Cumu calculà u Runtime UPS: Formula, Esempii è Dimensioni di a Batteria 

Quantu tempu un UPS mantene l'equipaggiu in funzione durante una mancanza di energia? A risposta dipende di più di u numeru VA stampatu nantu à u pannellu frontale. U tempu di runtime UPS hè determinatu da a carica reale cunnessa, l'energia di a batteria, l'efficienza di l'inverter, a capacità di scarica utilizabile, a cundizione di a batteria è a temperatura di u funziunamentu.

Risposta rapida: Una stima di pianificazione pratica hè:

Durata (ore) ≈ Tensione di batteria × amp-ora × stringhe parallele × efficienza × fattore di capacità utilizzabile ÷ carica cunnessa in watt

Questa formula hè utile per a dimensione iniziale, ma ùn hè micca un runtime garantitu. U cumpurtamentu di scaricamentu di piombo-acidu ùn hè micca lineare, è i sistemi reali anu ancu limiti di cutoff di l'inverter, invechje di a batteria, perdite di cable è effetti di temperatura. A selezzione finale deve aduprà i dati di runtime di u fabricatore UPS è un calculu di bateria specificu per l'applicazione.

I cinque inputs chì avete bisognu

Prima di calculà u tempu di salvezza di a batteria UPS, raccoglie questi valori:

1. Carica cunnessa in watt: a putenza vera cunsumata da tutti l'equipaggiu chì fermanu durante una interrupzione.
2. Classificazioni UPS watt è VA: a carica deve esse sottu à i dui limiti.
3. Tensione DC di a batteria: a tensione cumminata di batterie cunnessi in serie.
4. Capacità di a batteria in amp-ora: u rating Ah di una stringa di serie; corde parallele aumentanu Ah totali.
5. Fattori di efficienza è di derating: indennità per perdite inverter, prufundità utilizable di scaricamentu, età di a bateria è temperatura.

Sì qualchissia di sti valori sò mancanti, u risultatu pò esse ingannatu.

VA, Watts è Watt-Hours ùn sò micca listessi

Parechji errori di dimensionamentu UPS cumincianu trattandu VA, watts è watt-ora cum'è intercambiabili.

A relazione basica trà watt è VA hè:

Watts = VA × Fattore di putenza

Dunque:

Required VA = Load Watts ÷ Fattore di putenza

Esempiu: se l'equipaggiu cunsuma 1.800 W è u fattore di putenza applicabile hè 0,9:

1.800 W ÷ 0,9 = 2.000 VA

L'UPS deve supportà almenu 1.800 W è 2.000 VA. Un marghjenu di pianificazione è una crescita futura deve esse aghjuntu prima di sceglie u mudellu finali.

UPS Runtime Formula passo per passo

Passu 1: Calculate l'energia nominale di a bateria

Per una stringa di batteria:

Energia nominale di a bateria (Wh) = tensione di bus DC × Ah batteria

Se corde identiche sò cunnesse in parallelu:

Energia nominale di a bateria (Wh) = tensione di bus DC × Ah × numeru di corde parallele

In una stringa di serie, i voltaggi di a bateria aghjunghjenu ma a qualificazione Ah ùn hè micca. In stringhe parallele, a capacità Ah aghjunghje mentre a tensione di stringa resta a stessa.

Passu 2: Apply Efficiency

L'inverter è i cumpunenti interni di l'UPS consumanu energia. Un calculu di pianificazione pò applicà un fattore di efficienza cum'è 0,85 à 0,95, secondu u sistema è a carica.

Energia dopu pèrdite di cunversione = Wh nominali × efficienza UPS

Aduprate i dati attuali di u fabricatore quandu sò dispunibili.

Step 3: Apply usable-Capacity è Condition Factors

Una bateria ùn deve esse trattata cum'è se u 100% di l'energia di a so placa ghjunghje sempre à a carica. Applica fattori per:

• tensione minima di scaricamentu permessa;
• a chimica di a bateria è a tarifa di scaricamentu;
• età è statu di salute;
• temperatura ambiente;
• riserva di disignu;
• cavu è pèrdite di cunnessione.

Per a pianificazione preliminare, questi ponu esse cumminati in un fattore di capacità utilizable. U valore currettu deve vene da a batteria è i requisiti di cuncepimentu UPS.

Passu 4: Divide l'energia utilizable da a carica

Durata (ore) = Energia utilizzabile di a batteria (Wh) ÷ Carica (W)

Multiplicà per 60 per minuti:

Durata (minuti) = Durata (ore) × 60

Esempiu di travagliu 1: Small Server Rack

Assumi:

• carica cunnessu: 800 W;
• banca di batterie: 48 V, 100 Ah;
• una stringa di batterie;
• efficienza di pianificazione: 90%;
• fattore di capacità utilizable: 70%.

