محاسبه توان ups
هنگام خرید ups خیلی از ما اطلاعات کافی در مورد اینکه یو پی اس با چه توانی انتخاب کنیم و اینکه باتری های ups چه مقدار شارژ می تواند نگه دارند نداریم و این باعث می شود نیاز به مشاور برای خرید محصول مناسب ضروری به نظر آید. در این مطلب سعی شده است هر آنچه برای تهیه و خرید یو پی اس مناسب، مفید است بیان شود.
از چه میزان توان ups می توانیم استفاده کنیم؟
احتمالا اولین سوالی که ذهن شما را درگیر میکنه این است که چه تعداد مصرف کننده میتوانیم به ups وصل کنیم؟ از مهمترین نکاتی که باید در انتخاب یک سیستم ups به آن توجه کرد، تناسب بین توان ups با توان مصرفی تجهیزات سیستمی که به ups متصل است. توان ups ها با واحد ولت آمپر VA بیان می شود. اما برای اندازه گیری توان مصرفی تجهیزات که به ups متصل هستند از واحد وات بهره گرفته شده. حتما توان سیستمی ups بر حسب وات با توان مصرفی تجهیزاتی که به ups متصل هستند باید با یکدیگر تناسب داشته باشند. اگر بخواهیم از تمام توان تجهیزات الکتریکی استفاده کنیم آسیب می بینند و ups هم مستثنی نیست. ما مجاز هستیم حداکثر از 70% توان یو پی اس با واحد ولت آمپر استفاده کنیم. استفاده بیشتر از این مقدار موجب صدمه جدی می شود. مقدر ضریب توان هم باید در محاسبات اعمال شود که در ادامه به صورت مفصل توضیح داده شده. بررسی کامل اینکه ups و چه کاربردی دارد نیازمند یک مقاله جدا می باشد.
چگونه توان ups را به وات تبدیل کنیم ؟
بهتر است ابتدا ضریب توان یا power factor توضیح داده شود. pf عامل توان است و هر چه قدر سازندگان ups بتوانند عدد آن را به یک نزدیک کنند از کیفیت و مرغوبیت بالاتری برخوردار می شود. ایده آل ترین عدد pf عدد یک است که عملا رسیدن به این عدد سخت و تقریبا غیر ممکن است. برای تبدیل توان یو پی اس به وات باید از عامل توان استفاده شود و تمامی توان ولت آمپر در پاور فاکتور ضرب شود. با این کار توان نهایی یک سیستم ups برحسب وات به دست می آید. شایان ذکر است که پاور فاکتور در نوع و کیفیت هر کدام از ups ها متفاوت خواهد بود.
محاسبه توان قابل استفاده ups بر حسب وات
مقدار توانی که در پارگرف اول برای توان قابل استفاده بیان کردیم برحسب ولت آمپر بود و حالا این مقدار با واحد وات بیان شده است. حداکثر توان قابل استفاده از حاصل ضرب توان (kva) در ضریب توان در عدد ثابت 0.7 که حداکثر بازدهی قابل استفاده است به دست می آید. توان مصرف کننده هایی که به یو پی اس متصل می شود باید از مقدار توان قابل استفاده کمتر باشد.
مصرف کننده های ups
برای محاسبه مقدار توان و زمان Backup برای ups ها باید مصرف کننده هایی که به ups متصل هستند را نیز مورد توجه قرار داد. دستگاه های بسیاری می توانند به ups ها متصل شوند از جمله سیستم های امنیتی، خودپرداز، درهای برقی، آسانسور، تلفن تا در زمان اضطراری برق مصرفی آن ها را تامین کند. برای داشتن یک ups خوب حتماً باید بهترین آمپر باتری انتخاب شود.
برای محاسبه مقدار توان و زمان Backup برای ups می توان از کاتالوگ ups ها برای پیدا کردن فرمول ها بهره گرفت. همان طور که کمی پیش عنوان کردیم با استفاده از واحد وات w توان مصرفی مشخص می شود و معمولاً بر روی تمامی دستگاه های برقی وجود دارد. برای محاسبه مقدار توان و زمان Backup برای ups می توان به برچسب دستگاه مراجعه کرد برای مثال کولر آبی حدود ۷۰۰ وات، شارژر موبایل ۱۰ وات، مودم های وایرلس ۵۰ وات، مودم های با سیم ۲۵ وات، کامپیوتر با مانیتورهای ال سی دی ۲۵۰ وات، لپ تاپ ها حدود ۴۵ وات، اسکنر ۴۰ وات، سوئیچ شبکه ۱۰۰ وات ، سوئیچ شبکه ۲۴ کانال ۱۵۰ وات، پرینترلیزری ۴۵۰ وات، پرینتر جوهر افشان ۲۵۰ وات، پرینترهای لیزری سه کاره ۷۰۰ وات مصرف دارند و برای بررسی مصرف کننده های بیشتر اینجا را کلیک کنید تمام اعداد به صورت تقریبی هستند و برای محاسبات اعداد روی برچسب مصرف کننده باید ملاک محاسبات قرار گیرد .
زمان پشتیبانی باتری ups
مدت زمانی که باتری ها می توانند توان مورد نیاز را تامین کنند متفاوت است. این زمان به تعداد مصرف کننده های متصل به یو پی اس و همچنین ظرفیت باتری ها بستگی دارد. به طور کلی باتری هایی که ۷ آمپر ساعت ظرفیت دارند بسیار سریع تر از باتری های ۱۸ آمپر ساعت تخلیه می شوند. ولتاژ باتری ها از نوع dc است. شارژرها موظف هستند که جریان و ولتاژ را برای شارژ باتری ها کنترل کنند و زمانی که نیاز هست از شارژ باتری ها جهت تغذیه مصرف کننده ها استفاده شود. به مدت زمان دشارژ شدن باتری ها بک آپ تایم می گویند . باتری های بسیار متنوع و گوناگونی در میزان آمپر ساعت به بازار عرضه می شوند، به همین دلیل برای استفاده صحیح از باتری ها، ابتدا باید مقدار توان و زمان backup آن ها مورد بررسی قرار بگیرد و بعد از آن اقدام به خرید باتری ups شود.
