Оценка времени работы источника бесперебойного питания, выбор аккумуляторов
При выборе Источника бесперебойного электропитания помима учета необходимой номинальной мощности необходимо правильно определить время в течение которого будет обеспечиваться бесперебойное питание нагрузки.
Стандартный ИБП обычно сконструирован так, чтобы при номинальной мощности нагрузки время автономной работы составляло 5-7 минут. После чего ИБП требуется от 4 до 8 часов, чтобы полностью зарядить свои аккумуляторные батареи и быть готовым к новым капризам электросети.
Хотя 5 минут кажется небольшим интервалом времеи, но именно эти несколько минут позволяют избежать больших неприятностей и корректно завершить работу оборудования, сохранить открытые файлы и выключить персональный компьютер, плавно остановить вращающийся электродвигатель, поддержать работу систем охлаждения, перевести длительные технологические процессы в режим ожидания, чтобы не потерять результаты многочасовой работы, запустить бензиновый электрогенератор.
Если перебои в электропитании носят редкий (2-3 раза в месяц) и непродолжительный (1-3 минуты) характер, то правильно подобранный Источник бесперебойного питания легко справится с возложенными на него задачами. В таком случае основным показателем при выборе ИБП будет - номинальная мощность нагрузки.
Но зачастую требуется обеспечить не 5-7 минут автономной работы, а поддерживать работу устройств и оборудования в течение многих часов и даже дней, например, систем охраны и безопасности, медицинского оборудования, систем управления отопительными котлами .... В этом случае увеличить время автономной работы можно двумя способами:
- выбрать ИБП большей мощности, а следовательно с более мощной аккумуляторной батареей, чем требуется и соответственно с большим временем автономной работы при пониженной нагрузке. Например, если при 100% мощности время работы составит 5-7 минут, то при 50% мощности нагрузки время автономной работы составит - 12-18 минут., а при 30% увеличится до 25-30 минут.
- выбрать ИБП который допускает подключение внешнего аккумуляторного модуля для увеличения общей емкости аккумуляторов ИБП.
Ориентировочно время автономной работы ИБП можно посчитать по формуле:
Т = 30 х Q х U x N / S где:
Т - ожидаемое время автономной работы, минут Q - емкость одного аккумулятора в аккумуляторном модуле, Ач U - напряжение одного аккумулятора в аккумуляторном модуле, В N - число аккумуляторов в аккумуляторном модуле, шт S - мощность потребляемая нагрузкой, ВА
В таблице представлено оценочное время бесперебойной работы (минут) в зависимости от емкости аккумуляторной батареи ( штук х Ач) и мощности нагрузки (кВа):
1 кВа
2 кВа
3 кВа
6 кВа
10 кВа
20 кВа
30 кВа
40 кВа
60 кВа
3 х 7 Ач
8
3 х 12 Ач
13
6
3 х 26 Ач
28
14
3 х 38 Ач
41
21
3 х 65 Ач
70
35
8 х 7 Ач
21
10
7
8 х 12 Ач
35
17
12
8 х 26 Ач
75
37
25
8 х 38 Ач
104
52
35
8 х 65 Ач
187
94
62
20 х 7 Ач
50
25
17
8
5
20 х 12 Ач
86
43
29
14
9
20 х 26 Ач
187
94
62
31
19
20 х 38 Ач
274
137
91
46
27
20 х 65 Ач
468
234
156
78
47
32 х 7 Ач
81
40
27
13
8
32 х 12 Ач
138
69
46
23
14
7
32 х 26 Ач
300
150
100
50
30
15
10
7
5
32 х 38 Ач
438
219
146
73
44
22
15
11
7
32 х 65 Ач
749
374
250
125
75
37
25
19
12
Аккумуляторная батарея внешнего аккумуляторного модуля может заряжаться или от собственного зарядного устройства встроенного в Аккумуляторный модуль или от зарядного устройства встроенного в ИБП. Следует убедиться, что мощности зарядного устройства хватает для обеспечения требуемого зарядного тока аккумуляторной батареи!
Если баланс между возможностями зарядного устройства и емкостью аккумуляторной батареи не будет соблюден, то это приведет к увеличению времени заряда, а при частых и продолжительных перебоях в электропитании ИБП не будет успевать восстанавливаться, что будет приводить к сокращению времени автономной работы.
Поэтому, если в вашей сети происходят частые и долговременные перебой с электропитанием, возможно стоит рассмотреть вариант использования совместно с ИБП автономного электрогенератора.
Частой ошибкой при выборе ИБП с внешним аккумуляторным модулем бывает желание "сэкономить" на аккумуляторах путем установки аккумуляторов меньшей емкости.
Например, вместо 32 аккумуляторов емкостью по 17 Ач ставят 32 аккумулятора по 7 Ач. Такая замена приведет к выходу из строя аккумуляторной батареи уже после 5-10 циклов, по той причине, что номинальный ток заряда и максимальный разрядный ток аккумулятора напрямую связаны с его емкостью и должны соответствовать электрическим параметрам ИБП.
Например, для типичных аккумуляторов они составляют:
Аккумулятор
номинальный
ток заряда, А
максимально допустимый
разрядный ток, А
6-GFM-7
0,7
20
6-GFM-17
1,7
52
В рассматриваемом выше примере при автономной работе с нагрузкой в 20 кВА, значение разрядного тока протекающего через аккумуляторную батарею ИБП составит: 50 А
При таком разрядном токе аккумулятор емкостью 17 Ач будет чувствовать себя нормально, а аккумулятор емкостью 7 Ач - перегреется, в нем начнутся необратимые процессы в пластинах и он быстро выйдет из строя.
Кроме того, зарядное устройство ИБП будет заряжать аккумуляторную батарею составленную из 7 Ач током рассчитанным на 17 Ач, что окончательно предрешит ее участь.
Стоимость Аккумуляторной батареи может составлять до 80% стоимости ИБП и неправильный расчет и неоправданная экономия дорого обойдется в процессе эксплуатации Системы бесперебойного питания.
