L'alimentazione domestica è caratterizzata da una bassa affidabilità e da una qualità dell'elettricità insoddisfacente. Ciò è dovuto a reti elettriche obsolete, usura delle apparecchiature, basse prestazioni dei convertitori di energia, processi transitori alle fonti e utenti di elettricità, fattori naturali e climatici. In tali condizioni, sono urgentemente necessari sistemi di continuità per garantire il funzionamento dei consumatori sia della prima che delle altre categorie.
Per i proprietari di appartamenti e case è importante anche il funzionamento stabile della rete elettrica. Fermare il lavoro degli elettrodomestici non è il problema più grande. Molto più importante è il funzionamento senza problemi dei sistemi di supporto vitale, in particolare il sistema di riscaldamento, se dipende direttamente dall'alimentazione. Viene in soccorso l'UPS (UPS) di continuità, un dispositivo che protegge i ricevitori elettrici dallo spegnimento dovuto all'accumulo di elettricità nelle batterie (batterie) e garantiscela qualità dell'energia richiesta (PQ) nelle modalità operative stand-alone e di rete.
Prima di tracciare un approccio per alimentare i carichi senza guasti, è necessario sapere che tipo di guasti ci si può aspettare dalle reti elettriche domestiche.
Mancanza di corrente nelle reti elettriche
La sottotensione è un evento frequente nell'alimentazione. Ma non predomina particolarmente sull'aumentato, che è anche comune. Di notte la tensione è stabile, di giorno diminuisce e la sera, quando la maggior parte dei carichi è spenta, aumenta.
Anche la frequenza instabile è un errore, anche se piuttosto raro. Quando il carico di rete è elevato, può scendere a 45 Hz, il che porta a una significativa distorsione del segnale che influisce negativamente sul funzionamento dell'UPS. Alcuni dispositivi considerano l'underclocking come un'emergenza e possono scaricare rapidamente la batteria.
I blackout completi non sono rari. Gli elettricisti non si preoccupano molto dell'elettronica e possono chiudere improvvisamente un edificio. Un'interruzione di corrente istantanea è sufficiente per perdere informazioni su un computer. Quando le reti sono sovraccaricate possono verificarsi interruzioni di corrente. Pertanto, è importante quanto in modo affidabile il sistema UPS fornisca alimentazione senza interruzioni.
Classificazione UPS
Sono raggruppati in tre gruppi:
- UPS a bassa potenza per il collegamento tramite prese elettriche. L'esecuzione è desktop o floor e la potenza varia da 0,25 a 3 kW.
- I dispositivi di media potenza - da 3 a 30 kW - contengono un blocco di prese integrato all'interno, oppure vengono accesi anche tramite gruppiprese nella rete di alimentazione dei consumatori dal pannello di controllo. I dispositivi sono realizzati per il posizionamento sia negli uffici che in stanze attrezzate separate.
- UPS ad alta potenza - da 10 a 800 kW. Si trovano nei locali elettrici. Vengono raccolti in gruppi e creati sistemi energetici di alta potenza - fino a diverse migliaia di kW.
Tipi UPS
Attualmente esistono 4 tipi di UPS (UPS). Le proprietà comuni a tutti sono:
- filtraggio da impulsi e rumore;
- dewarping della forma d'onda;
- stabilizzazione della tensione (non tutti i modelli);
- mantieni la batteria carica;
- Quando la batteria dell'UPS si esaurisce, prima emetterà un allarme e poi spegnerà l'utenza.
UPS fuori linea
Il principio di funzionamento dei dispositivi di questa modifica consiste nell'alimentare il consumatore dalla rete esistente e passare istantaneamente all'alimentazione di backup autonoma in situazioni di emergenza (4-12 ms). Sono più semplici ed economici di altri tipi.
L'UPS normalmente passa alla batteria interna.
Quando funziona dalla rete, il dispositivo sopprime il rumore con impulsi e mantiene la tensione a un determinato livello. Parte dell'energia viene spesa per ricaricare la batteria. Nel caso di funzionamento in rete in modalità non standard, l'utenza passa al funzionamento a batteria. Ogni modello di UPS determina a suo modo la necessità di passare a questa modalità. La durata della batteria dipende dalle caratteristiche della batteria e dal consumo energetico del carico. In caso di scarica dell'alimentazione di backupviene dato un comando per spegnere il consumatore. Se la tensione di rete raggiunge un livello normale, l'UPS passa al normale funzionamento di rete e inizia la carica della batteria.