محاسبه backup تایم ups
باتری ها بعد از مدتی کار کردن از کیفیت آنها کاسته می شود و زمانی که می توانند برق مصرف کننده ها را تامین نمایند حتی تا 70% زمان اولیه تست و راه اندازی کاهش می یابد. بنابراین محاسبات صورت گرفته برای بهترین شرایط باتری است. اگر مقادیر کاربردی برایتان مهم هست عددی که از فرمول زیر به دست می آید در 0.7 ضرب کنید این عدد بخاطر افت کیفیت باتری است. ولتاژ باتری بر حسب ولت، واحد جریان آمپر ، توان مصرفی وات است و در انتها مدت زمان برق دهی یو پی اس با واحد آمپر ساعت بیان می شود.
- توان مصرفی / ( آمپر باتری * ولتاژ باتری * تعداد باتری) =مدت زمان برق دهی ups ها
انتخاب تعداد باتری برای ups
برای راه اندازی ups ها تعداد مشخصی باتری از نوع داخلی یا خارجی می توان به آن وصل کرد که داخل کاتالوگ آن بیان می شود وصل کردن بیش اندازه می تواند باعث صدمه به ups و شارژر آن شود .و همچنین اگر بار زیادی به یو پی اس وصل شود باعث می شود ups آلارم دهد و اگر این هشدار برطرف نشود موجب می شود در حالت bypass قرار بگیرد.
چگونه باتری با آمپر مناسب انتخاب کنیم ؟
هنگام قطعی برق، برای ما مهم است که باتری چه زمانی می تواند برق مورد نیاز ما را تامین کند. با توجه به تایم backup که مد نظرمان است باتری با آمپر مورد نیاز تهیه می کنیم. برای این کار از فرمول زیر استفاده می کنیم و بعد از آن اقدام به خرید باتری می کنیم.
حتما فروش دستگاه ups باید از نمایندگی های مجاز انجام شود تا اصول طراحی و نصب به درستی رعایت شود و کارایی و بازدهی بالاتری داشته باشد.
محاسبات بک آپ تایم یو پی اس با مثال
با بیان این مثال سعی بر آن شده مطالب گفته شده کاملا روشن گردد.
برای هر یو پی اس یک ولتاژ مستقیم استاندارد وجود دارد که در بعضی مدل ها قابل تغییر است. این ولتاژ از سری کردن تعداد مشخصی باتری به دست می آید. به فرض مثال اگر ولتاژ dc مورد نیاز 48 ولت باشد نیاز به چهار عدد باتری 12 ولت است .فرض کنید یک ups دو کیلو ولت آمپر با ضریب توان 0.8 میخواهد برق تعدادی مصرف کننده با توان 1050 وات را تامین کند آیا مجاز به استفاده از این یو پی اس هستیم و اینکه چقدر شارژ می تواند نگه دارد؟ در قسمت پایین، محاسبات مربوط به آن را انجام می دهیم . ابتدا حداکثر توانی که مجاز به استفاده هستیم حساب میکنیم. تعداد سه عدد باتری با جریان 7 آمپر استفاده شده وات 1120 = 0.7 * 0.8 * 2000 = حداکثر توان قابل استفاده
پس ups فوق برای تامین انرژی مورد نیاز مصرف کننده ها مشکلی ندارد . حال زمان backup را حساب میکنیم
0.17 = 1050 / ( 0.7 * 7 * 12 * 3 ) = زمان backup
عدد به دست آمده بر حسب ساعت می باشد که با ضرب در عدد 60 به دقیقه تبدیل میکنیم . تقریبا 7 دقیقه شارژ می تواند نگه دارد . این مقدار برای ما مطلوب نیست و میخواهیم حداقل 30 دقیقه مصرف کننده ها روشن بمانند پس به صورت زیر باتری با آمپر دلخواه انتخاب می کنیم .
آمپر ساعت 14.6 = 36 / ( 0.5 * 1050 ) = آمپر ساعت باتری
پس از باتری 18 آمپر استفاده میکنیم .
یو پی اس چند ساعت کار می کند؟
سوالی که فکر خیلی از ما را درگیر می کند این است که یو پی اس چند ساعت کار می کند. محاسبه زمان پشتیبانی یو پی اس بسیار ساده است. در قسمت های بالا روش ها محاسبه بکاپ تایم بیان شده است. ups ها در زمان قطعی برق، مدت زمان محدودی قادر هستند کار کنند و این زمان معمولا در اندازه ای در نظر گرفته می شود که اپراتور یا کاربر بتواند تجهیزات خود را خاموش کند و یا اینکه کار خود را به پایان برساند. اهمیت همین زمان کم، شاید زیاد به چشم نیاید ولی بارها می تواند باعث نجات افراد، اطلاعات، دستگاه ها و … شود.
حداکثر زمان پشتیبانی ups چقدر است؟
زمان بکاپ یا پشتیبانی به تعداد باتری و ظرفیت آنها و همچنین توان مصرفی بستگی دارد. این که بخواهیم زمان دقیقی بیان کنیم امکان پذیر نیست. عوامل متعددی باید در نظر گرفته شود و نیازمند محاسبه فرد متخصص است. در کل دستگاه های ups زمان محدودی می توانند برق پشتیبان را تامین کنند.