Jak zjistit, který nepřerušitelný zdroj napájení je potřeba?

Plynové kotle jezdí na elektřinu, ale mimo město s ní bývají problémy. Nepřerušitelný zdroj napájení (UPS) ochrání zařízení před náhlým vypnutím a prudkými napěťovými rázy.

Zeptali jsme se elektrikáře s 25letou praxí, jak vybrat správnou UPS, aby váš domov měl vždy teplou vodu a teplo a kotel déle vydržel.

1. Vypočítejte požadovaný výstupní výkon

Chcete-li to provést, sečtěte výkon všech zařízení, která připojíte přes UPS, a vynásobte součet dvěma. Při spouštění elektrických spotřebičů se zapínací proudy zvyšují nejméně jeden a půl až dvakrát.

Máte například 150W plynový kotel s přídavným 85W oběhovým čerpadlem. Celkový výkon zařízení pak bude (150 + 85) × 2 = 470 W. Vhodná je UPS s výkonem 0,5 kW, tedy 500 W.

Upozornění: pro výpočet výkonu UPS budete potřebovat elektrický výkon plynového kotle. Nepleťte si to s tepelným – množstvím tepla, které kotel vyrobí. Například 18 kW v charakteristice kotle Buderus Logamax U072-18K je právě tepelný výkon. Informace o výstupním výkonu je třeba nalézt v technickém listu nebo na obalu zařízení.

2. Určete životnost baterie UPS

Zaznamenejte dobu trvání a frekvenci výpadků ve vaší oblasti. Pokud žijete v domě dlouhou dobu, pravděpodobně jste nashromáždili své vlastní statistiky. Pokud jste si ho právě koupili, zeptejte se svých sousedů.

Vyberte UPS, která vydrží požadovanou dobu. To závisí na kapacitě baterie. Například UPS s baterií 75 Ah poskytne kotli 200 W energii na téměř tři hodiny a s baterií 180 Ah – sedm hodin. Pokud k UPS připojíte další zařízení, baterie se rychleji vybije.

Dobu podpory nebude možné přesně vypočítat, protože plynový kotel spotřebovává energii nerovnoměrně. Při spouštění elektromotorů se zvyšují zapínací proudy a tím se snižuje životnost baterie UPS. A aby se udržela konstantní teplota chladicí kapaliny, automatika buď zapálí, nebo zhasne hořák.

Abychom vám usnadnili výběr UPS, vypočítali jsme přibližnou životnost baterie v závislosti na kapacitě baterie a výkonu připojeného zařízení – s rezervou pro startovací proudy.

Pokud je výkon kotle 100 W a světla ve vaší prázdninové vesničce jsou obvykle vypnuta na dobu ne delší než čtyři hodiny, pak je vhodná baterie s kapacitou 55 Ah

Pokud kontrolka zhasne zřídka a do jedné hodiny, postačí UPS s vestavěnou baterií, například UPS Ippon Innova G2 1000. Taková zařízení zabírají málo místa, snadno se připojují a vydrží offline až 10 minut. Pokud se odstavení protáhne, stihnete kotel správně odstavit. V zimě vydrží teplo ještě hodinu a půl.

Pokud k výpadkům dochází více než dvakrát za měsíc a trvají déle než jednu hodinu, potřebujete UPS s externí baterií. Zařízení a baterie se obvykle prodávají samostatně. V ideálním případě by zařízení měla být od stejného výrobce – např. pro UPS BASTION Teplocom je lepší zvolit externí baterii stejné značky.

Externí baterie je připojena k UPS pomocí vodičů, které se obvykle dodávají se zařízením

V technické dokumentaci obvykle výrobce uvádí, které baterie jsou vhodné pro UPS podle typu, napětí a kapacity.

Požadavky na externí baterii pro UPS BASTION Teplocom

Pokud neexistují žádné informace nebo jste na pochybách o svém výběru, ověřte si kompatibilitu u prodejce. V Citylink to lze provést přímo na stránce produktu v sekci „Otázky a odpovědi“.

3. Zjistěte rozsah úbytků napětí

Standardní napětí v elektrické síti je 220 V. V důsledku nehod a přetížení může klesat nebo stoupat – to lze snadno zaznamenat poruchami domácích spotřebičů a blikajícími žárovkami. I ve městě indikátory často skáčou až na 140 V nebo až na 280 V. Pro měření napětí v síti použijte speciální tester – multimetr nebo kontaktujte elektrikáře.