Energia nominale:

48 V × 100 Ah = 4.800 Wh

Energia utilizzabile stimata:

4.800 Wh × 0.90 × 0.70 = 3.024 Wh

Pianu di runtime:

3.024 Wh ÷ 800 W = 3,78 ore, o circa 227 minuti

Questa hè una stima di energia simplificata. L'attuale runtime pò esse più corta perchè a capacità di piombo-acidu cambia cù a tarifa di scarica, l'età di a batteria è a tensione di cutoff. Una curva di runtime di u fabricatore hè necessaria prima di prumette 227 minuti à un utilizatore finale.

Esempiu di travagliu 2: Carica cummerciale in trè fasi

Assumi:

• carica critica: 10.000 W;
• Banca di batterie DC: 384 V, 100 Ah;
• una stringa di batterie;
• efficienza di pianificazione: 92%;
• fattore di capacità utilizable: 70%.

Energia nominale:

384 V × 100 Ah = 38.400 Wh

Energia utilizzabile stimata:

38.400 Wh × 0,92 × 0,70 = 24.729,6 Wh

Pianu di runtime:

24.729,6 Wh ÷ 10.000 W = 2,47 ore, o circa 148 minuti

Questu esempiu mostra cumu funziona a formula, micca un disignu universale. A quantità di a batteria, a tensione DC è a capacità di carica deve currisponde à l'UPS sceltu. I sistemi di batterie d'alta tensione necessitanu ingegneria prufessiunale, dispusitivi protettivi è prucedure d'installazione sicure.

Perchè u Reale UPS Runtime hè di solitu più bassu di u calculu ideale

Un calculu ideale divide i watt-ora nominali per i watt di carica. U tempu di salvezza di a batteria reale hè affettatu da cundizioni supplementari.

Tasso di scaricamentu di a batteria

E batterie di piombo-acidu furniscenu una capacità minore di usà à tassi di scaricamentu elevati di ciò chì un calculu simplice Ah pò suggerisce. Stu cumpurtamentu hè unu di i motivi chì u runtime ùn cambia micca in modu perfettamente lineare cù a carica.

Batteria Età

A capacità di a bateria diminuisce cù u tempu. Un sistema dimensionatu solu per u funziunamentu di a nova batteria pò falla à scuntrà u runtime necessariu vicinu à a fine di l'intervallu di rimpiazzamentu.

Temperature

A bassa temperatura pò riduce a capacità dispunibule. L'alte temperature ponu aumentà temporaneamente a pruduzzione, ma accelerà l'anziane di a batteria. A stanza di a batteria deve restare in u range operativu cunsigliatu.

UPS Cutoff è Riserva

L'inverter smette di scaricamentu prima chì l'energia teorica di a bateria righjunghji zero. Questu prutege a bateria è mantene u cuntrollu di u sistema.

Caricà i cambiamenti

I servitori, i ventilatori di rinfrescamentu, i mutori è l'equipaggiu industriali ùn anu micca sempre una putenza constante. I currenti di startup è i picchi di carica deve esse inclusi in u disignu.

Quantu UPS Headroom duvete aghjunghje?

Dopu avè calculatu a carica cunnessa, aghjunghje a capacità per u marghjenu operativu è a crescita prevista. Un puntu di partenza cumunimenti utilizatu hè di circa 20-25% sopra a carica attuale, ma u margine adattatu dipende di l'applicazione.

Evite i dui estremi:

• Troppu pocu spaziu per a testa: aumenta u risicu di sovraccarichi, riduce a capacità di espansione è pò accurtà u runtime.
• Oversize eccessivu: aumenta u costu di compra è pò operà l'UPS assai sottu à a so gamma di design efficiente.

Per installazioni modulari, a capacità pò esse allargata in tappe. L'USYTU UPS modulari in rack YT-UM da 10 à 200 kVA supporta cunfigurazioni modulari per carichi critichi crescente.

UPS Runtime Planning per Applicazione

U runtime deve esse basatu annantu à l'ughjettu operativu. "Fin quantu pussibule" ùn hè micca un requisitu cumpletu di ingegneria.

Selezzione di Batterie per UPS Runtime

A selezzione di a batteria deve currisponde à u sistema di carica UPS, a tensione DC, a corrente di scarica è l'ambiente di installazione.

USYTU furnisce un categoria di produttu di batterie cù parechje capacità di almacenamentu di 12 V. I cumpratori chì valutanu i sistemi di runtime estensi ponu riviseghjà u Batteria di almacenamento 12V 100Ah è Batteria di almacenamento 12V 200Ah cum'è prudutti di riferimentu.

