KONKURS - W jaki sposób dobierzesz UPS do swojego komputera lub sprzętu RTV, a w jaki do podtrzymania pracy pompki cyrkulacyjnej lub wentylatora (urządzenia z silnikiem zasilanym z 230 V AC)?

Ja osobiście bym zadał pytanie jak krytyczne jest urządzenie, które musimy podtrzymać. Jak długo może trwać bezpieczne wyłączenie. Oczywiście przy sprzęcie komputerowym domowym przeliczam sobie z maksymalnego poboru. Wyjściem jest tabliczka znamionowa zasilacza i do tego minimum dodaję 20% aby UPS nie cierpiał. Zasilacze w większości przypadków są już impulsowe więc z niedokładnym kształtem sinusoidy sobie poradzą. Chyba że są to jakieś serwery lub inne spersonalizowane konstrukcję to tutaj przystaje przy UPS z czystą sinusoidą i szybkim czasem zadziałania. Dyktuje to krytycznością sprzętu z odpowiednio dużą baterią na podtrzymanie takich kombajnów. prawidłowa sekwencja zamknięcia może trwać dosyć długo, albo musi zaczekać na pobranie danych. Więc tutaj potrzeba to przeanalizować i zainstalować nawet UPS, który nas utrzyma przez 15 min.

Jak już wspomnieli inni forumowicze przy indukcyjnych silnikach wręcz jest potrzebna czysta sinusoida z odpowiedni przeliczonym rzeczywistym poborem. Tu kompromisu nie ma. Zastanawia mnie tylko kwestia co się stanie jeśli mamy zanik napięcia a jakiś wentylator będzie chciał wystartować. Jak wiemy prądy rozruchowe są duże nawet przy soft-startach. Bym się skusił o inteligentnego UPS, który w czasie awarii nie pozwoli na uruchomienie takiego sprzętu, czyli da sygnał do sterowania że nie ma możliwości na włączenie "bo jest Awaria". A jeśli pracuje i mamy podtrzymać jego działanie to też jestem za 20-30% zapasem mocy bo już nie mamy nagłego skoku i możemy spokojnie kręcić się dalej.

To samo bym zastosował z pompką cyrkulacyjną. Może czas zadziałania nie jest tak krytyczny ale myślę że nie jest wskazane aby zatrzymać obieg gorącej wody w układzie. Warto przemyśleć co jest pompowane. Może trzeba dać czas na rozprężenie cieczy w obiegu aby nam w kotle gorąca nie stała.

Więc dobranie UPS to nie jest sprawia idę biorę, wstawiam, mam i po problemie. Awaryjne podtrzymanie trzeba poddać analizie.

Ważny temat poruszyliście. Mało kto myśli o UPSie w domu, a szkoda, bo chroni to wrażliwe elementy komputera na zmiany napięcia.

Moje wymagania do domowego UPSA:

- Zasilacz line-interactive

- Moc co najmniej 300 W, chyba, ze ktoś jest graczem to co najmniej 500 W (najlepiej policzyć realne wartości – dodając 20-30% dla pewności)

- Symulowana sinusoida

-Czas pracy – około 5 min

- Minimum 3 gniazda (monitor, router i komputer)

- Samodzielna wymiana ogniw, bez konieczności wysyłania do serwisu

- Długa gwarancja

Moje wymagania do UPS do pompki cyrkulacyjnej:

- Zasilacz online, który zapewnia brak przerw w dostawie prądu i ma bardzo szybki czas reakcji

- Czysta sinusoida

- Moc najlepiej policzyć do konkretnego urządzenia. Tutaj sugerowałbym jednak przyjąć większy zapas.

PS. Fajny pomysł z tym konkursem 😊 Będę śledzić.

Do zasilania silników trzeba zastosować UPS z czystą sinusoidą ze względu na możliwość grzania się silnika, niestabilnej pracy (samoczynne zmiany prędkości obrotowej). Do większości komputerów przebieg “sinusiodo-podobny” będzie się nadawał do poprawnej pracy, wszystko jednak zależy od budowy zasilacza, czy najpierw jest transformator obniżający napięcie czy prostownik. Jeśli trafo również należy zastosować czystą sinusoidę, w przeciwnym razie zasilacz może buczeć oraz dodatkowo się grzać. 

Minimalna moc do obsłużenia podstawowego stanowiska komputerowego to ok. 600VA

Komputer , monitor, router, switch, drukarka. 

Oczywiście jeśli komputer to bestia do gier zapotrzebowanie na energię będzie większe. 

Przed zakupem UPS trzeba jednak dodać moc wszystkich urządzeń które ma zasilać i dodać ok.20-30% zapasu mocy. Więcej nie zaszkodzi jednak nie ma sensu przewymiarowywać zasilacza i narażać się na dodatkowe niepotrzebne koszty, a zaoszczędzone pieniądze lepiej zainwestować w dodatkowy akumulator jeśli jest taka możliwość. 