Mnoho UPS se snadno vyrovná s napěťovými rázy v rozsahu 180–250 V. Pokud je však změna větší, může se zařízení jednoduše vypnout a s ním i plynový kotel.

Pro velké poklesy zvolte UPS s vestavěným stabilizátorem, který vyrovná výpadky. Například UPS STARK COUNTRY Online 1000 udržuje výstupní napětí 220 V během rázů ve vnější síti od 110 do 300 V.

4. Vyberte typ UPS podle tvaru vlny

UPS má dvě formy výstupního napětí:

1. Čistá sinusovka.
2. Přibližná sinusoida. Ve vlastnostech zařízení může být také nazýván „quasi-sinus“ nebo „modifikovaný obdélníkový průběh“.

Čím větší jsou kroky, tím silnější je rušení a „špinavější“ signál – to je pro plynový kotel nebezpečné

Topné zařízení je velmi citlivé na kvalitu výstupního signálu. Proto musí nepřerušitelný zdroj napájení produkovat čistou sinusovku, jako UPS Ippon Innova G2.

• Typ: online
• Aktivní výkon: 900W
• Zdánlivý výkon: 1000 VA

U plynového kotle s vysoce citlivou elektronikou nelze použít UPS, které produkují kvazi-sinusový signál. To může vést k poruchám funkce řídicí jednotky, přehřívání a rychlému opotřebení oběhových čerpadel.

UPS se dělí do tří typů podle typu stabilizace napětí a tvaru signálu:

Offline nebo zpět. Zařízení nestabilizuje napětí, při sepnutí vykazuje zpoždění až 6 ms a vytváří „špinavý“ kvazisinusový signál. Pro plynový kotel byste neměli volit offline UPS.

1. Linkově interaktivní. Zařízení vyrovnává napěťové rázy, ale nezaručuje čistotu sinusovky. Zpoždění sepnutí je 2–4 ms. Line-interaktivní UPS je vhodná pro jednoduché plynové kotle bez vysoce citlivé automatiky, ale oběhová čerpadla budou vydávat hluk.
2. Online. UPS okamžitě přepne záložní napájení kotle, stabilizuje frekvenci a napětí na ideální hodnoty. Jedná se o nejefektivnější řešení pro moderní topná zařízení.

5. Ujistěte se, že UPS může být umístěna uvnitř

Obvykle je pro kotel přidělena malá plocha v domě – od 4 m2 pro plynový kotel s tepelným výkonem do 30 kW. Musíte se ujistit, že UPS se vejde do následujících rozměrů:

Jak si vybrat UPS, pokud máte vlastní malou firmu? Ve skutečnosti si v tomto případě budete muset nejen vybrat UPS, ale zorganizovat celý systém pro poskytování energie. A počítejte nejen kilowatty a ampéry, ale i peníze. Jedná se o podnikání, i střední nebo malé.

Nyní budeme hovořit o otázkách, které mají zástupci SMB při výběru systému nepřerušitelného napájení.

Počáteční podmínky pro výběr UPS

Prvním krokem je formulování požadavků: co očekáváme od systému nepřerušitelného napájení. To by mohlo být tak jednoduché, jako udržet několik kancelářských počítačů „na hladině“ po dobu 1–2 minut, abyste měli čas na ukončení všech aplikací. Vyřešení problému s napájením však během této doby může trvat 1–2 hodiny provozu serveru.

Poté, co si spočítáte výkon všech svých zařízení, která plánujete připojit k UPS, a rozhodnete se pro dobu nepřetržitého provozu, musíte si zodpovědět ještě pár důležitých otázek týkajících se parametrů vaší elektrické sítě.

Jak často vypadne proud? Za jaké časové období?

Jaké je vstupní napětí sítě? Má propady/špičky? Jaká je velikost těchto odchylek?

Je také důležité určit kritičnost vašich nástrojů ve vztahu k tvaru vlny.

Počítače, topidla a cokoliv se spínanými zdroji na to nejsou citlivé. Pokud ale hodláte připojit elektromotor, topný kotel, oběhové nebo ponorné čerpadlo, kompresor a další zařízení, které má transformátorové napájení nebo je citlivé na elektrický šum v síti, pak potřebujete signál ve formě čisté sinusovky . A tento faktor je třeba přísně vzít v úvahu.

