Hvernig á að reikna út UPS keyrslutíma: Formúla, dæmi og stærð rafhlöðunnar 

Hversu lengi mun UPS halda búnaði gangandi meðan rafmagnsleysi er? Svarið fer eftir fleiru en VA-númerinu sem prentað er á framhliðina. UPS keyrslutími ræðst af raunverulegu tengdu álagi, rafhlöðuorku, skilvirkni inverter, nothæfri losunargetu, ástandi rafhlöðunnar og rekstrarhita.

Fljótt svar: Hagnýtt skipulagsáætlun er:

Rekstrartími (klst.) ≈ Rafhlöðubankaspenna × amperstundir × samsíða strengir × skilvirkni × nothæfur afkastaþáttur ÷ tengt álag í vöttum

Þessi formúla er gagnleg fyrir snemma stærð, en það er ekki tryggð keyrslutími. Blý-sýrulosunarhegðun er ólínuleg og raunveruleg kerfi hafa einnig stöðvunarmörk fyrir inverter, öldrun rafhlöðu, tap á snúru og hitaáhrif. Lokaval ætti að nota keyrslutíma UPS framleiðanda og forritssértækan rafhlöðuútreikning.

Inntakin fimm sem þú þarft

Áður en þú reiknar út UPS rafhlöðuafritunartíma skaltu safna þessum gildum:

1. Tengt álag í vöttum: raunverulegt afl sem allur búnaður eyðir sem verður áfram á meðan á bilun stendur.
2. UPS vött og VA einkunnir: álagið verður að vera undir báðum mörkum.
3. Rafhlaða-banka DC spenna: samanlögð spenna rafgeyma sem eru tengd í röð.
4. Rafhlöðugeta í amp-stundum: Ah-einkunn eins röð strengs; samhliða strengir auka samtals Ah.
5. Skilvirkni og niðurfellingarþættir: hlunnindi fyrir tap á inverter, nothæfri dýpt afhleðslu, aldur rafhlöðu og hitastig.

Ef eitthvað af þessum gildum vantar getur niðurstaðan verið villandi.

VA, vött og wattstundir eru ekki það sama

Mörg UPS stærðarmistök byrja með því að meðhöndla VA, wött og wattstundir sem skiptanlegar.

Grunnsambandið milli wötta og VA er:

Vött = VA × Power Factor

Því:

Áskilið VA = Hleðsla vött ÷ Power Factor

Dæmi: ef búnaður eyðir 1.800 W og viðeigandi aflstuðull er 0,9:

1.800 W ÷ 0,9 = 2.000 VA

UPS verður að styðja að minnsta kosti 1.800 W og 2.000 VA. Áætlunarframlegð og framtíðarvaxtarheimildir ættu síðan að bæta við áður en endanleg gerð er valin.

Skref-fyrir-skref UPS Runtime Formúla

Skref 1: Reiknaðu út nafnorku rafhlöðunnar

Fyrir einn rafhlöðustreng:

Nafnorka rafhlöðunnar (Wh) = DC strætóspenna × rafhlaða Ah

Ef eins strengir eru tengdir samhliða:

Nafnorka rafhlöðunnar (Wh) = DC strætóspenna × Ah × fjöldi samhliða strengja

Í röð strengs bætast rafhlöðuspennur við en Ah einkunnin ekki. Í samhliða strengjum bætist Ah getu á meðan strengjaspennan er sú sama.

Skref 2: Notaðu skilvirkni

Inverter og innri UPS íhlutir eyða orku. Áætlunarútreikningur gæti notað skilvirknistuðul eins og 0,85 til 0,95, allt eftir kerfi og álagi.

Orka eftir umbreytingatap = Nafn Wh × UPS skilvirkni

Notaðu raunveruleg framleiðandagögn þegar þau eru tiltæk.

Skref 3: Notaðu nothæfa getu og ástandsþætti

Ekki ætti að meðhöndla rafhlöðu eins og 100% af orku hennar á nafnplötunni nái alltaf hleðslunni. Notaðu þætti fyrir:

• lágmarks leyfileg losunarspenna;
• efnafræði rafhlöðunnar og afhleðsluhraði;
• aldur og heilsufar;
• umhverfishiti;
• hönnunarforði;
• kapal- og tengitap.

Fyrir bráðabirgðaáætlanagerð er hægt að sameina þetta í nothæfan getuþátt. Rétt gildi verður að koma frá hönnunarkröfum rafhlöðunnar og UPS.

Skref 4: Skiptu nothæfri orku með álaginu

Keyrslutími (klst.) = Nothæf rafhlöðuorka (Wh) ÷ Hleðsla (W)

Margfaldaðu með 60 í mínútur:

Runtime (mínútur) = Runtime (klst) × 60

Unnið dæmi 1: Lítið netþjónarekki

Gerum ráð fyrir:

• tengt álag: 800 W;
• rafhlöðubanki: 48 V, 100 Ah;
• einn rafhlöðustrengur;
• skilvirkni skipulags: 90%;
• nothæfur afkastagetu þáttur: 70%.