Ùn sceglite micca una batteria da Ah solu. Cunfirmà:

• a chimica di a bateria è l'usu di standby previstu;
• tensione nominale è carica;
• dati di scaricamentu di putenza custante o di corrente constante;
• capacità di u terminal è u cable currente;
• cunfigurazione seriale è parallela;
• a vita di u ciculu previstu è a vita di u float;
• temperatura di funziunamentu;
• rack o spaziu di cabinet;
• esigenze di ventilazione è sicurità;
• metudu di cuntrollu è mantenimentu;
• cumpatibilità cù u caricatore UPS.

Imbulighjate batterie di diverse età, capacità o cundizioni in una sola corda pò riduce l'affidabilità.

Un flussu di travagliu praticu di dimensionamentu UPS

1. Custruì u Critical-Load List

Registrate ogni dispusitivu, i so watt misurati, VA o fattore di putenza, u cumpurtamentu di l'iniziu è a priorità. Eliminate l'equipaggiu chì ùn hà micca bisognu di salvezza di bateria.

2. Calculate Watts è VA

Aghjunghjite a putenza reale in watt è a putenza apparente in VA. L'UPS selezziunatu deve satisfà e duie valutazioni.

3. Add Design Margin

Includite un spaziu operativu raghjone è una espansione futura cunnisciuta.

4. Stabilisci u Target Runtime

Specificate u runtime à a carica prevista, micca à un percentinu arbitrariu stampatu in una brochure.

5. Sceglie a Topulugia UPS

Per applicazioni sensibili, critiche di missione o di rete povera, an sistema UPS in linea pò furnisce un cundizionamentu cuntinuu di doppia cunversione è u tempu di trasferimentu zero à a bateria.

6. Size u System Battery

Calculate un requisitu di energia preliminare, poi verificate cù l'UPS selezziunati è i dati di scaricamentu di a batteria.

7. Pianu Installazione è Mantenimentu

Includite arrangiamenti di bypass, interruttori, cavi, rack di batterie, ventilazione, monitoraghju, teste periodiche è rimpiazzamentu di a bateria.

RFQ Worksheet per una quotazione di runtime UPS

Fornite l'infurmazioni seguenti per ottene una pruposta precisa:

Domande Frequenti

U tempu di runtime UPS pò esse calculatu solu da VA?

No VA descrive a capacità di putenza apparente, micca l'energia almacenata. I calculi di runtime necessitanu a carica reale in watt è infurmazioni nantu à u sistema di batteria.

Doppià a batteria Ah raddoppia a durata di u tempu?

In cundizioni identiche, radduppià l'energia di a bateria utilizable pò duppià apprussimatamente a durazione. In pratica, a tarifa di scaricamentu, i limiti di carica UPS, a cunfigurazione di a batteria è e perdite di u sistema deve esse verificatu.

Un UPS più grande funziona automaticamente più longu?

No. Una putenza più grande significa chì l'UPS pò sustene una carica più grande. U runtime dipende principalmente da l'energia di a bateria è a carica cunnessa. Dui sistemi UPS cù a stessa classificazione kVA ponu avè tempi di runtime assai diffirenti.

Quantu dura una batteria 100Ah funziona un UPS?

Ùn pò esse determinatu da Ah solu. A tensione di a batteria, u numeru di batterie, i watt di carica, l'efficienza UPS, a tarifa di scaricamentu è a tensione di cutoff sò ancu necessarii.

Perchè u runtime di u fabricatore differisce da a mo formula?

I dati di u fabricatore ponu cuntà e curve di scaricamentu di a batteria reale, u cumpurtamentu di l'inverter è i limiti di cutoff. Una formula simplice hè solu una stima di pianificazione.

U runtime deve esse pruvatu dopu a stallazione?

Cummissione deve verificà l'UPS, alarmi, bypass, sistema di batterie è monitoraghju. Ogni prova di runtime cuntrullata deve seguità l'istruzzioni di u fabricatore perchè una scarica completa pò abbandunà temporaneamente a carica critica senza una riserva di bateria adatta.

Bottom Line

Per stimà u runtime UPS, cunvertisce u bancu di batterie in watt-ora utilizable è dividite per a carica reale cunnessa. Allora trattate u risultatu cum'è un valore di pianificazione, micca una guaranzia. U runtime finale deve esse verificatu contru à l'UPS sceltu, i dati di scaricamentu di a batteria, i limiti di cutoff di u sistema è e cundizioni di u situ.

Per un calculu adattatu, mandate i watts di carica critica è VA, u runtime necessariu, a putenza di input / output, u target di redundanza è l'ambiente di installazione. Cuntattate USYTU per UPS è supportu di dimensionamentu di a batteria.