O que são os sistemas de backup de bateria UPS?

Uma queda de energia geralmente é um pequeno inconveniente – uma frustração quando você está trabalhando em um computador e perde todo o seu trabalho – mas também pode ter consequências devastadoras quando é prolongada. É por isso que é sempre uma boa ideia ter algum tipo de energia de backup, seja na forma de backup gerador para ajudá-lo a alimentar todos os sistemas da sua casa ou um sistema de backup de bateria UPS (fonte de alimentação ininterrupta) para evitar danos aos seus eletrônicos domésticos. Mesmo se você perder energia elétrica, um sistema de backup de bateria UPS manterá seu computador (ou outros dispositivos) funcionando por tempo suficiente para desligar o sistema com segurança.

Em sua forma mais simples, a energia de backup da bateria entra em ação quase instantaneamente à medida que o a energia acaba, e o intervalo de tempo é tão curto que não afeta o que está na tela. A bateria fornecerá energia ao dispositivo por alguns minutos, embora os tempos variem de acordo com o tamanho da bateria e o fabricante.

Embora todos os sistemas de backup de bateria UPS ganhem tempo para desligar seu dispositivo com segurança, alguns tipos de sistemas UPS também limpam a energia elétrica que chega ao seu computador e outros dispositivos eletrônicos. Isso às vezes é necessário porque a eletricidade pode variar em qualidade na forma de quedas de tensão, picos de tensão e outros problemas. Essas mudanças na qualidade de energia podem prejudicar alguns componentes eletrônicos, por isso é um complemento perfeito para qualquer casa inteligente.

Dica

Você precisa de backup de bateria?

Muitas pessoas trabalham em casa pelo menos meio período. Perder dados ou informações importantes por causa de um furacão, tornado ou algum outro tipo de tempestade pode ser devastador se a energia acabar. Ter um sistema de energia de backup também pode ajudá-lo a carregar seu telefone, o que pode lhe dar tranquilidade em qualquer emergência.

Um backup de bateria UPS também pode proteger consoles de jogos, roteadores, monitores, modems, TVs inteligentes, equipamentos de áudio e praticamente qualquer dispositivo eletrônico que exija energia limpa para operar com eficiência. A eletricidade que não é perfeita pode fazer com que os componentes se desgastem rapidamente e interfiram no funcionamento do produto, produzindo imagens difusas, ruído de fundo e similares.

Existem muitas anormalidades elétricas às quais a maioria de nós presta pouca atenção, mas podem causar danos aos eletrônicos. Por exemplo, um pico de energia geralmente é causado por um relâmpago, e o pico de energia pode danificar a eletrônica. Uma queda de energia é uma queda na energia disponível quando há mais demanda do que o normal. Às vezes, as empresas de serviços públicos reduzem a quantidade de energia para evitar sobrecarregar a rede elétrica. Quedas de tensão e picos de tensão podem ocorrer por vários motivos. Eles geralmente são breves e não tão evidentes quanto apagões ou surtos, mas ainda podem causar danos.

UMA protetor de surto pode lidar com alguns problemas elétricos, mas não todos. Um sistema de backup de bateria doméstico pode proteger contra apagões totais e flutuações de energia de entrada.

Tecnologias de Backup de Bateria UPS

Existem três configurações para sistemas de backup de bateria UPS. Todos eles vêm em diferentes capacidades, ou o tamanho da carga elétrica que podem proteger.

Sistemas de espera, como o nome indica, fique ocioso até que sejam necessários. Se a energia acabar ou se a tensão da linha cair ou subir além dos níveis aceitáveis, a unidade muda para a energia da bateria. As baterias produzem CC, ou corrente contínua, mas as unidades contêm um inversor que altera a CC para CA, ou corrente alternada. Sua casa funciona com eletricidade AC, e esse é o tipo de eletricidade que os eletrodomésticos usam. Os sistemas de espera são considerados produtos de nível básico.

