Як разлічыць час працы КБС: формула, прыклады і памер батарэі 

Як доўга ІБП будзе падтрымліваць працу абсталявання падчас адключэння электрычнасці? Адказ залежыць не толькі ад нумара VA, надрукаванага на пярэдняй панэлі. Час працы КБС вызначаецца рэальнай падключанай нагрузкай, энергіяй батарэі, эфектыўнасцю інвертара, карыснай разраднай ёмістасцю, станам батарэі і працоўнай тэмпературай.

Хуткі адказ: Практычны каштарыс планавання:

Працягласць працы (гадзіны) ≈ Напружанне батарэі × ампер-гадзіны × паралельныя струны × эфектыўнасць × каэфіцыент карыснай ёмістасці ÷ падлучаная нагрузка ў ватах

Гэтая формула карысная для ранняга памеру, але гэта не гарантаваны час выканання. Паводзіны свінцова-кіслотнага разраду нелінейныя, і рэальныя сістэмы таксама маюць межы адключэння інвертара, старэнне батарэі, страты ў кабелі і тэмпературныя эфекты. Пры канчатковым выбары павінны выкарыстоўвацца даныя вытворцы КБС аб часе працы і разлік батарэі для канкрэтнага прылажэння.

Пяць неабходных уводаў

Перш чым разлічыць час рэзервовай працы ад батарэі КБС, збярыце наступныя значэнні:

1. Падключаная нагрузка ў ватах: рэальная магутнасць, спажываная ўсім абсталяваннем, якое будзе заставацца ўключаным падчас адключэння.
2. Рэйтынгі КБС у ват і ВА: нагрузка павінна заставацца ніжэй абодвух лімітаў.
3. Напружанне пастаяннага току батарэі: сумарнае напружанне батарэй, злучаных паслядоўна.
4. Ёмістасць батарэі ў ампер-гадзінах: рэйтынг Ah адной серыі радка; паралельныя струны павялічваюць агульную Ах.
5. Фактары эфектыўнасці і зніжэння: дапушчэнні на страты ў інвертары, карысную глыбіню разраду, узрост батарэі і тэмпературу.

Калі якое-небудзь з гэтых значэнняў адсутнічае, вынік можа ўвесці ў зман.

VA, ват і ват-гадзіны - гэта не адно і тое ж

Многія памылкі ў памеры КБС пачынаюцца з таго, што ВА, ват і ват-гадзіну разглядаюцца як узаемазаменныя.

Асноўная залежнасць паміж ватамі і VA такая:

Ваты = ВА × каэфіцыент магутнасці

Таму:

Неабходная VA = Ваты нагрузкі ÷ Каэфіцыент магутнасці

Прыклад: калі абсталяванне спажывае 1800 Вт і прыдатны каэфіцыент магутнасці складае 0,9:

1800 Вт ÷ 0,9 = 2000 ВА

ІБП павінен падтрымліваць не менш за 1800 Вт і 2000 ВА. Затым перад выбарам канчатковай мадэлі трэба дадаць маржу для планавання і надбаўку на будучы рост.

Пакрокавая формула часу працы UPS

Крок 1: Разлічыце намінальную энергію батарэі

Для адной батарэі:

Намінальная энергія акумулятара (Вт·гадз) = напружанне на шыне пастаяннага току × батарэя А·г

Калі аднолькавыя радкі злучаны паралельна:

Намінальная энергія акумулятара (Вт·гадз) = напружанне шыны пастаяннага току × А·г × колькасць паралельных радкоў

У паслядоўным радку напружанне акумулятара павялічваецца, але намінальны паказчык у Ah - не. У паралельных струнах ёмістасць у Аг павялічваецца, а напружанне струны застаецца ранейшым.

Крок 2: прымяніць эфектыўнасць

Інвертар і ўнутраныя кампаненты ІБП спажываюць энергію. Пры планавым разліку можа прымяняцца каэфіцыент эфектыўнасці, напрыклад, ад 0,85 да 0,95, у залежнасці ад сістэмы і нагрузкі.