Line Interactive
Gli ups interattivi Line sono dotati di stabilizzatori, che funzionano in modo continuo e forniscono un collegamento poco frequente alla batteria.
Il dispositivo interagisce con la rete controllando l'ampiezza e la forma della tensione di rete.
Quando la tensione diminuisce o aumenta, l'unità corregge il suo valore commutando le prese dell'autotrasformatore. In questo modo viene mantenuto il suo valore nominale. Se il parametro è fuori range e il range di commutazione non è più sufficiente, l'UPS passa alla batteria di backup. L'unità può essere scollegata dall'alimentazione principale quando viene ricevuto un segnale distorto. Esistono modelli che correggono la forma d'onda della tensione senza passare al funzionamento a batteria.
UPS ferrosonante
Il dispositivo contiene un trasformatore ferrorisonante che funge da regolatore di tensione. Il suo vantaggio è l'accumulo di energia nel campo magnetico, che viene rilasciata durante la commutazione entro 8-16 ms. Questo periodo di tempo è sufficiente affinché l'UPS entri in una nuova modalità di funzionamento.
Il trasformatore svolge la funzione aggiuntiva di filtro del rumore. La distorsione della tensione di ingresso non influisce sulla forma d'onda di uscita, che rimane sinusoidale.
UPS a doppia conversione
Dispositivo a doppia conversione di energiafunziona secondo il principio della rettifica della tensione di rete, quindi la trasforma di nuovo in una variabile stabilizzata. Qui viene utilizzato un raddrizzatore più potente, che non solo ricarica la batteria, ma fornisce anche all'inverter una tensione CC stabilizzata.
Dall'uscita del dispositivo viene fornita al carico una tensione alternata stabilizzata.
Quando la doppia conversione non è sufficiente per correggere la tensione di rete, viene fornita una carica aggiuntiva dalla batteria all'inverter. La commutazione non avviene, ma la modalità è già diversa.
Quando l'inverter si guasta, passa al funzionamento da rete tramite bypass. La scelta di un UPS a doppia conversione per uso privato è irrazionale a causa delle grandi perdite di energia. Questo tipo di protezione viene utilizzato dalle organizzazioni in cui è richiesta un'elevata affidabilità delle apparecchiature.
Tipi di sistemi
I gruppi di continuità possono essere centralizzati o distribuiti. Nel primo caso, un UPS opera per l'intero edificio o per un piano separato, che può far fronte a tutti i carichi.
I sistemi di continuità distribuiti includono diversi dispositivi di protezione, ognuno dei quali funziona su un computer o un' altra apparecchiatura. Sono abbastanza efficaci.
I vantaggi di un sistema distribuito sono i seguenti:
- UPS è selezionato specificamente per un singolo dispositivo che è il più importante o che opera in ambienti difficili.
- Il sistema puòcostruire gradualmente, iniziando con la protezione del server e passando alle workstation.
- L'UPS guasto può essere sostituito con altri elementi meno importanti del sistema.
- L'UPS a bassa potenza non necessita di installazione e manutenzione da parte di personale speciale.
- Possibilità di collegamento a una presa di corrente convenzionale tramite prese.
- Gli UPS vengono applicati indipendentemente.
I sistemi di continuità centralizzati includono UPS di alto livello, che proteggono meglio le apparecchiature. Nonostante il loro costo elevato, si ottengono risparmi sui costi complessivi, poiché un dispositivo è più economico di molti. Ma per i computer semplici, il sistema costerà di più, poiché la sua manutenzione richiede personale altamente qualificato o i servizi di ditte specializzate che installano e mantengono sistemi di continuità.
È richiesto nei seguenti casi:
- I computer sono il carico principale della rete;
- alcune organizzazioni necessitano di sistemi molto affidabili come le banche;
- i consumatori differiscono in modo significativo in termini di potenza: sistema informatico, illuminazione di emergenza, comunicazioni, sistema di sicurezza.
Cosa cercare quando si sceglie un UPS?
Quando si sceglie un gruppo di continuità, ci sono diversi fattori importanti da considerare. Elenchiamo i principali.
Da cosa è protetta l'attrezzatura?
