Сбои в системе централизованного энергоснабжения представляют опасность для критичных систем: водопровода, отопления, охранной сигнализации и других. Для защиты оборудования используется источник бесперебойного питания (ИБП, UPS). В аварийных ситуациях устройство переводит нагрузку на работу в автономном режиме с использованием аккумуляторных батарей. При отключении электричества ИБП в частном доме предотвращает остановку не только систем жизнеобеспечения, но и бытовых приборов, домашних ПК, инкубаторов и т. д.
Предлагаем алгоритм выбора устройства резервного питания для ваших задач.
1. Определение защищаемой техники.
В первую очередь следует решить, какие электроприборы или группы нуждаются в защите. Например, газовый котел и насос, система видеонаблюдения, компьютер с периферией, освещение и т. д. Далее нужно определить, нужен ли один мощный ИБП на весь дом или отдельные для разных линий. Рациональное решение для современного жилища – 1-2 мощных бесперебойника для оборудования, требующего гарантированного электропитания, и несколько компактных моделей для второстепенной автоматики.
2. Расчет мощности.
Главное правило – ИБП не должен быть загружен более чем на 80% его номинальной мощности. Для выбора подходящей модели UPS необходимо сложить потребляемую мощность всего оборудования, которое планируется подключить. Для приборов с сильными пусковыми токами (холодильник, пылесос, стиральная машина и т. д.) следует учитывать их пусковую мощность. К полученной в результате сумме нужно приплюсовать 20-30% запаса. Для более точного расчета используются специальные формулы.
3. Выбор типа.
В зависимости от задачи выбирают один из трех типов UPS:
-
Offline (резервные). Недорогие устройства с минимальным набором функций. Базовый уровень фильтрации импульсных скачков, переключение нагрузки на питание от АКБ при сбоях в сети и отключениях электричества. Время переключения – до 20 мс. При автономной работе модифицированная синусоида на выходе. Время автономии – 10-15 минут. В условиях относительной стабильности входного напряжения и редких отключений подходят для защиты приборов, нетребовательных к качеству и непрерывности питания, например домашних ПК, телевизора.
-
Line-Interactive (линейно-интерактивные). Основные преимущества: встроенный стабилизатор напряжения, более быстрое переключение на АКБ (2-8 мс), фильтрация высокочастотных помех. Многие современные модели формируют идеальный синус на выходе. При незначительных колебаниях напряжения в сети устройство корректирует его без переключения на аккумуляторы. Время автономии – несколько часов. Подходят для сетей с незначительными колебаниями напряжения. Рекомендованы для большинства бытовой электроники; модели с идеальной синусоидой могут применяться для газовых систем отопления.
-
Online (онлайн) модели со схемой двойного преобразования напряжения. Универсальные устройства обеспечивают полную защиту от нештатных ситуаций в электросети: 100% фильтрация помех, напряжение на выходе максимально приближено к номинальному, правильный синус в сетевом и автономном режимах. Мгновенное (0 мс) переключение в автономию, время работы от АКБ – до 48 часов. Применимы для любого состояния электросетей и разной нагрузки. Эффективное решение – использование с критичными и дорогостоящими системами (газовый котел с электроникой, насосное оборудование, видеонаблюдение, холодильник, «умный дом», микроволновка и т. д.).
4. Форма сигнала.
Резервные источники питания формируют на выходе три конфигурации напряжения:
-
Чистый (идеальный) синус подходит для всех типов нагрузки. Для некоторого оборудования допустима только идеальная синусоида. Это газовые котлы с циркуляционными насосами, видеоаппаратура, серверные и другие приборы с чувствительной электроникой и электродвигателями, системы жизнеобеспечения.
-
Модифицированная синусоида приемлема для простых резистивных приборов (обогреватель, утюг и т. д.), устройств с импульсными блоками питания, например, телевизора, электроинструментов.
-
Аппроксимированная синусоида, в том числе меандр, допустима только для светодиодного освещения.
Все ИБП типа Online формируют только идеальный синус. Резервные и линейно-интерактивные – в зависимости от серии – выдают чистый или модифицированный (аппроксимированный) синус.
5. Время автономии.
Период времени, в течение которого нагрузка может работать от АКБ, определяется емкостью аккумуляторов и рядом других параметров оборудования. Наиболее распространенным способом расчета является формула:
T = E × U / P (часов), где:
Е – общая емкость АКБ;
U – выходное напряжение батарей;
Р – сумма мощностей нагрузки всех потребителей.
Это наиболее простая формула, для точного расчета пользуются усложненными вариантами.
