Какой ИБП подойдет для автономной работы 3 часа при нагрузке 500Вт

Здравствуйте, Дмитрий.

К сожалению, заданные Вами технические требования являются взаимоисключающими. У большинства производителей минимальный по величине корпуса ИБП On-Line – это ИБП на 1000 ВА. Это дает возможность защитить нагрузку в 700-800 Вт. Но на очень небольшой период времени. Все они имеют в корпусе два-три АКБ на 7 Ач. Следовательно, если не отказаться от требования внутреннего расположения АКБ, придется купить ИБП существенно большей мощности, чем необходимо.

Например, ИБП Inelt Monolith 6000RT (комплектация 20 АКБ 12 В 5 Ач) – возможно как вертикальное, так и горизонтальное расположение корпуса. Применение этого ИБП позволит обеспечить время резервирования в 1 час 47 минут. Но это уже и существенно большие габариты и намного дороже.

Если есть возможность, рекомендую рассмотреть возможность применения ИБП с внешними АКБ. Применение ИБП Hitachi HS11-1 в комплекте с тремя АКБ 55 Ач (например, DELTA HRL 12-55X). Применение этого комплекта обеспечит время автономной работы в 2 часа 50 минут. Если уменьшить емкость АКБ, габарит аккумуляторного комплекта можно уменьшить, но ценой уменьшения времени автономной работы. «Вытянуть» техническое решение по вертикали возможно при помощи применения вертикального стеллажа в 4 яруса под АКБ до 100 Ач.

Расчет времени автономной работы при подготовке ответа проводился при помощи программного обеспечения компании Chloride ver.1.2.2.1.

*****

В нашем интернет-магазине положена скидка при покупке комплекта ИБП + аккумуляторы для газового котла.

*****

Если этот ответ не помог Вам определиться — звоните 8(495)259-40-74, пишите [email protected]. И мы Вам обязательно поможем!

Если Вы не нашли ответ на свой вопрос, задайте его нам

www.1000va.ru

ИБП для дома на длительное время автономной работы: варианты и цены

Время автономной работы ИБП определяется аккумуляторами. Ниже представлены примеры наших работ на случай средних и длительных отключений электричества.

Стоимость и варианты комплектов вы можете посмотреть на странице ИБП для дома.

Часто недостатком ИБП (инверторов) по отношению к генераторам считают ограниченность по времени автономной работы от батарей. Однако следует учитывать, что бюджетные модели генераторов имеют запас топлива в баке на 8-10 часов работы + при доливе топлива требуется обязательные циклы отдыха. Большие стационарные дизельные и газовые генераторы могут без остановки работать сутки и более, но их стоимость с учетом работ по установке и обслуживанию весьма высока. Читайте подробнее статью о различиях генератора и бесперебойника.

В качестве лучшей альтернативы можно рассмотреть инвертор или ИБП (о разнице в этой статье) с большим батарейным банком. Давайте рассмотрим примеры.

1. Бюджетный вариант на отдельные автоматы ~75-80т.р.

Бесперебойник мощностью до 3 кВт с 2 или 4 аккумуляторами.

Такое решение позволяет бесперебойно питать:

• Газовый котел отопления (кстати, есть ИБП только для котла отопления)
• Резервное освещение
• Холодильник
• Розетку ТВ, сигнализации, домофона
• Погружные/скважинные насосы с плавным пуском.

Примеры подобных решений:

Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите. При постоянной нагрузке в 200Вт время автономии более 20часов

Можно установить аккумуляторы большей емкости:

Инвертор и 4 аккумулятора Delta DTM 12200 L по 200Ач. Автономная работа более 20 часов уже на нагрузке в 400Вт

Если качество сети низкое, нередки сильные просадки и “моргания” напряжения  можно рекомендовать ИБП on-line типа:

– Цены и описания подобных систем

2. Бесперебойное питание одной фазы из трех. Мощность до 6кВт.  Бюджет ~150-200т.р.

Как правило, для сохранение комфорта и безопасности резервное питание в доме требуется для ограниченного круга потребителей.  Практика показала оптимальность решений по установке источника бесперебойного питания на одну фазу с подключением на эту фазу всего самого ответственного оборудования:

• Система отопления с газовым или твердотопливным котлом
• Холодильники и морозильники
• Всё низковольтное оборудование: видеонаблюдение, домофон, wi-fi, домашний сервер и т.п.
• Любой насос скважины и повышения давления
• Освещение нескольких помещений
• Автоматические ворота
• Часть кухонной техники и т.п.

Для такой системы рационально использовать 4, 6 или 8 внешних аккумуляторов ёмкости 150-250Ач.

Примеры:

Инвертор 6кВт на отдельную фазу.  Автономия более 8 часов на нагрузке 700Вт

Здесь использован узкий стеллаж для экономии места. Дополнительно был полностью заменен распределительный щит.

При плохой питающей сети лучше установить ИБП on-line типа с очень качественной стабилизацией напряжения

– Варианты и цены

3. Бесперебойник на весь дом. Мощность от 9кВт. Бюджет от 250т.р.

Когда требуется максимальный комфорт или нет возможности выделить отдельную группу потребителей на резерв, мы монтируем систему гарантированного питания сразу на весь дом. Тут есть несколько вариантов:

1. Мощный однофазный инвертор с автоматикой объединения 3-х фаз в одну при пропадании напряжения. Мощность инвертора рекомендуется в районе 9-15кВт. При необходимости устанавливаются стабилизаторы напряжения для каждой фазы.
2. ИБП on-line с трехфазным входом и однофазным выходом (3в1). Такой источник объединяет мощность 3-х фаз в одну качественно стабилизируя её. Оптимальная мощность 20кВа (18кВт). Бюджет ~350т.р.
3. Трехфазные ИБП могут перекрыть любые потребности по мощности и времени автономной работы. Такие решения используются для больших коттеджей и особняков. Цена подобных комплексов стартует от 500т.р.