Страты энергіі пасля пераўтварэння = Намінальная Вт·гадз × ККД КБС

Выкарыстоўвайце фактычныя дадзеныя вытворцы, калі яны ёсць.

Крок 3: Ужыце каэфіцыенты карыснай ёмістасці і стану

Нельга разглядаць акумулятар так, быццам 100% энергіі, указанай на таблічцы, заўсёды будзе дасягаць нагрузкі. Прымяніць фактары для:

• мінімальна дапушчальнае напружанне разраду;
• хімічны склад батарэі і хуткасць разраду;
• ўзрост і стан здароўя;
• тэмпература навакольнага асяроддзя;
• праектны рэзерв;
• страты кабеля і сувязі.

Для папярэдняга планавання іх можна аб'яднаць у каэфіцыент карыснай магутнасці. Правільнае значэнне павінна зыходзіць з патрабаванняў да канструкцыі батарэі і ІБП.

Крок 4: Падзяліце карысную энергію на нагрузку

Час працы (гадзіны) = Карысная энергія акумулятара (Вт·гадз) ÷ нагрузка (Вт)

Памножце на 60 хвілін:

Час працы (хвілін) = Час працы (гадзін) × 60

Спрацаваны прыклад 1: невялікая серверная стойка

Выкажам здагадку:

• падключаная нагрузка: 800 Вт;
• акумулятарная батарэя: 48 В, 100 Аг;
• адзін акумулятар;
• эфектыўнасць планавання: 90%;
• Каэфіцыент карыснай магутнасці: 70%.

Намінальная энергія:

48 В × 100 Аг = 4800 Втч

Разліковая карысная энергія:

4800 Вт·гадз × 0,90 × 0,70 = 3024 Вт·гадз

Планаванне часу выканання:

3024 Вт·гадз ÷ 800 Вт = 3,78 гадзіны або прыблізна 227 хвілін

Гэта спрошчаная ацэнка энергіі. Фактычны час працы можа быць меншым, таму што ёмістасць свінцова-кіслотнай батарэі змяняецца ў залежнасці ад хуткасці разрадкі, узросту батарэі і напружання адключэння. Перш чым паабяцаць канчатковаму карыстальніку 227 хвілін, патрабуецца крывая часу працы вытворцы.

Спрацаваны прыклад 2: трохфазная бізнес-нагрузка

Выкажам здагадку:

• крытычная нагрузка: 10000 Вт;
• Акумулятар пастаяннага току: 384 В, 100 Аг;
• адзін акумулятар;
• эфектыўнасць планавання: 92%;
• Каэфіцыент карыснай магутнасці: 70%.

Намінальная энергія:

384 В × 100 Аг = 38 400 Втч

Разліковая карысная энергія:

38 400 Вт·гадз × 0,92 × 0,70 = 24 729,6 Вт·гадз

Планаванне часу выканання:

24 729,6 Вт·гадз ÷ 10 000 Вт = 2,47 гадзіны або прыблізна 148 хвілін

Гэты прыклад паказвае, як працуе формула, а не універсальны дызайн. Колькасць акумулятараў, напружанне пастаяннага току і зарадная ёмістасць павінны адпавядаць абранаму ІБП. Акумулятарныя сістэмы высокага напружання патрабуюць прафесійнага распрацоўкі, ахоўных прылад і бяспечных працэдур мантажу.

Чаму рэальны час працы КБС звычайна ніжэйшы за ідэальны разлік

Ідэальны разлік складаецца з дзялення намінальных ват-гадзін на ват нагрузкі. Рэальны час аўтаномнай працы ад батарэі залежыць ад дадатковых умоў.

Хуткасць разраду батарэі

Свінцова-кіслотныя акумулятары забяспечваюць меншую карысную ёмістасць пры высокіх хуткасцях разраду, чым можа меркаваць просты разлік Аг. Такія паводзіны з'яўляюцца адной з прычын таго, што час выканання не змяняецца цалкам лінейна з загрузкай.