Nafnorka:

48 V × 100 Ah = 4.800 Wh

Áætluð nýtanleg orka:

4.800 Wh × 0,90 × 0,70 = 3.024 Wh

Áætlunartími:

3.024 Wh ÷ 800 W = 3,78 klukkustundir, eða um það bil 227 mínútur

Þetta er einfaldað orkumat. Raunverulegur keyrslutími getur verið styttri vegna þess að blýsýrugeta breytist með afhleðsluhraða, aldur rafhlöðunnar og stöðvunarspennu. Framleiðanda keyrslutíma feril er krafist áður en lofað er 227 mínútum til endanotanda.

Unnið dæmi 2: Þriggja fasa viðskiptaálag

Gerum ráð fyrir:

• bráðaálag: 10.000 W;
• DC rafhlöðubanki: 384 V, 100 Ah;
• einn rafhlöðustrengur;
• skilvirkni skipulags: 92%;
• nothæfur afkastagetu þáttur: 70%.

Nafnorka:

384 V × 100 Ah = 38.400 Wh

Áætluð nýtanleg orka:

38.400 Wh × 0,92 × 0,70 = 24.729,6 Wh

Áætlunartími:

24.729,6 Wh ÷ 10.000 W = 2,47 klukkustundir, eða um það bil 148 mínútur

Þetta dæmi sýnir hvernig formúlan virkar, ekki alhliða hönnun. Magn rafhlöðu, DC spenna og hleðslugeta verða að passa við valinn UPS. Háspennu rafhlöðukerfi þurfa faglega verkfræði, hlífðarbúnað og örugga uppsetningaraðferð.

Hvers vegna raunverulegur UPS keyrslutími er venjulega lægri en kjörinn útreikningur

Tilvalinn útreikningur deilir nafnwattstundum með hleðsluvöttum. Raunverulegur varatími rafhlöðunnar hefur áhrif á viðbótaraðstæður.

Afhleðsluhraði rafhlöðu

Blýsýrurafhlöður skila minni nothæfri afkastagetu við háan losunarhraða en einfaldur Ah útreikningur gæti gefið til kynna. Þessi hegðun er ein ástæða þess að keyrslutími breytist ekki á fullkomlega línulegan hátt við álag.

Aldur rafhlöðu

Rafhlaða getu minnkar með tímanum. Kerfi sem er aðeins að stærð fyrir afköst nýrrar rafhlöðu gæti ekki uppfyllt tilskilinn keyrslutíma undir lok skiptingartímabilsins.

Hitastig

Lágt hitastig getur dregið úr tiltækri getu. Hátt hitastig getur aukið framleiðslugetu tímabundið en flýtt fyrir öldrun rafhlöðunnar. Rafhlöðurýmið ætti að vera innan ráðlagðs notkunarsviðs.

UPS Cutoff og Reserve

Inverterinn hættir að losa sig áður en fræðileg orka rafhlöðunnar nær núlli. Þetta verndar rafhlöðuna og viðheldur kerfisstjórnun.

Hlaða breytingar

Netþjónar, kæliviftur, mótorar og iðnaðarbúnaður draga ekki alltaf stöðugt afl. Ræsingarstraumar og álagstoppar verða að vera með í hönnuninni.

Hversu miklu UPS höfuðrými ættir þú að bæta við?

Eftir útreikning á tengdu álagi skaltu bæta við afkastagetu fyrir framlegð rekstrar og væntanlegur vöxtur. Algengt notaður upphafspunktur er um það bil 20–25% yfir núverandi álagi, en viðeigandi framlegð fer eftir notkun.

Forðastu báðar öfgar:

• Of lítið höfuðrými: eykur ofhleðsluhættu, dregur úr stækkunargetu og getur stytt keyrslutíma.
• Óhófleg yfirstærð: hækkar innkaupakostnað og gæti rekið UPS langt undir skilvirku hönnunarsviði.

Fyrir einingauppsetningar er hægt að stækka afkastagetu í áföngum. USYTU YT-UM Rack-Modular UPS 10–200kVA styður mátstillingar fyrir vaxandi mikilvæga álag.

UPS Runtime Planning eftir umsókn

Rekstrartími ætti að byggjast á rekstrarmarkmiðinu. „Eins lengi og mögulegt er“ er ekki fullkomin verkfræðileg krafa.

Val á rafhlöðum fyrir UPS Runtime

Val á rafhlöðu verður að passa við UPS hleðslukerfið, DC spennu, afhleðslustraum og uppsetningarumhverfi.

USYTU veitir a vöruflokkur rafhlöðu með mörgum 12 V geymslu-rafhlöðu getu. Kaupendur sem meta kerfi með lengri keyrslutíma geta skoðað 12V 100Ah rafhlaða og 12V 200Ah rafhlaða sem viðmiðunarvörur.