Примеры

Инвертор для всего дома с высокоточными стабилизаторами напряжения. 8 АКБ по 200Ач – это автономная работа более 16 часов на постоянной средней нагрузке в 1кВт (среднее потребление дома площадью 200-250 м.кв.)

 

ИБП конфигурации 3в1 для бесперебойного и стабильного питания коттеджа.

 

Доступный диапазон мощностей таких ИБП от 20кВа до 120кВа. Возможны как конфигурации со встроенными малыми АКБ для перекрытия времени на старт генератора, так и внешние сборки с огромными батарейными ёмкостями

– Варианты и цены

Посмотрите наше видео про возможные варианты решений:

Ниже представлено ещё несколько систем с большими батарейными банками

Инвертор МАП “Энергия” 9.0/48 и 8 аккумуляторов по 200Ач

Набор из 8 батарей Delta DTM 12200L честной емкостью по 200Ач стал своего рода стандартом для инверторных систем, ориентированных на длительную автономию. При отсутствии хозяев в доме будет работать система отопления и холодильник. Совокупная длительная нагрузка – около 250Вт. Время автономии при этом – почти 4 суток (92 часа). В случае активной деятельности в доме усредненная нагрузка будет около 800-1000Вт в час. Автономия 21-16 часов соответственно. В экономично режиме: отопление+холодильник+свет+ТВ – автономия около 2-х суток.

Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 200Ач

Установка расположена в отапливаемом гараже и при отключениях света через коммутатор фаз запитывает весь дом. Тестовые отключения показали среднюю нагрузку в час около 900Вт (дом с газом, площадью около 350кв.м). Время автономной работы – 31 час. Другой пример подобной сборки:

Инвертор, который питает одну фазу

Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 250Ач

Система на базе 12 АКБ Delta DTM 12250L (250Ач – самая большая емкость среди 12В AGM аккумуляторов) питает отопление, водоснабжение, видеонаблюдение. Обеспечивает автономную работу без электричества более 2.5 суток (средняя нагрузка 500Вт). 1кВт нагрузки продержится 36 часов.

ИБП Stark On-line 10 000 и 18 аккумуляторов по 100Ач

Садовое товарищество, где был куплен дом нашим клиентом, отличалось крайне низким качеством питающей сети. Трансформатор на 200кВа питает более 300участков, мощности не хватает, в следствии чего напряжение постоянно проседает и часто вообще пропадает. Решение проблемы – ИБП On-line типа мощностью 10кВа. Батарейный банк – 18 аккумуляторов по 100Ач – Leoch DJM12100 обеспечат автономией около 30 часов на нагрузке 700Вт.

Организация больших батарейных банков для длительной автономии требует правильного подбора головного устройства (ИБП/инвертор), обладающего мощным зарядным устройством для корректной работы с аккумуляторами.

tok-shop.ru

Комплект ИБП 2 кВА для котла и насосов на 3 часа на UPS-LAB.ru

Система предназначена для защиты котельного оборудования (автоматики котла отопления, горелки, Системы Автоматического Отключения Газа, циркуляционных насосов) от проблем в сети электропитания, таких как:

• пониженное напряжение
• повышенное напряжение
• искажение формы питающего напряжения, частоты
• отсутствие питающего напряжения до 3,5 часов при постоянной нагрузке 500 Вт.
  

Система защитит Ваше котельное оборудования от поломок, неправильного функционирования и сбою заданных настроек, сохранит комфортную температуру в доме при отключении электричества.

Преимущества системы:

• Работает как с фазонезависимыми, так и с фазозависимыми котлами.
• Система полностью автоматическая
• Стабилизирует входное напряжение в широких пределах (вплоть до 120-288 В при 800 Вт нагрузки) без перехода на батареи
• Время переключения на батареи составляет 0 мс. благодаря технологии онлайн (двойное преобразование)
  
• В отличие от генератора, практически не шумит, не требует специально оборудованного помещения и дозаправок топливом
• Расчетный срок службы батарей — 10 лет.
• Возможно подключение SNMP адаптера для мониторинга и управления системой через интернет.
• Простота монтажа
• Низкий уровень шума
• Большое время наработки на отказ
• Синусоидальное напряжение на выходе
• Защита от глубокого разряда батарей
  

В комплект входят:

• ИБП Gewald Electric HT1102L-II — 1 шт.
• Аккумулятор для ИБП 55Ач 12В — 4 шт.
• Все необходимые провода и перемычки.

Ориентировочное время автономной работы зависит от от средней по времени мощности подключенной нагрузки:

 

Мощность нагрузки	250 Вт	500 Вт	750 Вт	1100 Вт	1400 Вт
Время автономной работы	7 ч. 55 мин.	3 ч. 25 мин.	1 ч. 55 мин.	1 ч. 15 мин.	0 ч. 55 мин.

* — длительность автономной работы рассчитана исходя из электрической мощности котла 500 Вт.

 

Этот комплект можно с успехом использовать как ибп для Baxi, Buderus, De Dietrich, Protherm, Rinnai, Vaillant, Viesmann, Wolf и других котлов отопления, или же как ибп для циркуляционного насоса купить.

Стоит также отметить, говоря об ибп для котла, цена на него существенно ниже стоимости владения генератором, которая включает в себя подготовку помещения для установки генератора, стоимость ТО, топлива и смазочных материалов.