Узрост батарэі

Ёмістасць батарэі з часам памяншаецца. Сістэма, разлічаная толькі на прадукцыйнасць новай батарэі, можа не адпавядаць неабходнаму часу працы бліжэй да канца інтэрвалу замены.

тэмпература

Нізкія тэмпературы могуць паменшыць даступную ёмістасць. Высокія тэмпературы могуць часова павялічыць магутнасць, але паскорыць старэнне батарэі. Акумулятарная пакой павінна заставацца ў межах рэкамендаванага працоўнага дыяпазону.

Адключэнне і рэзерв КБС

Інвертар спыняе разрадку да таго, як тэарэтычная энергія батарэі дасягне нуля. Гэта абараняе батарэю і забяспечвае кантроль сістэмы.

Загрузіць змены

Серверы, вентылятары астуджэння, рухавікі і прамысловае абсталяванне не заўсёды атрымліваюць пастаяннае энергію. Пускавыя токі і пікавыя нагрузкі павінны быць уключаны ў праект.

Колькі запасу ад КБС трэба дадаць?

Пасля разліку падключанай нагрузкі дадайце магутнасць для аперацыйнай маржы і чаканага росту. Звычайна выкарыстоўваная адпраўная кропка - гэта прыблізна на 20–25% больш за бягучую нагрузку, але адпаведны запас залежыць ад прымянення.

Пазбягайце абедзвюх крайнасцей:

• Занадта мала месца для галавы: павялічвае рызыку перагрузкі, памяншае здольнасць пашырэння і можа скараціць час працы.
• Празмернае павелічэнне: павялічвае кошт пакупкі і можа працаваць з КБС значна ніжэйшым за яго эфектыўны дыяпазон.

Для модульных установак магутнасць можа быць пашырана паэтапна. USYTU ст Стойка-модульны КБС YT-UM 10–200 кВА падтрымлівае модульныя канфігурацыі для росту крытычных нагрузак.

Планаванне часу працы UPS па прыкладанні

Час выканання павінен быць заснаваны на аператыўнай мэты. «Як мага даўжэй» не з'яўляецца поўным інжынерным патрабаваннем.

Выбар батарэй для КБС

Выбар батарэі павінен адпавядаць сістэме зарадкі КБС, напрузе пастаяннага току, току разраду і асяроддзю ўстаноўкі.

USYTU забяспечвае а катэгорыя прадукту батарэі з некалькімі акумулятарнымі батарэямі 12 В. Пакупнікі, якія ацэньваюць сістэмы з падоўжаным часам працы, могуць праглядзець Акумулятар 12V 100Ah і Акумулятар 12V 200Ah у якасці эталонных прадуктаў.

Не выбірайце батарэю толькі па Ах. Пацвердзіце:

• хімічны склад батарэі і меркаванае выкарыстанне ў рэжыме чакання;
• намінальнае і зараднае напружанне;
• дадзеныя аб разрадах пастаяннай магутнасці або пастаяннага току;
• магутнасць клемы і кабеля па току;
• паслядоўная і паралельная канфігурацыя;
• чаканы тэрмін службы цыкла і тэрмін службы паплаўка;
• працоўная тэмпература;
• прастора стэлажа або шафы;
• патрабаванні да вентыляцыі і бяспекі;
• метад кантролю і абслугоўвання;
• сумяшчальнасць з зараднай прыладай UPS.

Змешванне батарэй рознага ўзросту, ёмістасці або стану ў адной ланцугу можа знізіць надзейнасць.

Практычны працэс вызначэння памераў КБС

1. Складзіце спіс крытычных нагрузак

Запішыце кожную прыладу, яе вымераныя ваты, ВА або каэфіцыент магутнасці, паводзіны пры запуску і прыярытэт. Выдаліце ​​абсталяванне, якое не мае патрэбы ў рэзервовым сілкаванні ад батарэі.

2. Разлічыце ват і ВА

Дадайце рэальную магутнасць у ватах і ўяўную магутнасць у ВА. Абраны КБС павінен адпавядаць абодвум рэйтынгам.

