Čo sú záložné batériové systémy UPS?

Výpadok prúdu je zvyčajne malá nepríjemnosť – frustrácia, keď pracujete na počítači a prídete o všetku svoju prácu –, ale môže mať aj zničujúce následky, keď sa predĺži. Preto je vždy dobré mať nejaké záložné napájanie, či už vo forme zálohy generátor ktoré vám pomôžu napájať všetky vaše domáce systémy alebo záložný systém UPS (neprerušiteľný zdroj napájania), aby ste zabránili poškodeniu domácej elektroniky. Aj keď stratíte elektrickú energiu, záložný batériový systém UPS udrží váš počítač (alebo iné zariadenia) v prevádzke dostatočne dlho na bezpečné vypnutie systému.

Vo svojej najjednoduchšej forme sa záložné napájanie batérie spustí takmer okamžite vypadne napájaniea časové oneskorenie je také krátke, že neovplyvní obsah na obrazovke. Batéria bude dodávať energiu do zariadenia niekoľko minút, aj keď časy sa líšia v závislosti od veľkosti batérie a výrobcu.

Zatiaľ čo všetky záložné batériové systémy UPS získavajú čas na bezpečné vypnutie vášho zariadenia, niektoré typy systémov UPS tiež čistia elektrickú energiu, ktorá sa dostane do vášho počítača a iných elektronických zariadení. Niekedy je to potrebné, pretože kvalita elektriny sa môže líšiť vo forme poklesu napätia, napäťových špičiek a iných problémov. Tieto zmeny v kvalite napájania môžu poškodiť niektoré elektronické komponenty, takže ide o perfektný doplnok každej inteligentnej domácnosti.

Tip

Potrebujete záložnú batériu?

Veľa ľudí pracuje doma aspoň na čiastočný úväzok. Strata dôležitých údajov alebo informácií v dôsledku hurikánu, tornáda alebo iného typu búrky môže byť zničujúca, ak vám vypadne elektrina. Záložný systém napájania vám tiež môže pomôcť nabíjať telefón, čo vám môže poskytnúť pokoj v akejkoľvek núdzi.

Záložná batéria UPS môže tiež chrániť herné konzoly, smerovače, monitory, modemy, inteligentné televízory, audio zariadenia a takmer akékoľvek elektronické zariadenie, ktoré na efektívnu prevádzku vyžaduje čistú energiu. Elektrina, ktorá nie je dokonalá, môže spôsobiť rýchle opotrebovanie komponentov a narušiť fungovanie produktu, vytvárať neostré obrázky, hluk v pozadí a podobne.

Existuje mnoho elektrických abnormalít, ktorým väčšina z nás venuje malú pozornosť, ale môžu spôsobiť poškodenie elektroniky. Napríklad prepätie je zvyčajne spôsobené a uder bleskua prudký nárast výkonu môže poškodiť elektroniku. Brownout je pokles dostupného výkonu, keď je dopyt väčší ako zvyčajne. Niekedy energetické spoločnosti znížia množstvo energie, aby sa vyhli nadmernému zaťaženiu elektrickej siete. Pokles napätia a napäťové špičky sa môžu vyskytnúť z mnohých dôvodov. Zvyčajne sú krátke a nie sú také zrejmé ako zhnednutie alebo prepätie, ale stále môžu spôsobiť poškodenie.

A prepäťová ochrana dokáže zvládnuť niektoré elektrické problémy, ale nie všetky. Záložný systém domácej batérie môže chrániť pred úplným výpadkom prúdu a kolísaním prichádzajúcej energie.

Technológie zálohovania batérií UPS

Existujú tri konfigurácie pre záložné batériové systémy UPS. Všetky prichádzajú v rôznych kapacitách alebo veľkostiach elektrického zaťaženia, ktoré môžu chrániť.

Pohotovostné systémy, ako už názov napovedá, nečinne sedieť, kým nie sú potrebné. Ak dôjde k výpadku napájania alebo ak sieťové napätie klesne alebo stúpne nad prijateľnú úroveň, jednotka sa prepne na napájanie z batérie. Batérie produkujú jednosmerný alebo jednosmerný prúd, ale jednotky obsahujú invertor, ktorý mení jednosmerný prúd na striedavý alebo striedavý prúd. Váš dom beží na striedavý prúd a toto je typ elektriny, ktorý využívajú domáce spotrebiče. Pohotovostné systémy sa považujú za produkty základnej úrovne.

Na väčšiu ochranu sa veľa ľudí spolieha line-interaktívne systémy. Tieto systémy majú schopnosť korigovať menšie výkyvy v prichádzajúcom výkone bez prepínania na batériovú prevádzku, čo šetrí životnosť batérie. Batérie na všetkých systémoch UPS bude nakoniec potrebné vymeniť, ale tieto systémy môžu zvýšiť nízke napätie a potlačiť vysoké napätie v rámci určitých limitov. Line-interaktívne systémy sú dobrou voľbou pre väčšinu domácej elektroniky, vrátane videa a sofistikovaných zvukových systémov.