www.ups-lab.ru

Время работы ИБП

Поиск продукции Каталог товара Торговые марки

Время работы ИБП Наиболее часто задаваемый вопрос при выборе ИБП: — «на сколько его хватит?» (какое время инвертор проработает при отключении в сети). Прежде всего, нужно разделить два понятия: конструктивно заложенная возможность непрерывной работы оборудования (инвертор может работать непрерывно с номинальной (полной) нагрузкой неограниченное время – 24 часа в сутки и 365 дней в году) фактическое время автономной работы ИБП от аккумуляторной батареи. Как бы ни показалось кому-то странным, но время автономной работы источника бесперебойного питания почти не зависит от его конструктивной мощности. Определяющими здесь являются два главнейших параметра. Первый – емкость аккумуляторной батареи. Чем больше емкость батареи, тем дольше проработает инвертор. В упрощенном виде время работы можно определить следующим образом: Например, к инвертору подключена батарея напряжением 48 В. Емкость – 120 Ач Поэтому суммарная энергия, запасенная в ней и которая потенциально может питать инвертор для выработки напряжения, питающего нагрузку равна 120 х 48 = 5760 ВтЧ Учтем потери при преобразовании (КПД = 90%) и получим 5760 х 0,9 = 5184 ВтЧ Разделив эту величину на мощность подключенного оборудования, получим возможное время непрерывной работы, например: кипятильник мощностью 500 Вт 5184 ВтЧ : 500 Вт = 10,34 часа Мы сможем непрерывно кипятить воду в течение более 10 часов. А если кипятильник будет мощностью 1000 Вт, то заряда батареи хватит только на 5 часов 5184 ВтЧ : 1000 Вт = 5,2 часа Второй важнейший фактор, влияющий на время автономной работы — это мощность, потребляемая подключенным к ИБП оборудованием. Естественно, что чем большую нагрузку подключить к инвертору, тем быстрее израсходуется заряд батареи, и наоборот, уменьшая потребляемую мощность, увеличиваем время работы. Конечно, это несколько утрированный пример для пояснения принципа расчета. В реальных условиях подключается наиболее важное оборудование, ради которого и создаются такие системы бесперебойного питания: отопительное оборудование, системы сигнализации, связи и т.д. Здесь учитывают все мощности: горелка, двигатели вентиляторов наддува, циркуляционные насосы, автоматика и электроника управления, а расчеты ведут, принимая во внимание пусковые токи (на период включения). Мы провели расчет времени работы ИБП в зависимости от модели ИБП, ёмкости аккумуляторных батарей и подключаемой нагрузки: Расчет времени работы комплекта SKN(M)-1000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки =»#bbd7f5″> Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 500 700 120 6,5 ч 2,6 ч 1,8 ч 200 10,8 ч 4,3 ч 3,1 ч 250 13,5 ч 5,4 ч 3,9 ч Расчет времени работы комплекта SKN(M)-2000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 500 700 1000 1400 120 13 ч 5,2 ч 3,7 ч 2,6 ч 1,8 ч 200 21,6 ч 8,6 ч 6,2 ч 4,3 ч 3,1 ч 250 27 ч 10,8 ч 7,8 ч 5,4 ч 3,9 ч Расчет времени работы комплекта SKN(M)-3000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 500 700 1000 1400 2100 120 26 ч 10,4 ч 7,4 ч 5,2 ч 3,6 ч 2,5 ч 200 43,2 ч 17,2 ч 12,4 ч 8,6 ч 6,2 ч 4,1 ч 250 54 ч 21,6 ч 15,6 ч 10,8 ч 7,8 ч 5,1 ч Расчет времени работы комплекта SKN(M)-5000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 500 700 1000 1400 2100 2900 3500 120 26 ч 10,4 ч 7,4 ч 5,2 ч 3,6 ч 2,5 ч 1,8 ч 1,5 ч 200 43,2 ч 17,2 ч 12,4 ч 8,6 ч 6,2 ч 4,1 ч 3 ч 2,5 ч 250 54 ч 21,6 ч 15,6 ч 10,8 ч 7,8 ч 5,1 ч 3,7 3 ч Расчет времени работы комплекта SKN(S)-1000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 500 700 1000 120 6,5 ч 2,6 ч 1,8 ч 1,3 ч 200 10,8 ч 4,3 ч 3,1 ч 2,2 ч 250 13,5 ч 5,4 ч 3,9 ч 2,7 ч Расчет времени работы комплекта SKN(S)-5000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 700 1000 2100 2900 3500 4200 5000 120 26 ч 7,4 ч 5,2 ч 2,5 ч 1,8 ч 1,5 ч 1,2 ч 1 ч 200 43,2 ч 12,4 ч 8,6 ч 4,1 ч 3 ч 2,5 ч 2 ч 1,7 ч 250 54 ч 15,6 ч 10,8 ч 5,1 ч 3,7 ч 3 ч 2,6 ч 2,2 ч Расчет времени работы комплекта SKN(S)-6000 в зависимости от емкости батарей и нагрузки Емкость аккумулятора, Ампер Час Мощность подключаемого оборудования, Ватт 200 700 1000 2100 2900 3500 4200 5000 6000 120 26 ч 7,4 ч 5,2 ч 2,5 ч 1,8 ч 1,5 ч 1,2 ч 1 ч 0,8 ч 200 43,2 ч 12,4 ч 8,6 ч 4,1 ч 3 ч 2,5 ч 2 ч 1,7 ч 1,4 ч 250 54 ч 15,6 ч 10,8 ч 5,1 ч 3,7 ч 3 ч 2,6 ч 2,2 ч 1,8 ч 1 Ноября 2013 ← возврат к списку

sentosa.ru

Расчёт времени резерва питания от ИБП

09-03-2013

Определение необходимого времени автономной работы ИБП

Учитывая возможность отключения внешнего электропитания дома, необходимо знать (определить) расчётное время автономной работы источника бесперебойного питания котла отопления. Причин, по которым может пропасть напряжение в сети, достаточно много. Это может быть авария на линиях электропередач, авария на трансформаторной подстанции, обрыв подводящих линий электросети, замыкание проводки внутри дома, существенные искажения параметров поставляемого тока, переход поставщика энергии на графики временных отключений потребителей.

Однако, какой бы ни была причина отключения электроэнергии, необходимо обеспечить эффективное и надёжное электропитание отопительного оборудования. Остановка системы отопления в зимнее время может привести к размораживанию системы и большим расходам по её ремонту и ремонту помещений.

Длительность отключений электроэнергии существенно различается в разных районах города или в разных поселениях. Для примерной оценки времени возможных отключений нужно провести длительные наблюдения или опрос соседей.

