Источник бесперебойного питания


источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник

После того как электричество плотно вошло в жизнь человечества и начало применятся во всех областях жизнедеятельности, появилась потребность структурировать и синхронизировать его использование. Было принято решение разделить всех потребителей на категории. Существует три категории потребителей.


Потребителями I категории являются предприятия, при нарушении работы которых могут произойти необратимые последствия и повлечь за собой человеческие жертвы или материальный ущерб огромных масштабов. К таким предприятиям относятся: железные дороги; системы координации авиаперелетов; заводы и фабрики, работающие с вредными химикатами и др. Поэтому для потребителей I категории предусмотрено, как минимум, два независимых взаимно резервирующих источника питания, плюс питание от аккумуляторных батарей.


К потребителям II категории относят группу электроприёмников, перебои, с электроснабжением которых, влечет за собой массовый простой рабочих и оборудования, недовыпуск продукции или повлиять на нормальную жизнедеятельность людей. К таким потребителям относят: крупные производственные заводы, сбой работы которых причиняет значительный материальный ущерб; предприятия поставляющие электроэнергию в населенный пункты, такие как облэнерго, горэнерго и т.д. Потребителям II категории предусмотрено два независимых взаимно резервирующих источника питания. Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) регламентируется время на прекращения электроснабжения и устранение аварийных неисправностей не более двадцати четырех часов.


III категория потребителей – это все остальные потребители электроэнергии. Для этой категории предусмотрен один источник питания и максимальное время, на которое потребители могут остаться без электроэнергии, не должно превышать двадцати четырех часов.


Таким образом, согласно ПУЭ, наши с вами дома относятся к III категории потребителей, что предусматривает иногда временные перебои с электричеством. Это всегда неприятно, так как мы уже давно привыкли к благам цивилизации, которые работают от электричества. Но существуют электроприборы, для которых некачественная электроэнергия или перебои с поставками может повлечет за собой вывод из строя оборудования, таким как котлы отопления, или свести на нет многочасовой труд на компьютере. И если производители отопительных котлов даже снимают с себя гарантийные обязательства, требуя установку блоков бесперебойного питания, то в отношении других электроприборов вы можете сами решать, насколько вам необходим бесперебойник.

источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник

Если решение принято, важно понять какому источнику бесперебойного питания (ИБП) или Uninterruptible Power Supply (UPS), стоит отдать предпочтение. При покупке котла отопления производитель указывает в инструкции минимальные требования к ИБП, имея эти данные, вы можете выбирать бесперебойник, по цене, по качеству, фирме-производителю, по дизайну, в конце концов. Но как же быть когда вам не известно, какой необходим ИБП для вашего компьютера или видеорегистратора...

источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник

Для начала, давайте попробуем разобраться, что из себя представляет блок бесперебойного питания. По факту бесперебойник является электроприбором с аккумуляторной батареей, принцип работы которого заключается в том, чтобы пропускать через себя электроэнергию, а в случае ее отсутствия производить питание потребителя от аккумуляторной батареи 12 В или 24 В и преобразовывать в сетевое напряжение 220 В. При нормальной поставке электричества ИБП заряжает аккумулятор.


Важным критерием при выборе ИБП является его выходная мощность и емкость аккумулятора. Если подключить нагрузку, превышающую максимальную выходную мощность, можно спалить бесперебойник. В данном случае желательно предусмотреть хотя бы небольшой запас по мощности – максимальная выходная мощность ИБП должна быть выше мощности потребителя на 20-30%. От емкости аккумулятора зависит, сколько времени сможет проработать прибор без основного источника.


Мощность источника бесперебойного питания


При подборе мощности бесперебойника, необходимо определить мощность подключаемого оборудования. Для отопительных котлов имеющих электронное управление потребляемая мощность составляет около 90 Вт, с одним насосом – около 150 – 200 Вт, с двумя насосами – 300 – 500 Вт, т. е. мощность котла составляет от 90 Вт до 500 Вт. К примеру, если ваш котел имеет один насос, мощность которого 170 Вт, мощность ИПБ равна 170 Вт + 30% = 221Вт. Согласно такому расчету вам бы подошел ИПБ мощность 221 Вт, но так как существуют некоторые стандарты выпускаемых ИБП, ближайший по мощности является 260 Вт. Для персональных компьютеров выпускаются блоки питания от 450 Вт до 1 кВт, т. е. для компьютера с блоком питания 1 кВт необходимо подбирать ИБП мощностью не меньше 1300 Вт. В случае если к блоку бесперебойного питания будет подключаться несколько приборов, суммируется мощность всех приборов и добавляется 20-30%.

источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник, мощность источника 
                 бесперебойного питания, мощность

Существует один нюанс. Производители источников бесперебойного питания и стабилизаторов могут указывать мощность прибора не в ваттах (Вт), а в вольт-амперах (ВА). Дело в том, что существует несколько видов мощностей: полная, активная и реактивная. Полная мощность является геометрической суммой активной и реактивной мощности, или произведением силы тока и напряжения и измеряется в вольт-амперах (ВА). Активная мощность – характеризует преобразование электрической энергии в другие виды энергии (световую, нагревательную и др.). Реактивная мощность появляется, когда в цепи присутствуют индуктивные элементы, такие как двигателя и компрессора, и характеризуется скоростью передачи электроэнергии от источника к потребителю и обратно. Так как такие приборы как ИБП и стабилизаторы имеют индуктивную составляющую принято указывать полную мощность прибора.


Как же перевести вольт-амперы в, привычные, ватты? Существует коэффициент мощности, который характеризует потребителя электроэнергии «cos ϕ», который обычно принимает значение от 0,6(дрель) до 1 (лампочка накаливания). Желательно cos ϕ приравнивать к 0,6. Для того чтобы перевести ВА в Вт необходимо полную мощность умножить на коэффициент мощности. Например, ИБП мощностью 800 ВА нужно умножить на 0,6, получается 480 Вт.


Емкость аккумулятора ИБП


При выборе емкости аккумулятора необходимо определиться на какое максимальное время нужно обеспечить бесперебойное питание. Чем больше мощность подключаемого оборудования и чем на большее время необходимо обеспечить бесперебойное питание, тем большая емкость аккумулятора требуется.

источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник, емкость, аккумулятора

Например, источник бесперебойного питания мощностью 820 ВА или 500 Вт, сможет проработать от аккумулятора 12 В 60 Ач около одного часа; от аккумулятора 12 В 75 Ач – примерно 1 час и двадцать минут; от аккумулятора 12 В 100 Ач – около 1,5 часа и т.д. При параллельном подключении нескольких аккумуляторов время работы увеличивается в столько же раз, сколько подключается аккумуляторов.


Но еще приходится руководствоваться некоторыми нюансами: например, стоимость аккумуляторов (качественный аккумулятор стоит от 2000 грн.), количеством свободного места для установки дополнительных аккумуляторов и наличием зарядного устройства необходимой мощности. Источники бесперебойного питания имеют определенный предел максимальной емкости аккумулятора, это связано как с тем, что в нормальном режиме работы они заряжают аккумулятор, так и с тем, что требуется регулировать входящий ток. Обычно производители ИБП указывают емкость аккумулятора к каждой модели в отдельности. Существуют ИБП с электронной схемой управления, к которым подходят аккумуляторы различной емкости.


Обычно такие источники бесперебойного питания используются при построении схем для потребителей, которым нужно обеспечить несколько часов работы при отсутствии электричества. Для персональных компьютеров ИБП используют чаще всего для того, чтобы при пропадании электричества можно было бы сохранить необходимую информацию и корректно выключить компьютер. Поэтому для таких потребителей требуется сохранить работоспособность всего на несколько минут. В этом случае нет смысла устанавливать громоздкие и дорогостоящие ИБП. Выпускаются блоки бесперебойного питания с небольшой емкостью аккумулятора 4 – 12 Ач, емкости которых хватает буквально на пару минут при максимальной нагрузке.


Также стоит обратить внимание на устройство аккумуляторной батареи. Чаще всего для ИПБ применяются жидкостные или гелиевые аккумуляторы. Гелиевые аккумуляторы менее подвержены сульфатизации и осыпанию свинца, благодаря чему повышается долговечность, но увеличивается стоимость.


Типы ИБП


Источники бесперебойного питания бывают двух типов: off-line и on-line.


Off-line – этот тип ИБП пропускает через себя электроэнергию и по мере потребности подзаряжает аккумулятор, но при прекращении подачи электроэнергии он автоматически переключает питание потребителя от аккумуляторной батареи, а при повторной подаче электроэнергии автоматически переключает потребителя с аккумуляторной батареи к электрической сети. Недостатками этого типа является не стабилизированное напряжение при работе от сети и время на переключение режимов (в дешевых ИБП время переключения на аккумулятор и обратно может быть таким большим, что компьютер успевает выключится). Достоинствами есть дешевизна и меньшее энергопотребление.

источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник, on-line, off-line

On-line – этот тип ИБП постоянно преобразует напряжение сети в постоянное напряжение 12 В или 24 В, а затем постоянное напряжение в переменное 220 В. Благодаря такой двойной трансформации напряжение на выходе получается стабилизированным с постоянной частотой и без вредных гармоник. Также отсутствует момент переключения режимов работы. Недостатком такого типа остается высокая цена.


Также появились ИБП с дополнительными функциями, такими как сбор, хранение, контроль и передача информации о состоянии всех элементов ИБП и параметров электрической сети. Для вывода всей информации используются жидкокристаллические экраны, а также компьютеры с установленным специальным программным обеспечением для контроля и управления всеми параметрами источника бесперебойного питания.