Najvyššiu úroveň ochrany ponúka dvojitá konverzia, alebo online systémy. Tieto systémy poskytujú najčistejšiu možnú energiu. Robia to tak, že odoberajú prichádzajúce striedavé napájanie z domu a prepínajú ho na jednosmerné napájanie a potom späť na striedavé. Batéria teda vždy dodáva energiu elektronike, zatiaľ čo domáci elektrický systém dobíja batériu. Veľké verzie tohto typu záložnej batérie sa používajú na ochranu telekomunikačných inštalácií, dátových centier a veľkých počítačových serverov.

Typy záložnej batérie UPS

Rovnako ako v prípade počítačov, aj záložné batériové systémy UPS sa dodávajú v rôznych veľkostiach a konfiguráciách. Niektoré pohotovostné systémy vyzerajú ako prepäťové ochrany, ktoré možno umiestniť na stôl alebo na podlahu. Iné sú väčšie, vežovité spotrebiče, ktoré je najlepšie umiestniť na podlahu.

Všetky obsahujú množstvo zásuviek, do ktorých zapojíte elektroniku. Samotný systém sa zapája do štandardnej elektrickej zásuvky. To znamená, že možno budete potrebovať viacero jednotiek, napríklad jednu na ochranu počítačového vybavenia v domácej kancelárii a druhú na zakrytie elektroniky v domácom kine.

Mnohé záložné jednotky obsahujú niekoľko zásuviek, ktoré poskytujú iba ochranu proti prepätiu, nie záložnú batériu UPS. To umožňuje výrobcovi poskytnúť veľké množstvo zásuviek pri zachovaní malej veľkosti záložnej batérie. V konečnom dôsledku je to veľkosť a kapacita batérie, ktorá ovplyvňuje cenu jednotky.

Okrem zásuviek môžu byť k dispozícii nabíjacie porty USB, aby systém mohol komunikovať s počítačom, ako aj konektory pre telefónne pripojenia. Niektoré systémy majú LED displeje, ktoré sledujú silu a nabitie batérie, ako aj stav prichádzajúcej elektriny. Mnoho výrobcov ponúka softvér, ktorý dokáže automaticky a bezpečne vypnúť počítač alebo iné zariadenie, ak dôjde k výpadku a vy ste mimo svojho pracovného stola.

Výber záložného systému batérie

Pri rozhodovaní o tom, ktorú technológiu UPS chcú použiť, väčšina majiteľov domov zistí, že ich potrebám bude vyhovovať buď pohotovostný, alebo linkový interaktívny systém. Najlepšie je vybrať konkrétny produkt na základe jeho kapacity a počtu nádob. Len nezabudnite, že niektoré zo zásuviek ponúkajú iba prepäťovú ochranu.

Aby ste zabezpečili, že UPS nepreťažíte, spočítajte watty, ktoré vaše zariadenie spotrebuje, a prispôsobte ich kapacite jednotky, o ktorej uvažujete. Ak zálohujete počítač, nezabudnite do výpočtov zahrnúť položky ako monitor a externý pevný disk. Aby ste boli v bezpečí, príkon vášho zariadenia by mal byť asi o 20 percent nižší ako kapacita záložnej batérie.

Počet wattov, ktoré výrobok spotrebuje, nájdete na výrobku. Niektoré produkty uvádzajú zosilňovače, ktoré produkt vyžaduje. Počet wattov môžete určiť vynásobením ampérov sieťovým napätím. Takže 3 ampéry vynásobené 120 sieťovým napätím znamená, že jednotka bude používať 360 wattov.

Budete tiež chcieť zvážiť, ako dlho vydrží záložná batéria. Keďže systémy sú navrhnuté tak, aby poskytovali dostatok času na uloženie vašej práce a následné bezpečné vypnutie systému, šťava z batérie sa minie za pár minút. Typický je päť až desaťminútový život.

Výrobcovia zvyčajne uvádzajú dobu prevádzky pri plnej a polovičnej záťaži. Čím menší výkon musí batéria poskytnúť, tým dlhšie vydrží. Niektoré spoločnosti uvádzajú čas plného zaťaženia a čas poskytovania nízkeho počtu wattov, napríklad 100 wattov.

Dobu chodu UPS môžete predĺžiť pripojením k externej batérii. Hoci na internete môžete nájsť videá ľudí pripájajúcich autobatérie k systémom UPS, neodporúča sa to a pravdepodobne je to nebezpečné. Spoločnosti, ktoré predávajú systémy UPS, vyrábajú aj prídavné batérie. Balíky zvyčajne fungujú iba so špecifickými systémami UPS.