Если длительность отключений не превосходит одних суток, то задачу обеспечения бесперебойным электропитанием системы отопления можно решить с помощью установки нужного ИБП. Если длительность отключений превосходит сутки, то для решения задачи бесперебойного питания лучше использовать комбинацию двух приборов: ИБП и электрогенератор.

Расчёт времени автономной работы ИБП системы отопления дома

После того, как мы определились с желаемой длительной автономной работы системы отопления, можно переходить к проектированию системы бесперебойного питания отопительного оборудования.

На этом этапе нужно определить общую электрическую мощность всех приборов системы отопления, для которых необходимо обеспечивать автономное электропитание.

Точное значение электрической мощности отопительного оборудования можно найти в технических паспортах данных приборов. Для расчёта конфигурации источника бесперебойного питания и времени его автономной работы можно использовать приблизительные значения мощности приборов.

Электрическая мощность настенных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 100 до 200 Вт.

Электрическая мощность напольных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 50 до 150 Вт.

Электрическая мощность внешних циркуляционных насосов обычно находится в диапазоне от 50 до 200 Вт.

Значения некоторых популярных котлов отопления вы найдёте в статье Электрическая мощность настенных и напольных газовых котлов.

Аналитический метод расчета времени автономной работы бесперебойника для котла

Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторными батареями зависит в первую очередь от общей ёмкости всех АКБ. Фактически, при работе ИБП происходит перевод энергии заряда аккумуляторных батарей в электрическую энергию с напряжением 220 Вольт. Так как инвертор бесперебойника не является абсолютно идеальным прибором и имеет потери, то необходимо учитывать коэффициент его полезного действия. Кроме того, аккумуляторные батареи не могут высвободить все 100 % энергии, нужно учитывать коэффициент доступной ёмкости АКБ.

С учетом этих коэффициентов формула расчёта принимает следующий вид:

T  = E * U / P * KPD * KDE  (часов),

где E — ёмкость всех подключенных АКБ, U — напряжение АКБ, P — мощность нагрузки, KPD примерно равен 0,8,  KDE равен примерно 0,9. 

Коэффициенты доступной ёмкости и полезного действия не являются фиксированными величинами. Эти коэффициенты зависят от скорости расхода энергии, от температуры и влажности воздуха.

Приведём несколько примеров расчётов времени автономной работы ИБП:

1. Используются АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 60 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
   В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
   T =  60 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 ч
2. Используются АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
   В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
   T =  150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 ч
3. Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
   В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
   T =  2 х 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 ч
4. Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 120 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и двух циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый.
   В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
   T =  2 х 120 х 12 / (50 + 2 х 100)  х 0,8 х 0,9 = 8,3 ч
5. Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической  мощностью 50 Вт и трех циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый
   В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
   T =  3 х 200 х 12 / (50 + 3 х 100)  х 0,8 х 0,9 =  14,8 ч
6. Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 130 Вт
   В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
   T =  3 х 200 х 12 / 130 х 0,8 х 0,9 =  40 ч

Использование таблиц для расчёта времени автономного бесперебойного питания

Для расчёта времени резерва источников бесперебойного питания для систем отопления можно использовать специальную таблицу. Таблица составлена на основе использования формулы расчёта времени автономной работы ИБП. При расчёте данных использовались следующие значения вспомогательных коэффициентов: КПД источника бесперебойного питания 80%, коэффициент доступной ёмкости аккумуляторной батареи 90%.

Таблица расчёта времени автономной работы ИБП для котлов отопления по общей ёмкости подключенных АКБ в зависимости от величины полезной нагрузки.

Общая ёмкость и напряжение АКБ	Нагрузка 100 Вт	Нагрузка 150 Вт	Нагрузка 200 Вт	Нагрузка 300 Вт	Нагрузка 400 Вт	Нагрузка 500 Вт
40 Ач, 12 В	3,5 ч	2,3 ч	1,7 ч	—	—	—
60  Ач, 12 В	5,2 ч	3,5 ч	2,6 ч	—	—	—
100 Ач, 12 В	8,6 ч	5,8 ч	4,3 ч	2,9 ч	2,2 ч	1,7 ч
150 Ач, 12 В	13 ч	8,6 ч	6,5 ч	4,3 ч	3,2 ч	2,6 ч
200 Ач, 12 В	17,3 ч	11,5 ч	8,6 ч	5,8 ч	4,3 ч	3,5 ч
300 Ач, 12 В	25,9 ч	17,3 ч	13 ч	8,6 ч	6,5 ч	5,2 ч
400 Ач, 12 В	34,6 ч	23 ч	17,3 ч	11,5 ч	8,6 ч	6,9 ч
500 Ач, 12 В	43,2 ч	28,8 ч	21,6 ч	14,4 ч	10,8 ч	8,6 ч
600 Ач, 12 В	51,8 ч	34,6 ч	25,9 ч	17,3 ч	13 ч	10,4 ч

Примечание: ориентировочное время резерва указано при следующих условиях:

• АКБ полностью заряжена;
• температура АКБ +25 °С;
• фактическая ёмкость АКБ соответствует номиналу, указанному на АКБ.

Указано время для НЕПРЕРЫВНОГО режима работы. В циклическом режиме работы время увеличится пропорционально.

Время работы в значительной степени может отличаться от полученных значений в зависимости от типа производителя АКБ, а также от остаточной ёмкости АКБ.

При выборе ИБП для котла отопления следует учитывать следующие параметры:

• максимальную полную мощность подключаемой полезной нагрузки с учётом реактивной нагрузки;
• максимальную разрешенную ёмкость подключаемых АКБ;
• время заряда батарей указанной ёмкости.

Более точные таблицы расчёта длительности резерва источника бесперебойного питания для систем отопления вы найдёте в технических спецификациях специализированных ИБП в разделе Источники бесперебойного питания.

Читайте также по теме:

---

Тех. поддержка

Бастион в соц. сетях

Канал Бастион на YouTube

teplo.bast.ru

Как выбрать ИБП, часть 2

Какой выбрать ИБП? Эту тему мы подняли в предыдущей статье и рассмотрели типы бесперебойников, которые предлагают производители. Сегодня поговорим о том, как выбрать источник бесперебойного питания в зависимости от ваших задач и типа вашего оборудования, а также рассчитаем необходимую мощность UPS.