W przypadku silników tu kwestia mocy jest indywidualna pamiętać trzeba że moc silnika podana w W to nie wszystko. Moc czynną (dostępną na wale silnika) należy podzielić przez cos fi i sprawność silnika aby obliczyć moc pozorną. Bo są to dwie wartości które charakteryzują MOC UPS’a. Przykładowo silnik 300W, cos fi 0,68 η=0,8 pobiera moc 550VA. Co w przypadku https://www.tim.pl/zasilacz-awaryjny-easy-ups-bvs500i-gr jest zbyt dużo. 

Jeśli silnik posiada również jakieś akcesoria (czujniki, regulatory) ich moc należy również uwzględnić. 

Również ważna kwestia to sprawdzenie deklarowanej mocy producenta w karcie katalogowej produktu. To że coś ma nazwę “UPS 500W/5H” nie oznacza ani że:

-”...500W…” to moc znamionowa, może być to chwilowa moc maksymalna lub tylko nazwa marketingowa.

-”...5H…” to nie czas który UPS wytrzyma przy obciążeniu znamionowym, a czas który wytrzyma np. przy 20% obciążeniu. 

Dlatego warto dokładnie sprawdzić dane znamionowe aby nie kupić urządzenia które nie spełni naszych wymagań. 

Pojemność akumulatora, kolejny ważny czynnik, czas działania UPS zależy od jego obciążenia i pojemności. Warto żeby wytrzymał chociaż 4 godziny w przypadku urządzeń z wbudowanym akumulatorem. UPS z możliwością podłączenia zewnętrznych magazynów energii dają szeroki zakres dostępnego czasu pracy- zależny od grubości portfela i naszych potrzeb. Taki UPS będzie dobrym rozwiązaniem jeśli mamy instalację PV, lub chcemy się zabezpieczyć przed obecną sytuacją na świecie- kryzysem surowców energetycznych. 

Paliwo, węgiel, energia i nośniki energii drożeją, nie tylko ze względu na inflację ale globalny problem z ilościami surowców i sytuację polityczną lub potrzebujemy pewnego zasilania przez dłuższy czas. 

W zależności od tego czy dla naszego zabezpieczonego urządzenia przerwa na przełączenie zasilania z sieci na akumulator jest “dozwolona”, wybór pada również na rodzaj zasilacza UPS’a dostępne są 3 typy.

-zasilacze offline

-zasilacze line-interactive

-zasilacze online 

Offline - najtańsze, najprostsze w budowie, nie chronią przed wahaniami napięcia w sieci oraz przepięciami, dość długi czas przełączania sieć-akumulator. W zupełności wystarczający do zabezpieczenia silników. W przypadku sterowania stycznikowego/przekaźnikowego, może być wymagane ponowne ręczne włączenie układu. 

Line-interactive-  wyposażony w przetwornicę napięcia, stabilizuje prąd płynący w sieci, cenowo średnia półka (oczywiście zależy to od producenta i parametrów).

ten rodzaj nadaje się do zasilania i zabezpieczenia urządzeń biurowych takich jak PC czy urządzenia RTV.

Online- najdroższy rodzaj zasilacza, na wyjściu podczas normalnej pracy nie mamy napięcia sieciowego, a przetworzone napięcie z akumulatorów, gdy mamy zasilanie doładowywuje ono ciągle akumulator(y), wiąże się to z szybszym ich zużywaniem - traceniem pojemności, oraz ciągłym grzaniem się zasilacza nawet podczas gdy nie pracuje on w trybie awaryjnym (przy braku zasilania). 

 Pod uwagę trzeba wziąć także miejsce w którym UPS będzie się znajdował, do tego należy dobrać odpowiednią klasę szczelności IP 

Maksymalny dopuszczalny czas w niezaplanowanej przerwie w zasilaniu to maksymalnie 24h. Jednak raczej nie zdarzają się przerwy (oprócz planownych) które trwają ponad 12h. Choć są one możliwe i realne - wiele linii energetycznych biegnie przez lasy lub w pobliżu drzew a pogoda w naszym klimacie jest nieprzewidywalna i coraz częściej doświadczamy silnych wiatrów. 

Uwagę należy również zwrócić na temperaturę środowiska pracy, jeśli jest ona wysoka (ponad 30०C) może być wymagane dodatkowe chłodzenie UPS’a. 

Tutaj znowu trzeba rzucić okiem do karty katalogowej produktu, w której powinna być podana nominalna temperatura pracy. 

Jak wiemy wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje UPS’ów:

Off-line, on-line, Line-interactive.

W temacie pierwszej i drugiej wersji nie będę się wypowiadał, gdyż UPS’y off-line prawie już wyszły z użycia natomiast on-line są niesamowicie drogie i nie do końca muszą mieć zastosowanie w warunkach domowych (zresztą nie wiele miałem z nimi do czynienia). Aczkolwiek jedno tylko zdanie. W przypadku bardzo drogiego sprzętu RTV, bądź strategicznych serwerowni powinnyśmy zastosować właśnie tę wersję pozwalającą na zupełnie bezprzerwową ciągłość zasilania o najwyższych parametrach.