Innanzitutto è necessario misurare la tensione nella rete elettrica. La durata minima del ciclo sarà di un giorno. Lui è il massimorispecchia il funzionamento della rete elettrica. Se devi lavorare nei fine settimana, devi avere informazioni sul ciclo settimanale, di giorno e di notte.
È importante determinare la tensione massima e minima, nonché la potenza e la frequenza degli impulsi nella rete. Lo strumento può essere un oscilloscopio digitale o un registratore.
Il modo più semplice per l'utente è misurare la tensione, durante la quale, a suo avviso, la tensione raggiunge un massimo e un minimo. Non ignorare il fine settimana.
Se il padrone di casa dispone di apparecchiature potenti, è necessario misurare la tensione nella rete domestica quando viene accesa e spenta. Dovresti scoprire con quale frequenza viene interrotta l'alimentazione dalla rete di casa e per quali motivi. È importante avere un filo di terra nell'appartamento. In questo caso, dovresti scoprire quanto è collegato in modo sicuro al bus di bordo del pavimento.
Tipo di equipaggiamento protetto
Compilazione di un elenco di apparecchiature che richiedono l'uso di un UPS. In questo caso, è necessario conoscere la potenza consumata da ciascun dispositivo. È sufficiente determinarne il valore nominale, che è nelle specifiche tecniche. Alcune apparecchiature a volte consumano la massima energia, molte volte superiore al valore nominale. Dovresti impostare una riserva di carica per questo.
Periodo di autonomia
Qui è importante determinare per quale periodo è possibile archiviare in sicurezza i dati o completare le operazioni tecnologiche necessarie (trasferimento di informazioni, salvataggio di file, ricezione di messaggi).
Personale essenziale
A seconda della complessità del sistema richiestoun certo staff di specialisti per il suo funzionamento. Questo deve essere chiarito per poter calcolare correttamente tutti i costi. Il prezzo del sistema di protezione non deve superare il 10% del costo dell'attrezzatura principale.
UPS per la casa
Per un cottage medio, è conveniente un gruppo di continuità UPS (UPS) con una capacità di circa 15 kW. Per garantire un funzionamento autonomo per 2-3 ore, sono necessarie 4 batterie con una capacità totale di 2000 Ah. Consentono di accumulare energia elettrica di circa 7 kWh.
In casa i più importanti sono il sistema di riscaldamento e gli elettrodomestici con un computer. Il costo dell'UPS dipende dalla potenza, dal numero di batterie e dal produttore. Per la caldaia, è possibile acquistare una fonte da 360 W al prezzo di 7 mila Per tutta la casa è necessaria una potenza UPS fino a 15 kW, il cui prezzo è superiore a 70 mila rubli.
Oltre ai convertitori, sono necessarie batterie, che devono essere sostituite periodicamente. L'UPS per la casa costa una cifra tonda. I gruppi di continuità sono particolarmente costosi.
Nonostante questo, puoi risparmiare sulla riparazione di altre apparecchiature. Inoltre, ci sono opzioni alternative che utilizzano i generatori. A volte puoi farla franca installando stabilizzatori di tensione, che fanno fronte a molte attività, incluso il corretto spegnimento delle apparecchiature.
Gli UPS moderni sono dotati di un'interfaccia chiara. Sul display è possibile monitorare il funzionamento del sistema, dove i parametri principali sono tensione di ingresso e uscita, consumo energetico, schema di funzionamento, carica della batteria.
Quale UPS scegliere dipende dalle esigenze dell'utente. Un computer di casa potrebbe avere energia sufficiente per la durata del suo arresto. Per un funzionamento ininterrotto della caldaia per 8-9 ore è necessario un dispositivo di protezione da 1 kW con tre batterie da 65 Ah.
Conclusione
I sistemi di continuità sono progettati per fornire un funzionamento autonomo di apparecchi elettrici e apparecchiature elettroniche per un breve periodo. L'indicatore principale è la potenza dell'UPS e la capacità della batteria. Si consiglia di scegliere apparecchiature contenenti uno stabilizzatore di tensione.
La durata della batteria dipende dalle caratteristiche della batteria e dalla potenza assorbita dal carico. In caso di scarica della fonte di alimentazione di backup, viene dato un comando per spegnere l'utenza. Se la tensione di rete raggiunge un livello normale, l'UPS passa al normale funzionamento di rete e inizia a caricare la batteria.
