fale zmodyfikowane. Zmodyfikowane fale sinusoidalne nie są tak gładkie jak fale czyste. Są blokowe i bardziej przypominają schody niż zaokrąglone czyste fale sinusoidalne.

Dla wielu elektroniki to nie problem, ale niektóre działają najlepiej z czystymi falami sinusoidalnymi. Komputery, które zawierają PFC — lub korekcję współczynnika mocy, która jest funkcją, która pomaga komputerowi i innym urządzeniom wydajniej wykorzystywać przychodzącą energię elektryczną — działają najlepiej na czystej fali sinusoidalnej. Większość produktów ENERGY STAR działa najlepiej z czystymi falami sinusoidalnymi.

Większość elektroniki nadal będzie działać na zmodyfikowanych falach sinusoidalnych, ale mogą wystąpić pewne zniekształcenia. Telewizory i monitory mogą wyświetlać niewyraźne obrazy, a głośniki mogą brzęczeć. Sprzęt medyczny, taki jak monitor pracy serca, do prawidłowego działania wymaga czystych fal sinusoidalnych, więc pamiętaj o tym, gdy kupujesz urządzenie.

Zasilanie energią słoneczną i baterią

Większość właścicieli domów, którzy mają panele słoneczne w ich domu pozostają podłączone do sieci elektrycznej. Ich panele słoneczne wytwarzają energię, którą mogą wykorzystać, a także energię, którą mogą przekazać z powrotem do zakładu energetycznego. W takich przypadkach zasilanie awaryjne UPS działałoby tak samo, jak w przypadku domów niesłonecznych.

Podłączone do sieci systemy fotowoltaiczne wyłączają się w przypadku przerwy w dostawie prądu. Jest to konieczne, ponieważ elektryczność przemieszcza się w obwodzie; podróżuje z generatora do twojego domu, a następnie z powrotem do generatora. Jeśli energia elektryczna generowana przez panele słoneczne trafi z powrotem do sieci, może to zaszkodzić ludziom pracującym przy naprawie linii elektrycznych, które ich zdaniem są pozbawione zasilania.

Systemy fotowoltaiczne, które są podłączone do sieci, ale mają również zapasową baterię dla systemu fotowoltaicznego, mogą korzystać z technologii UPS. W większości przypadków kopia zapasowa UPS kliknie, gdy nastąpi awaria zasilania sieciowego, po czym właściciel domu może przełączyć się na zasilanie bateryjne.

Zasilanie bateryjne UPS dla całego domu

Domy wykorzystujące energię słoneczną, które są poza siecią, polegają na baterii akumulatorów, które przechowują odnawialną energię elektryczną do użytku w domu. Tego typu baterie stają się coraz wydajniejsze i bardziej wyrafinowane, ponieważ systemy słoneczne stają się coraz bardziej popularne, a niektóre producenci sprzedają baterie do użytku z systemami zapasowymi w domach, które mają systemy słoneczne podłączone do sieci lub nawet nie mają energii słonecznej w ogóle moc.

Akumulator Powerwall Tesli — tak, że Tesla — jest jednym z takich produktów, którego można używać z panelami słonecznymi lub bez nich (choć obecnie jest sprzedawany tylko razem z ich panelami słonecznymi). Te akumulatory litowo-jonowe mogą być ładowane przez panele słoneczne lub energię elektryczną z sieci. Po wyłączeniu zasilania włącza się Tesla Powerwall. Każda bateria ma pojemność energetyczną (ilość energii zmagazynowanej w baterii, gdy jest w pełni naładowana) 13,5 kWh (kilowatogodzin) przy mocy znamionowej 5kW, czyli mocy elektrycznej, jaką może dostarczyć w dowolnym miejscu czas. Wytwarzają czystą falę sinusoidalną.

Biorąc pod uwagę, że przeciętny dom zużywa około 28 do 29 kWh dziennie, pojedyncza bateria może zapewnić energię przez 10 do 12 godzin. Gdyby w domu używano tylko niezbędnych systemów, moc trwałaby dłużej. Ponadto w jeden system można połączyć do 10 Powerwalls.

Baterie mogą być montowane na podłodze lub ścianie i wyglądają dość elegancko i stylowo. Są monitorowane i sterowane za pomocą aplikacji na smartfonie. Chociaż ten produkt jest poręczny, spodziewaj się zapłaty: koszt instalacji jednej baterii wynosi od 12 000 do 15 000 USD.