Skupię się na dość uniwersalnych urządzeniach Line-interactiv, mocno zbliżone do wersji off-line, ale jednak są bardziej rozbudowane przez co bezpieczniejsze i wszechstronne, monitorują i regulują parametry napięcia wyjściowego, a ich czas przełączenia powinien oscylować w okolicach max 20ms. Warto zwrócić uwagę na to by był dołączony również układ AVR, który pozwala na bezzakłóceniową pracę przy „skokach” napięcia. Należy też upewnić się, że urządzenie zabezpieczone jest odpowiednimi filtrami przeciwzakłóceniowymi i przepięciowymi.

Przy doborze UPS’a oczywiście zaczynam od obliczenia jego mocy, a uczono mnie, aby robić to mniej więcej w poniższy sposób

suma mocy urządzeń  x 1,4 w przypadku sprzętu RTV, IT

suma mocy urządzeń x 1,7 w przypadku urządzeń indukcyjnych (jak w zadanym pytaniu np. pompa obiegu wody (przede wszystkim kotły, piece itp ))

Powyższe obliczenia powinny utożsamić się z mocą UPS który pozwoli na nieprzerwaną pracę ok. 5-10 min i bezpieczne wyłączenie sprzętu.

Szczególną uwagę należy zwrócić na kształt napięcia wyjściowego. O ile do sprzętu IT i nie najwyższej klasy RTV wystarczy zniekształcona sinusoida nie mająca szczególnego wpływu na poprawność działania urządzeń o tyle przy zastosowaniu do urządzeń indukcyjnych (pompki, wentylatory itp.) konieczne jest wyjście napięciowe o czystej sinusoidzie jak w sieci zawodowej.

Można by jeszcze zwrócić uwagę na dość przydatne funkcje np. panel kontrolny, który informuje o wej/wyj parametrach samego UPS’a, ale też np. o obciążeniu, przewidywanym czasie pracy itp.

Przydatny może być też port komunikacyjny i zainstalowana aplikacja, która również pozwala na sczytanie wszelkich parametrów, ale będzie miała także możliwość automatycznego wyłączenia sprzętu podczas przerwy w zasilaniu.

W zależności od potrzeb dochodzą jeszcze niuanse jak: ilość gniazd, ładowarka USB, wymienne aku, wyłączenie sygnałów dźwiękowych, zimny start.

Zacznę od tematu doboru UPS do komputera lub sprzętu RTV, chociaż jak to zwykle bywa można by odpowiedzieć „TO ZALEŻY” 😊 więc odpowiem na własnym przykładzie, który jest stosunkowo prosty, bo korzystam z komputera stacjonarnego z monitorem. Nie jest to komputer gamingowy, ani nie zajmuję się robieniem grafiki, a mój komputer nie jest wyposażony w filtr PFC, więc nie potrzebuję UPSa z czystą sinusoidą wyjściową, ale jest to mile widziane. W razie awarii wystarczy mi dosłownie parę minut na zapisanie plików, nad którymi pracuję. Potrzebne mi są co najmniej trzy punkty wejścia. W razie awarii chcę zasilić komputer, monitor i router. Przy realnym zakupie zmierzyłbym pobór miernkiem, ale na potrzeby tej kalkulacji przyjmijmy, że:

- router wifi 10-20 W

- komputer 250-300 W

- monitor 30-50 W

Dlatego wybieram UPS line-interactive o mocy co najmniej 500 VA. Fajnie jakby się dało samodzielnie wymieniać akumulatory, ale nie jest to niezbędne.

Podsumowując, UPS, który jest do wygrania w tym konkursie byłby wystarczający.

Do pompy cyrkulacyjnej wybrałbym UPS z sinusoidalnym przebiegiem napięcia wyjściowego, ponieważ tylko to zagwarantuje właściwe działanie urządzenia.

Pobór mocy przez pompy elektroniczne to przeważnie 10-30W  oraz 30-100W przez te klasyczne.

Najczęściej wystarcza zasilacz o mocy 200 – 300 W, ale to już trzeba by było konkretnie policzyć.

To co na pewno trzeba wziąć pod uwagę to sposób i czas - zwłoczny (najczęściej 1 – 2 s) lub natychmiastowy (4 – 50 ms).

Fajnie jakby miał też układ zabezpieczający przed całkowitym rozładowaniem akumulatora.

Jeżeli miałbym wybrać UPSa dla swojego sprzętu komputerowego, to najlepszym rozwiązaniem było by skorzystać UPSa typu VFI. Czyli takiego co dostarcza napięcia zasilania w sposób bezprzerwowy i ma czystą sinusoidę na wyjściu. A do zasilania pompki wystarczy najzwyklejszy UPS VFD. Oczywiście należy zwrócić uwagę na możliwości obciążeniowe UPSów  względem obciążeń rzeczywistych odbiorników.