То, какой бесперебойник вам нужен, зависит от нескольких основных моментов:

1. От каких именно неполадок в сети вы хотите защитить оборудование?
2. Особенности конструкции оборудования, которое вы хотите подключить к ИБП.
3. Планируемая мощность нагрузки на ИБП.
4. Необходимое время автономной работы.

 

Итак, в этой статье мы рассмотрим выбор бесперебойника, учитывая следующие вопросы:

 

Зачем вам нужен ИБП?

Ответ на вопрос: какой бесперебойник выбрать  — зависит прежде всего от того, зачем он вам нужен.

	Для чего?	Что покупать
	Корректно выключить компьютер и успеть сохранить данные при отключении электроэнергии.	В этом случае смело берите недорогой ИБП off-line типа или линейно-интерактивный с запасом работы батарей на 5-15 минут.
	Обеспечить питанием оборудование в случае достаточно долгого отключения электроэнергии.	Если вашему оборудованию подходит несинусоидальная форма сигнала, покупайте ИБП офф-лайн или линейно-интерактивный, но повышенной емкости, с расчетом на долгую работу от батарей. Как рассчитать емкость, вы можете прочитать ниже. Самый большой запас времени работы в автономном режиме – у ИБП с внешними  батареями, за счет возможности увеличить емкость дополнительными аккумуляторами (подключаются параллельно). Такие бесперебойники чаще всего – из категории дорогих, с двойным преобразованием. Если необходимо действительно долгое время работы, десятки часов, возможно, лучшим выходом будет приобретение генератора.
	Защитить оборудование от повышенного или пониженного напряжения, провалов, опасных для техники отключений на несколько секунд (любят у нас электрики дергать рубильник туда-сюда).	Для этих целей вам нужен ИБП с функцией AVR (автоматической регулировки напряжения): линейно-интерактивный ИБП или более дорогой с двойным преобразованием. Стабилизация напряжения в линейно-интерактивных UPS чаще всего реализована в ступенчатом, грубом виде, в онлайн моделях стабилизатор работает плавно.
	Защитить чувствительное оборудование от максимального количества сбоев и помех в электрической сети.	Для этих целей подойдет только бесперебойник on-line типа.

 

Отметим, что если вам необходима только стабилизация питания и не требуется обеспечение автономной работы оборудования при отключении электричества, целесообразнее купить отдельный стабилизатор.

Также, довольно часто используют связку стабилизатор + недорогой ИБП (бесперебойник включается в сеть ПОСЛЕ стабилизатора). Такой тандем не только позволяет регулировать напряжение в том случае, если в UPS этого не предусмотрено, но и продлевает срок эксплуатации батарей ИБП.

Для защиты какого оборудования вы покупаете ИБП?

Какой выбрать бесперебойник – также  зависит от особенностей конструкции подключаемой техники.  

Общее правило таково: к ИБП с правильной синусоидой на выходе можно подключать практически любую технику, требуется лишь правильно рассчитать мощность. К остальным UPS, особенно оффлайн типа, можно подключать далеко не все оборудование.

Особенность	Оптимальный тип ИБП	Пояснение
Элементы, чувствительные к несинусоидальной форме сигнала.	Линейно-интерактивные с правильной синусоидой, ИБП с двойным преобразованием (онлайн).	Наиболее часто встречаемый случай – это устройства с электродвигателем, насосом, компрессором, в том числе насосы газовых котлов, а также практически вся бытовая техника: холодильники, фены, стиральные машинки, электродрели и т. д.  На электродвигатель ступенчатая синусоида или, тем более, меандр, воздействуют негативно: возникают вихревые токи, падает индуктивное сопротивление, в результате двигатель перегревается вплоть до сгорания. Подробнее о правильной синусоиде здесь. В некоторых устройствах, например, лазерных принтерах, ксероксах также могут присутствовать компоненты, которым для работы требуется синусоидальная форма напряжения, и при работе от ИБП с прямоугольной или ступенчатой формой сигнала они прослужат гораздо меньше.
Индуктивные элементы (катушки индуктивности, дроссели).	ИБП on-line типа.	Довольно часто возникает вопрос – можно ли подключать к обычному дешевому бесперебойнику устройства с индуктивной нагрузкой, к примеру,  люминесцентные лампы? На практике подключают, и все вроде как работает.  Но следует учитывать, что многие производители этого категорически не рекомендуют и относят случаи поломки бесперебойника после подключения индуктивной нагрузки к негарантийным. Кроме того, встречались случаи, когда реактивная нагрузка повреждала не рассчитанный на нее ИБП.
Трансформаторный (линейный) блок питания.	ИБП on-line типа.	Выбирая ИБП для устройств с трансформаторными блоками питания, нужно с осторожностью относиться к UPS, который не выдает на выходе чистую синусоиду. При питании напряжением в форме меандра или ступенчатой синусоиды потери в трансформаторе увеличиваются, что, при сильной его нагруженности, приведет к уменьшению ресурсов трансформатора в десятки раз. Также на практике встречались случаи, когда сгорал сам УПС, к которому подключалась такая нагрузка.  С другой стороны, довольно часто аппаратура с маломощными трансформаторными блоками питания, например,  радиотелефоны, спокойно работает в паре с ИБП off-line типа. Однако многие производители, как и в случае индуктивной нагрузки, чаще всего не советуют подключать трансформаторные БП к обычным ИБП. Как отличить трансформаторный блок питания от обычного импульсного?  Если мы говорим о внешнем БП, то импульсный – обычно легкий и небольшой, а трансформаторный – тяжелее и больше, за счет того, что внутри него размещен, собственно, трансформатор. Тип встроенного блока питания определить сложнее, здесь нужно ориентироваться на документацию производителя. Хорошая новость – в большинстве случаев в электронной технике, такой как модемы, коммутаторы, роутеры, компьютеры сейчас используются именно импульсные БП.
Конструктивные элементы, чувствительные к качеству питания.	Только ИБП on-line типа.	Практически все знают, что техника болезненно воспринимает перепады напряжения в сети, или постоянно заниженное (завышенное) напряжение. Однако качество электропитания определяется не только напряжением. Чувствительное телекоммуникационное, аудио-видео, измерительное, медицинское оборудование  также негативно реагирует на: нестабильную частоту питания, радиочастотные помехи в сети, гармонические искажения напряжения, наносекундные и микросекундные импульсы напряжения.   Все это может не только искажать работу техники, но и сокращать срок ее работы.
Пусковые токи.	ИБП on-line типа с соответствующей нагрузке мощностью.	Оборудование, имеющее электродвигатели, насосы, компрессоры и прочие конструктивные элементы, которые в момент пуска потребляют большое количество электроэнергии, нельзя подключать к маломощным ИБП. Пусковые токи могут превышать стандартное потребление в 3-7 и более раз.