Ekki velja rafhlöðu eftir Ah eingöngu. Staðfesta:

• efnafræði rafhlöðunnar og fyrirhuguð notkun í biðstöðu;
• nafnspenna og hleðsluspenna;
• gögn um stöðuga orku eða stöðugan straum;
• flugstöð og kapalstraumsgeta;
• röð og samhliða uppsetningu;
• væntanleg hringrásarlíf og flotlíf;
• rekstrarhitastig;
• rekki eða skápapláss;
• loftræstingar- og öryggiskröfur;
• eftirlits- og viðhaldsaðferð;
• samhæfni við UPS hleðslutækið.

Að blanda rafhlöðum af mismunandi aldri, getu eða aðstæðum í einum streng getur dregið úr áreiðanleika.

Hagnýtt vinnuflæði fyrir stærð UPS

1. Búðu til listann yfir mikilvægar álag

Skráðu hvert tæki, mæld vött þess, VA eða aflstuðul, gangsetningarhegðun og forgang. Fjarlægðu búnað sem þarf ekki rafhlöðuafrit.

2. Reiknaðu vött og VA

Bættu við raunverulegu afli í vöttum og sýnilegu afli í VA. Valin UPS verður að fullnægja báðum einkunnum.

3. Bæta við Design Margin

Innifalið hæfilegt rekstrarrými og þekkta framtíðarstækkun.

4. Stilltu Runtime Target

Tilgreindu keyrslutíma við væntanlegt álag - ekki á handahófskenndu hlutfalli sem prentað er í bæklingi.

5. Veldu UPS Topology

Fyrir viðkvæmar, verkefni sem eru mikilvægar eða lélegar netforrit, an UPS kerfi á netinu getur veitt stöðuga tvöfalda umbreytingu aflkælingu og núllflutningstíma til rafhlöðunnar.

6. Stærð rafhlöðukerfisins

Reiknaðu bráðabirgðaorkuþörf, staðfestu hana síðan með því að nota valin UPS og rafhlöðuafhleðslugögn.

7. Áætlun um uppsetningu og viðhald

Innifalið hjáveitufyrirkomulag, rofar, snúrur, rafhlöðurekki, loftræstingu, eftirlit, reglubundnar prófanir og rafhlöðuskipti.

RFQ vinnublað fyrir UPS Runtime Tilvitnun

Gefðu eftirfarandi upplýsingar til að fá nákvæma tillögu:

Algengar spurningar

Er hægt að reikna UPS keyrslutíma út frá VA einum?

Nei VA lýsir augljósri orkugetu, ekki geymdri orku. Útreikningar á keyrslutíma krefjast raunverulegs álags í vöttum og upplýsingum um rafhlöðukerfið.

Er tvöföldun rafhlöðunnar Ah tvöfaldur keyrslutími?

Við sömu aðstæður getur tvöföldun nothæfrar rafhlöðuorku um það bil tvöfaldað keyrslutíma. Í reynd verður að athuga afhleðsluhraða, hleðslumörk UPS, uppsetningu rafhlöðu og kerfistap.

Keyrir stærri UPS sjálfkrafa lengur?

Nei. Hærra aflmagn þýðir að UPS getur staðið undir stærra álagi. Rekstrartími fer fyrst og fremst eftir rafhlöðuorku og tengdu álagi. Tvö UPS kerfi með sömu kVA einkunn geta haft mjög mismunandi keyrslutíma.

Hversu lengi mun 100Ah rafhlaða keyra UPS?

Það er ekki hægt að ákvarða það út frá Ah eingöngu. Einnig er krafist rafhlöðuspennu, fjölda rafhlaðna, hleðsluwött, skilvirkni UPS, afhleðsluhraða og stöðvunarspennu.

Af hverju er keyrslutími framleiðandans frábrugðinn formúlunni minni?

Gögn framleiðanda geta gert grein fyrir raunverulegum rafhlöðuafhleðsluferlum, hegðun inverter og stöðvunarmörkum. Einföld formúla er aðeins áætlunaráætlun.

Ætti að prófa keyrslutíma eftir uppsetningu?

Gangsetning ætti að staðfesta UPS, viðvörun, framhjá, rafhlöðukerfi og eftirlit. Allar stýrðar keyrslutímaprófanir verða að fylgja leiðbeiningum framleiðanda vegna þess að full afhleðsla getur tímabundið yfirgefið mikilvæga álagið án fullnægjandi rafhlöðuforða.

Niðurstaða

Til að áætla UPS keyrslutíma skaltu breyta rafhlöðubankanum í nothæfar watt-stundir og deila með raunverulegu tengdu álagi. Farðu síðan með niðurstöðuna sem skipulagsgildi - ekki trygging. Staðfesta verður endanlegan keyrslutíma gegn valinni UPS, rafhlöðuhleðslugögnum, kerfislokunarmörkum og aðstæðum á staðnum.

Fyrir sérsniðna útreikning, sendu krítískt hleðsluvött og VA, nauðsynlegan keyrslutíma, inntaks-/úttaksafl, offramboðsmarkmið og uppsetningarumhverfi. Hafðu samband við USYTU til að fá aðstoð við UPS og rafhlöður.