Para maior proteção, muitas pessoas contam com sistemas interativos de linha. Esses sistemas têm a capacidade de corrigir pequenas flutuações na energia de entrada sem alternar para a operação da bateria, o que economiza a vida útil da bateria. As baterias em todos os sistemas UPS eventualmente precisarão ser substituídas, mas esses sistemas podem aumentar as baixas tensões e suprimir as altas tensões dentro de certos limites. Os sistemas interativos de linha são uma boa opção para a maioria dos eletrodomésticos, incluindo vídeo e sistemas de som sofisticados.

O mais alto nível de proteção é oferecido por dupla conversão, ou online, sistemas. Esses sistemas fornecem a energia mais limpa possível. Eles fazem isso pegando a energia CA de entrada da casa e mudando para energia CC e depois de volta para CA. Assim, a bateria está sempre fornecendo energia para os eletrônicos enquanto o sistema elétrico de entrada da casa recarrega a bateria. Grandes versões desse tipo de bateria de backup são usadas para proteger instalações de telecomunicações, data centers e servidores de computador de grande porte.

Tipos de backup de bateria UPS

Tal como acontece com os computadores, os sistemas de backup de bateria UPS vêm em diferentes tamanhos e configurações. Alguns sistemas de espera parecem protetores contra surtos que podem ser colocados em cima de uma mesa ou no chão. Outros são aparelhos maiores, semelhantes a torres, que ficam melhor colocados no chão.

Todos eles contêm vários receptáculos onde você conecta seus eletrônicos. O próprio sistema é conectado a uma tomada elétrica padrão. Isso significa que você pode precisar de várias unidades, como uma para proteger equipamentos de computador em um escritório em casa e outra para cobrir os eletrônicos em um home theater.

Muitas unidades de backup contêm alguns receptáculos que fornecem apenas proteção contra surtos, não backup de bateria do UPS. Isso permite que o fabricante forneça um grande número de receptáculos, mantendo o tamanho da bateria reserva pequena. Em última análise, é o tamanho e a capacidade da bateria que afetam o preço da unidade.

Além dos receptáculos, pode haver portas de carregamento USB para que o sistema possa se comunicar com seu computador, bem como tomadas para conexões telefônicas. Alguns sistemas possuem displays de LED que monitoram a força e a carga da bateria, bem como a condição da eletricidade recebida. Muitos fabricantes oferecem software que pode desligar automaticamente e com segurança um computador ou outro dispositivo se houver uma interrupção e você estiver longe de sua mesa.

Escolhendo um sistema de backup de bateria

Ao decidir qual tecnologia UPS eles querem usar, a maioria dos proprietários descobre que um sistema de espera ou de linha interativa atenderá às suas necessidades. É melhor escolher um produto específico com base em sua capacidade e no número de receptáculos. Apenas lembre-se de que alguns dos receptáculos oferecerão apenas proteção contra surtos.

Para garantir que você não sobrecarregue o no-break, some os watts que seu equipamento consome e combine-os com a capacidade da unidade que você está considerando. Se você estiver fazendo backup de um computador, não se esqueça de incluir itens como o monitor e o disco rígido externo em seus cálculos. Por segurança, a potência do seu equipamento deve ser cerca de 20% menor que a capacidade da bateria de backup.

Você pode encontrar o número de watts que um produto consome listado no produto. Alguns produtos listam os amplificadores que o produto requer. Você pode multiplicar amperes pela tensão da linha para determinar o número de watts. Portanto, 3 amps multiplicados por 120 de tensão de linha significa que a unidade usará 360 watts.

Você também vai querer considerar quanto tempo vai durar a energia da bateria de backup. Como os sistemas são projetados para fornecer tempo suficiente para economizar seu trabalho e, em seguida, desligar o sistema com segurança, a bateria ficará sem carga em alguns minutos. Uma vida de cinco a 10 minutos é típica.

Os fabricantes geralmente listam o tempo de execução para uma carga completa e meia carga. Quanto menos potência a bateria precisa fornecer, mais tempo ela durará. Algumas empresas listam o tempo de carga total e um tempo para fornecer um número baixo de watts, como 100 watts.

Você pode aumentar o tempo de execução do UPS conectando-o a uma bateria externa. Embora você possa encontrar vídeos on-line de pessoas conectando baterias de carros a sistemas UPS, isso não é recomendado e provavelmente é perigoso. As empresas que vendem sistemas UPS também fabricam as baterias complementares. Normalmente, os pacotes funcionarão apenas com sistemas UPS específicos.