3. Дадайце дызайнерскае поле

Уключыце разумны працоўны запас і вядомае будучае пашырэнне.

4. Усталюйце мэтавы час выканання

Укажыце час выканання пры чаканай нагрузцы, а не пры адвольным адсотку, надрукаваным у брашуры.

5. Выберыце тапалогію КБС

Для адчувальных, крытычна важных прыкладанняў або прыкладанняў з дрэннай сеткай an Інтэрнэт-сістэма UPS можа забяспечыць бесперапыннае падвойнае пераўтварэнне магутнасці і нулявы час перадачы да батарэі.

6. Вызначце памер акумулятарнай сістэмы

Разлічыце папярэднюю патрэбу ў энергіі, затым праверце яе, выкарыстоўваючы абраныя дадзеныя аб КБС і разрадцы батарэі.

7. Сплануйце ўстаноўку і абслугоўванне

Уключыце механізмы байпаса, выключальнікі, кабелі, батарэйныя стойкі, вентыляцыю, маніторынг, перыядычнае тэставанне і замену батарэі.

Працоўны аркуш запыту на прапанову часу працы UPS

Каб атрымаць дакладную прапанову, падайце наступную інфармацыю:

Часта задаюць пытанні

Ці можна разлічыць час працы КБС толькі з VA?

№ VA апісвае ўяўную магутнасць, а не назапашаную энергію. Для разлікаў часу працы патрабуецца рэальная нагрузка ў ватах і інфармацыя аб акумулятарнай сістэме.

Ці павялічвае падвойванне батарэі Ah час працы ўдвая?

Пры аднолькавых умовах падваенне карыснай энергіі акумулятара можа прыблізна падвоіць час працы. На практыцы неабходна правяраць хуткасць разрадкі, ліміты зарадкі КБС, канфігурацыю батарэі і страты сістэмы.

Большы КБС аўтаматычна працуе даўжэй?

Не. Большая намінальная магутнасць азначае, што КБС можа вытрымліваць большую нагрузку. Час працы залежыць у першую чаргу ад энергіі акумулятара і падключанай нагрузкі. Дзве сістэмы КБС з аднолькавай магутнасцю кВА могуць мець вельмі розны час працы.

Як доўга акумулятар ёмістасцю 100 Аг будзе працаваць ад ІБП?

Гэта немагчыма вызначыць толькі з Ах. Таксама неабходныя напружанне акумулятара, колькасць акумулятараў, ват нагрузкі, эфектыўнасць КБС, хуткасць разраду і напружанне адключэння.

Чаму час працы вытворцы адрозніваецца ад маёй формулы?

Даныя вытворцы могуць улічваць рэальныя крывыя разраду батарэі, паводзіны інвертара і межы адключэння. Простая формула - гэта толькі планавая каштарыс.

Ці трэба правяраць час выканання пасля ўстаноўкі?

Увод у эксплуатацыю павінен праверыць КБС, сігналізацыю, байпас, акумулятарную сістэму і кантроль. Любы кантраляваны тэст падчас працы павінен адпавядаць інструкцыям вытворцы, таму што поўны разрад можа часова пакінуць крытычную нагрузку без належнага запасу батарэі.

Ніжняя лінія

Каб ацаніць час працы КБС, пераўтварыце зарад акумулятараў у карысныя ват-гадзіны і падзяліце іх на рэальную падключаную нагрузку. Затым разглядайце вынік як планавую каштоўнасць, а не як гарантыю. Канчатковы час працы павінен быць правераны ў адпаведнасці з абраным КБС, дадзенымі аб разрадцы батарэі, абмежаваннямі адключэння сістэмы і ўмовамі на месцы.

Для індывідуальнага разліку адпраўце ват і ВА крытычнай нагрузкі, патрабаваны час працы, уваходную/выхадную магутнасць, мэту рэзервавання і асяроддзе ўстаноўкі. Звярніцеся да USYTU для атрымання падтрымкі па выбары ІБП і батарэі.