 

Как рассчитать мощность ИБП?

Для того, чтобы правильно выбрать бесперебойник, необходимо посчитать общую мощность оборудования, которое вы собираетесь к нему подключить. Значения мощности можно уточнить в технических характеристиках (паспорте или инструкции к технике).

Рассмотрим условный пример.

Мы хотим подключить к ИБП:

• компьютер на 250 Вт,
• монитор LCD на 60 Вт,
• кондиционер на 2000 Вт (cos φ = 0,8).

 

Здесь есть один момент: даже если мощность всех устройств выражена в одной единице, в данном случае в Вт, подсчитать нужно две мощности: в вольт-амперах и ваттах.

 

Мощность в вольт-амперах и ваттах — в чем разница?

Мощность, которая выражается в вольт-амперах (ВА, VA) называют полной мощностью. Она показывает реальную нагрузку оборудования, с учетом активной и реактивной.

Мощность, которая выражается в ваттах (Вт, W), называют активной мощностью.

Это две разные величины, и обе нужно учитывать при выборе ИБП нужной вам мощности. Это особенно важно, если вы собираетесь подключать к ИБП реактивную нагрузку, так как в таком оборудовании полная и активная мощность могут серьезно отличаться.

 Расчет мощности в вольт-амперах.

Для пересчета активной мощности (в ваттах) в полную мощность в вольт-амперах используем формулу:

где:

• VA  — полная мощность,
• W — активная мощность,
• P — коэффициент мощности оборудования.

 

Если оборудование относится к активной нагрузке, а это практически все сетевое, телекоммуникационное оборудование, приборы освещения и обогрева, то есть техника без индуктивности, без реактивной мощности, а также компьютерная техника с блоками питания с регулировкой коэффициента мощности (APFC), то коэффициент можно принять равным 1, или лучше с небольшим запасом — 0,95.

Если вы собираетесь подключать к ИБП лазерный принтер, кондиционер, люминесцентные лампы — оборудование, в котором есть электродвигатели и тому подобное, все, где есть индуктивность и реактивная мощность, а также компьютеры с блоками питания без APFC, то коэффициент мощности нужно посмотреть в паспорте устройства или на наклейке на задней стенке. Для такой техники его чаще всего указывают. Обозначается коэффициент мощности как Power Factor (PF) или cos φ.

В том случае, когда производитель не указал значение коэффициента мощности, но нагрузка однозначно не является полностью активной, можно взять наиболее распространенную величину: 0,7.

Вернемся к нашему примеру.

Блок питания в компьютере без регулировки коэффициента мощности, поэтому берем значение P равным 0,7. По монитору аналогично. Итого получаем полную мощность:

• для компьютера с монитором:(250+60)/0,7 =442 VA,
• для кондиционера: 2000/0,8 =2500 VA,
• Вместе: 2942 VA.

 

Итак, что же, покупаем бесперебойник на 3000VA?  Не торопитесь, не все так просто.

 Расчет мощности в ваттах.

Чаще всего встречается самый простой случай — когда мощность в ваттах, ее также называют активной мощностью, уже указана в документации к оборудованию. Если нет, можно пересчитать мощность из вольт-амперов в ватты, используя ту же методику, что и для полной мощности.

Посчитаем мощность нашего оборудования в ваттах:

• компьютер с монитором — 310 Вт,
• кондиционер — 2000 Вт,
• Вместе: 2310 W.

 

В нашем интернет-магазине, среди ИБП на 3000 VA, к примеру, есть такие:

ProLogix Professional 3000 LB USB ИБП — активная мощность 1800 Вт.

Logicpower LPM-PSW-3000VA — активная мощность 2100 Вт.

PowerCom VGS-3000 — активная мощность 2700Вт.

По полной мощности для нашего условного примера подходят все три, а вот по активной только один — PowerCom VGS-3000.

Покупаем его? Не тут-то было. Считаем дальше.

 

Запас мощности

Во-первых, нужно учесть, что ИБП не должен работать с максимальной загрузкой. Разные производители советуют разный запас мощности, в среднем бесперебойник не должен быть загружен больше чем на 70-80% от максимума. Значит, нам нужно «накинуть» еще хотя бы 20% на расчетное потребление подключенного оборудования.

Также нужно учесть возможный апгрейд техники (хотя бы 10%). Установка более мощной видеокарты в компьютер, замена монитора на модель большей диагонали — все это повлечет за собой увеличение потребляемой мощности, как активной, так и полной. 

Посчитаем запас для нашего оборудования.

Полная мощность: 2942+20% + 10%= 3883 VA.

Активная мощность: 2310+20% + 10% = 3049 W.

Итак, выбранная нами перед этим модель ИБП не подходит, ведь там всего лишь 3000VA и 2700W.

Но и это еще не все.