Vlny zálohovania batérie

Ak by ste si dokázali predstaviť elektrickú energiu striedavého prúdu, vyzeralo by to ako symetrická vlna, kde sú vrcholy a údolia rovnaké. Nazýva sa to sínusoida. Záložné batériové systémy UPS produkujú sínusové vlny, ale niektoré produkujú čisté sínusové vlny, zatiaľ čo iné vytvárajú modifikované vlny. Modifikované sínusové vlny nie sú také hladké ako čisté vlny. Sú hranaté a viac schodovité ako zaoblené čisté sínusoidy.

Pre mnoho elektroniky to nie je problém, ale niektoré fungujú najlepšie s čistými sínusovými vlnami. Počítače, ktoré obsahujú PFC – alebo korekciu účinníka, čo je funkcia, ktorá pomáha počítaču a iným zariadeniam využívať prichádzajúcu elektrinu efektívnejšie – fungujú najlepšie s čisto sínusovým výkonom. Väčšina produktov ENERGY STAR funguje najlepšie s čistými sínusovými vlnami.

Väčšina elektroniky bude stále fungovať na upravených sínusových vlnách, ale môže dôjsť k určitému skresleniu. Televízory a monitory môžu mať rozmazaný obraz a reproduktory môžu bzučať. Zdravotnícke zariadenia, ako sú napríklad srdcové monitory, vyžadujú čisté sínusové vlny, aby správne fungovali, takže pri nákupe prístroja na to nezabudnite.

Solárne a batériové zálohovanie

Väčšina majiteľov domov, ktorí majú a solárne pole vo svojom dome zostanú pripojení k elektrickej sieti. Ich solárne panely vyrábajú energiu, ktorú môžu použiť, a tiež energiu, ktorú môžu vrátiť do elektrickej siete. V týchto prípadoch by záložná batéria UPS fungovala rovnako ako v prípade nesolárnych domov.

Solárne systémy pripojené k sieti sa vypnú, keď dôjde k výpadku siete. Je to nevyhnutné, pretože elektrina prechádza okruhom; putuje z výrobnej stanice do vášho domu a potom späť do výrobne. Ak sa elektrina generovaná solárnymi panelmi dostane späť do siete, môže to poškodiť ľudí pracujúcich na oprave elektrických vedení, o ktorých si myslia, že sú bez prúdu.

Solárne systémy, ktoré sú pripojené k sieti, ale majú aj záložnú batériu pre solárny systém, môžu využívať technológiu UPS. Vo väčšine prípadov záloha UPS klikne na pri výpadku elektrickej siete, potom môže majiteľ domu prejsť na napájanie z batérie.

Zálohovanie batérie UPS pre celý dom

Domy využívajúce slnečnú energiu, ktoré sú mimo siete, sa spoliehajú na batériu, ktorá uchováva obnoviteľnú elektrinu na použitie v dome. Tieto typy batérií sú čoraz efektívnejšie a sofistikovanejšie, pretože solárne systémy sa stávajú čoraz obľúbenejšími a niektoré výrobcovia uvádzajú na trh batérie na použitie so záložnými systémami v domácnostiach, ktoré majú solárne systémy napojené na sieť alebo dokonca nemajú solárne systémy moc vôbec.

Batéria Powerwall od spoločnosti Tesla – áno, tá Tesla – je jedným z takýchto produktov, ktorý možno použiť so solárnymi panelmi alebo bez nich (hoci je momentálne na predaj len spolu so solárnymi panelmi). Tieto lítium-iónové batérie možno nabíjať solárnymi panelmi alebo elektrickou energiou dodávanou z verejných sietí. Keď vypadne napájanie, Tesla Powerwall sa zapne. Každá batéria má energetickú kapacitu (množstvo energie uloženej v batérii, keď je plne nabitá) 13,5 kWh (kilowatthodiny) s menovitým výkonom 5 kW, čo je elektrický výkon, ktorý dokáže dodať každému čas. Vytvárajú čistú sínusoidu.

Ak vezmeme do úvahy priemernú spotrebu domácnosti približne 28 až 29 kWh za deň, jedna batéria dokáže poskytnúť energiu na 10 až 12 hodín. Ak by sa v domácnosti používali len nevyhnutné systémy, energia by vydržala dlhšie. Taktiež je možné spojiť až 10 Powerwallov do jedného systému.

Batérie môžu byť namontované na podlahu alebo na stenu a vyzerajú pomerne elegantne a štýlovo. Sú monitorované a ovládané cez aplikáciu v smartfóne. Hoci je tento produkt šikovný, počítajte s tým, že zaplatíte: inštalácia jednej batérie sa pohybuje od 12 000 do 15 000 USD.