Ondas de backup de bateria

Se você pudesse imaginar a energia elétrica AC, pareceria uma onda simétrica onde os picos e vales são iguais. É chamada de onda senoidal. Os sistemas de backup de bateria UPS produzem ondas senoidais, mas alguns produzem ondas senoidais puras, enquanto outros produzem ondas modificadas. As ondas senoidais modificadas não são tão suaves quanto as ondas puras. Eles são em blocos e mais parecidos com escadas do que ondas senoidais puras arredondadas.

Para muitos eletrônicos, isso não é um problema, mas alguns funcionam melhor com ondas senoidais puras. Os computadores que contêm PFC — ou correção do fator de potência, que é um recurso que ajuda o computador e outros dispositivos a usar a eletricidade de entrada com mais eficiência — funcionam melhor com energia de onda senoidal pura. A maioria dos produtos ENERGY STAR funciona melhor com ondas senoidais puras.

A maioria dos eletrônicos ainda funcionará em ondas senoidais modificadas, mas pode haver alguma distorção. TVs e monitores podem ter imagens distorcidas e os alto-falantes podem zumbir. Equipamentos médicos, como monitores cardíacos, exigem ondas senoidais puras para funcionar corretamente, portanto, considere isso ao comprar sua unidade.

Backup solar e bateria

A maioria dos proprietários que possuem painel solar em sua casa permanecem conectados à rede elétrica. Seus painéis solares produzem energia que eles podem usar e também energia que podem retornar à concessionária de energia elétrica. Nesses casos, um backup de bateria UPS funcionaria exatamente como funciona para casas não solares.

Os sistemas solares conectados à rede são desligados quando há um apagão da rede elétrica. Isso é necessário porque a eletricidade viaja em um circuito; ele viaja da estação geradora para sua casa e depois volta para a estação geradora. Se a eletricidade gerada pelos painéis solares voltar para a rede, isso pode prejudicar as pessoas que trabalham para reparar as linhas elétricas que eles acham que estão sem energia.

Os sistemas solares que estão ligados à rede, mas também têm bateria de reserva para o sistema solar, podem beneficiar da tecnologia UPS. Na maioria dos casos, o backup do UPS será ativado quando a energia da rede elétrica falhar, após o que o proprietário pode alternar para a energia da bateria.

Backup de bateria UPS para toda a casa

Casas que usam energia solar fora da rede dependem de um banco de baterias que armazena a eletricidade renovável para uso em casa. Esses tipos de baterias estão se tornando mais eficientes e sofisticados à medida que os sistemas solares se tornam mais populares, e alguns os fabricantes estão comercializando as baterias para uso com sistemas de backup em residências que possuem sistemas solares ligados à rede ou mesmo sem energia solar poder em tudo.

A bateria de Tesla - sim que Tesla - Powerwall é um desses produtos que pode ser usado com ou sem painéis solares (embora esteja à venda apenas ao lado de seus painéis solares atualmente). Essas baterias de íons de lítio podem ser carregadas por painéis solares ou por eletricidade fornecida pela concessionária. Quando a energia acaba, o Tesla Powerwall liga. Cada bateria tem uma capacidade de energia (a quantidade de energia armazenada na bateria quando está totalmente carregada) de 13,5 kWh (quilowatt-hora) com uma potência nominal de 5 kW, que é a energia elétrica que pode fornecer em qualquer um Tempo. Eles produzem uma onda senoidal pura.

Considerando que uma residência média consome cerca de 28 a 29 kWh por dia, uma única bateria pode fornecer energia por 10 a 12 horas. Se apenas os sistemas essenciais fossem usados ​​em casa, a energia duraria mais. Além disso, até 10 Powerwalls podem ser combinados em um único sistema.

As baterias podem ser montadas no chão ou na parede e parecem bastante elegantes e elegantes. Eles são monitorados e controlados por meio de um aplicativo em um smartphone. Embora este produto seja útil, espere pagar: a instalação de uma bateria varia de US$ 12.000 a US$ 15.000.