 

Пусковые токи

Оборудование, имеющее электродвигатели, насосы, компрессоры, отличается от обычного тем, что в момент включения потребляет в 3-7 и выше раз большую мощность, чем обычно. Это и есть так называемые пусковые токи. Если не учесть их наличие при расчете мощности и взять ИБП, который не выдержит эту нагрузку, то бесперебойник в лучшем случае будет выключаться при включении такой техники, в худшем — сгорит.

Пусковые токи есть также у устройств, которые содержат инерционные элементы или катушки индуктивности. Например, обычные лампочки накаливания и люминесцентные лампы при включении потребляют гораздо большую мощность, чем во время работы. Другое дело, что изначально это малые величины, и если мы говорим о нескольких лампах, такой пусковой ток можно не учитывать. Если же речь идет, к примеру, об огромном помещении с сотнями ламп, то скачок мощности может быть довольно заметным.

Большинство моделей ИБП рассчитаны на перегрузку, но редко больше чем на 150%. Опять же лучше перестраховаться и ориентироваться на меньшую, чем указано в паспорте, например, 120-130%. 

В нашем примере наибольшее значение имеют пусковые токи кондиционера. Допустим, они в 3,5 раза превышают обычную мощность, тогда мы имеем 7кВт активной и 8,75 кВА полной нагрузки при старте. 

Пусковые токи компьютера и монитора в этом примере рассматривать не будем, так как вероятность одновременного старта всего оборудования чрезвычайно мала (или же можно целенаправленно избегать такой ситуации).

Итого расчетная мощность ИБП, который нам нужен:

Полная:

8750 (кондиционер) + 442 (комп и монитор) + 10% на апгрейд + 20% запас = 12133 Ва (12,1 кВА).

Активная:

7000 (кондиционер) + 310 (комп и монитор) + 10% на апгрейд + 20% запас = 9650 Вт (9,6 кВт).

Сбросим 30% на перегрузочную способность, которую должен взять на себя ИБП.

Итого, вместо бесперебойника на 3000 VA, который был нам нужен на первый взгляд, на самом деле требуется купить мощный ИБП не менее, чем на 9300 VA/7420W.

Такие бесперебойники можно найти только в линейке дорогих.

И вот в этом месте стоит задуматься о целесообразности покупки ИБП примерной стоимостью выше 80 000 грн для кондиционера c ценником, к примеру, 5 000 грн 🙂

 

Именно из-за большой величины пусковых токов мало кто покупает ИБП для холодильников, стиральных машин и прочей подобной техники. Это просто экономически нецелесообразно.

Выбросив кондиционер из нашего примера, получим гораздо более адекватную величину нагрузки: ≈580 VA (400W) (пусковые токи для компьютера и монитора не считаем, так как они чаще всего покрываются перегрузочной способностью стандартного ИБП).

Для этих целей вполне подойдет, к примеру, APC Back UPS ES 700VA.

Как рассчитать необходимую емкость бесперебойника?

Обычно при выборе источника бесперебойного питания у нас есть какие-то определенные требования к времени, на протяжении которого он будет поддерживать работу подключенного к нему оборудования в случае отключения электроэнергии. Многие производители указывают примерный диапазон, например, пишут, что в зависимости от нагрузки, время работы от батарей составит 4-20 минут. Или указывают, что при работе с максимальной нагрузкой это время составит 5 минут.

Но это приблизительно, а нам нужно точно быть уверенным, что купленный нами UPS обеспечит работу от батарей для определенного перечня оборудования. Или же рассчитать, сколько времени будет держать нашу нагрузку какая-то выбранная нами модель ИБП.

Рассчитываем емкость аккумуляторов для известного времени автономной работы

Для расчетов нам понадобится:

• Общая активная мощность (в ваттах), оборудования, которое мы собираемся подключить к ИБП (W).
• Время автономной работы (T).
• КПД UPS (примерно можно взять 0,85).
• Номинальное напряжение батарей.

 

Используем формулу:

где:

• T — время планируемой автономной работы (ч),
• P — мощность подключенного оборудования (ВТ),
• KPD — КПД источника бесперебойного питания (можно взять примерно 0,85).

 

И формулу пересчета емкости в Вт*ч в емкость  в AH:

 

Допустим, нам нужно, чтобы компьютер и монитор из приведенного выше примера проработали 2 часа после отключения электроэнергии. 

Емкость (Вт*ч) = 2 * 310 / 0,85 = 730 Вт*ч.

Однако емкость батарей принято указывать в ампер-часах. Чтобы пересчитать емкость в ватт-часах в ампер-часы, потребуется указать номинальное напряжение батарей.

Для батарей 12В:

Емкость (А*ч) = 730/12 =  = 60,83 ≈ 61Ah.

Для батарей 24В:

730/24 = 30,42 ≈ 30Ah.

Поскольку чаще всего в ИБП используется 1-2 батареи, реже 4, емкостью 7-9AH, то подобрать ИБП стандартной комплектации для таких значений общей емкости нам будет сложно. Лучше всего купить источник бесперебойного питания с возможностью подключения внешних батарей и подбирать емкость по потребностям.

Каталог ИБП с возможностью подключения внешних батарей.

  

Например, могут подойти такие модели:

 

Преимуществом в этом случае также является то, что при увеличении нагрузки, подключаемой к ИБП, можно будет купить и подключить еще одну дополнительную батарею.

Рассчитываем время автономной работы, зная емкость ИБП

Для расчетов нам понадобится:

• Общая активная мощность (в ваттах), оборудования, которое мы собираемся подключить к ИБП (W).
• Общая емкость всех батарей ИБП в ватт-часах (Вт*ч). 
• КПД UPS (примерно можно взять 0,85).

 

Используем формулы: 

где:

• V — номинальное напряжение батарей (V),
• AH — емкость одной батареи (AH),
• N — количество батарей.

 

и

где:

• E — общая емкость (Вт*ч),
• KPD — КПД источника бесперебойного питания (по умолчанию можно взять 0,85,
• P — потребляемая мощность подключенного оборудования.

 

Возьмем для примера ИБП PowerCom BNT-800AP USB. Производитель заявляет время автономной работы 5 минут при максимальной загрузке. А сколько смогут проработать наш компьютер с монитором с потребляемой мощностью 310 Вт?

Общая емкость (Вт*ч) ИБП = 12В * 7,2AH * 1 = 86,4 Вт*ч.

Время = 86,4*0,85 / 310 = 0,237 часа ≈ 14 мин. 

 

Заключение

Теперь давайте коротко подведем итоги.

Для того, чтобы выбрать ИБП, необходимо:

• Определить, какой тип UPS вам нужен.
• Рассчитать необходимую полную и активную мощность ИБП, с учетом пусковых токов и небольшим запасом.
• Если нужно поддержание питания в течение какого-то определенного времени — рассчитать, какая емкость ИБП для этого нужна. И в зависимости от рассчитанной емкости покупать обычный бесперебойник или же ИБП и комплект дополнительных батарей к нему.

lantorg.com

Расчет времени автономной работы ИБП от аккумуляторов

Как профессионально и точно рассчитать время автономной работы бесперебойника или других потребителей от аккумуляторных батарей?

Точный расчет времени автономной работы от аккумулятора при помощи математических выкладок занятие нетривиальное. В связи с этим, мы упростили задачу, реализовав алгоритм расчета в  калькуляторах:

Однако давайте рассмотрим подходы к определению времени автономной работы.

1) Простая формула

Т = E • U / P

где:

• Е — емкость аккумулятора в Ач
• U — напряжение
• P — мощность нагрузки в Вт.

Это сильно упрощенная формула, которая дает очень приблизительный результат при разрядах в диапазоне 5-15 часов. Подходит для того, чтобы быстро в уме прикинуть время автономии. Алгоритм не учитывает снижение энергоотдачи АКБ на коротких разрядах и увеличение на длинных, а также различные коэффициенты.

Существует усовершенствованная формула с коэффициентами:

Т = Uаб * Сак * К * h * Кр * Кg / Рнагр

где:

• Т – время автономной работы источника бесперебойного питания, ч;
• Uаб – напряжение аккумуляторной батареи, В;
• Сак емкость аккумуляторной батареи, Ач;
• К – количество аккумуляторов в цепи;
• h – КПД преобразователя (h=0,75-0,9), часто меняется от величины нагрузки;
• Кр – коэффициент глубины разряда 0,8 –0,9 (80%-90%), следует считать 80%;
• Кg – коэффициент доступной емкости (зависит от режима разряда и температуры, см. характеристики АКБ )
• Рнагр – мощность нагрузки.

Этот алгоритм даёт относительно точные результаты, но для длительных разрядов от 1 часа и выше. На коротких разрядах результаты могут быть сильно искаженными из-за нелинейной функции разряда свинцово-кислотных АКБ. Похожий метод мы использовали в статье Расчет автономной работы потребителя от аккумуляторов.

2) Формула Пекерта

T=Cp/I^ⁿ

где:

• T – время в часах
• Cp  – емкость Пекерта (ёмкость АКБ при разряде током 1А)
• I – ток разряда
• n – экспонента Пекерта

Экспонента Пекерта иногда указывается в характеристиках АКБ, и рассчитывается она на основании данных C-рейтинга аккумулятора (емкость на разном времени разряда). Емкость Пекерта рассчитывается по формуле – Ср=R(C/R)^n (R – рейтинг в часах, соответствующий данной емкости, например, 10).

На базе этой формулы с учетом КПД инверторов и глубины разряда основаны наши калькуляторы. Они с высокой точностью рассчитывают время автономии как на коротких, так и на длинных разрядах.

3) Расчет по таблицам из спецификаций АКБ

Профессионально и точно можно рассчитать время автономии используя разрядные таблицы аккумуляторов. Опишем алгоритм по шагам:

Шаг 1. Расчет полной мощности в мощность нагрузки на аккумуляторы

Ракб= (Pнагр*cos(φ)*Кнагр)/КПДинв

где:

• Pнагр – мощность в кВа
• cos(φ) – характеристика коэффициент мощности (характеристика нагрузки)
• Кнагр – степень загрузки ИБП
• КПДинв – коэффициент полезного действия инвертора

Для примера возьмем ИБП мощностью 120кВа работающий на нагрузке 70% с коэффициентом мощности 0.8:

Ракб= (120000*0,8*0,7)/0,94=71  489Вт  — именно эта нагрузка ляжет на весь аккумуляторный банк при питании ИБП от АКБ.

Шаг 2. Расчет нагрузки на один аккумулятор

Пересчитаем нагрузку на один АКБ. Как правило, в крупных ИБП аккумуляторы соединяются последовательно кол-вом 32-40шт. Для расчета нагрузки на на одну батарею при 40АКБ:

71  489Вт/40=1  788Вт.

В дата-листе аккумуляторов как правило указывается мощность на элемент (Pэл), которых 6шт. в 12В АКБ. Следовательно:

Pэл = 1788/6 = 298Вт.

Шаг 3. Изучение разрядных таблиц батарей и подбор.

В статье Как правильно выбрать аккумулятор для ИБП мы рассматривали подвиды аккумуляторов в разрезе различного целевого использования. Одна из базовых характеристик – это энергоотдача, т.е. сколько способен отдать мощности АКБ за определенное время.

Давайте посмотрим разрядные таблицы 100Ач аккумуляторов Delta двух различных серий.

Delta DTM 12100 l:

Delta HRL 12100:

Напомним, что наша нагрузка на элемент 298Вт. Глубина разряда – 10,8В или 1,80В на элемент.  Таким образом, из данных таблиц, можно сделать вывод, что DTM 12100 l продержит нагрузку около 13,8 минут (можно считать пропорционально, искажения минимальны), Delta HRL 12100 – 16,3 мин. разница порядка 15%. Кстати, разница в цене приблизительно аналогична.

4) Проведение реальных разрядов

Конечно, идеальным является проведение реальных разрядных тестов. Необходимо учитывать, что аккумуляторы набирают максимальную емкость к 10-му циклу заряда-разряда.

 

 

tok-shop.ru