Všechny tyto informace potřebujete také k výběru správné UPS.

Jak se od sebe liší hlavní typy UPS?

Jak víte, existují tři hlavní typy UPS:
– zálohování, známé také jako off-line, pohotovostní režim nebo Back-UPS,
– line-interactive, také známý jako line-interactive nebo Smart-UPS,
– s dvojitou konverzí jsou také online.

Záložní UPS lze bezpečně nainstalovat tam, kde nedochází k závažným přepětím v síti (stabilní je na chodbě od 200 do 230 voltů) a je připojeno kancelářské vybavení jako počítač, displej nebo router.

V tomto případě nebudete mít možnost změnit výstupní napětí a stabilizovat ho, ale je to nejlevnější řešení. Záložní UPS navíc nevydávají prakticky žádný hluk a mají velmi vysokou účinnost při provozu ze sítě.

Na rozdíl od záložního obsahuje obvod line-interactive UPS stabilizátor napětí, který umožňuje přivést nízké nebo vysoké napětí v síti na normální hodnotu, například pokud napětí v síti „vyskočí“ ze 170 na 250 voltů.
Stabilizátor navíc šetří spotřebu baterie: při používání déle vydrží.

A ještě jeden bod: linkově interaktivní UPS přepne na bateriový provoz mnohem rychleji než záložní. Pokud mluvíme o signálu z baterie, pak v závislosti na konstrukci střídače může linkově interaktivní UPS produkovat buď přibližnou formu, nebo čistou sinusovku.

Line-interaktivní modely UPS dnes často využívají aktivní chlazení. Z tohoto důvodu se zvyšuje hladina hluku. Ale v každém případě se tento typ UPS dobře hodí do serverovny. Zvláště když vezmete v úvahu, že linkově interaktivní UPS jsou často dostupné v rackovém provedení.

Cenově je line-interactive UPS o něco dražší než záložní. I zde však existuje cesta ven. Jako dobrý příklad uveďme nové univerzální UPS střední cenové řady APC Easy UPS On-Line SRV.

Nejdražším typem UPS je zařízení s dvojitou konverzí příchozího proudu.
Takové UPS by se měly používat při připojování zařízení, které je velmi citlivé na kvalitu napájení. UPS s dvojitou konverzí produkují dobrý sinusový výstup. Na rozdíl od lineárně-interaktivních umožňují upravit nejen napětí, ale i frekvenci.

Kromě toho lze UPS s dvojitou konverzí připojit k bateriím zcela synchronně a bez povšimnutí uživatele, když dojde ke ztrátě externího napětí.

Výpočetní síla

Nejčastější chybou při výpočtu požadovaného výkonu UPS je prosté sečtení výkonu připojených zařízení plus 20 – 30% rezerva. O rezervě nelze diskutovat, ale rozhodně stojí za to podívat se, odkud pocházejí údaje o výkonu.

Obvykle jsou tyto údaje převzaty z technického popisu zařízení, přičemž se volí horní, špičková hodnota. Skutečná spotřeba je však obvykle několikanásobně nižší.
Druhým parametrem pro výpočet požadovaného výkonu UPS je doba, kterou musí vydržet po vypnutí napájení. Informace o výdrži baterie UPS při různém zatížení lze nalézt na oficiálních stránkách výrobce nebo zavolat na zákaznickou podporu.

Vyberte číslo UPS
Můžete ušetřit peníze, pokud nainstalujete jednu výkonnou UPS místo několika slabších. Konkrétně jedna 1000W UPS bude stát méně než dvě 500W UPS s podobnými vlastnostmi. Za předpokladu, že modely výrobce jsou dostatečně spolehlivé, nepovede to ke zvýšení rizik.

V tomto případě je nutné spočítat, kolik výstupních konektorů je potřeba pro připojení zdroje nepřerušitelného napájení. Je třeba vzít v úvahu, že ne všechny výstupy z UPS to podporují. Konektory zdroje nepřerušitelného napájení jsou obvykle označeny speciálním textem nebo barvou.

Software UPS

Internet věcí, který přední výrobci aktivně využívají ve svých produktech, výrazně zjednodušuje správu UPS. Proto stojí za to probrat možnosti a vlastnosti softwaru UPS. Podívejme se na možnosti verzí softwaru od společnosti Schneider Electric, které jsou poskytovány zdarma spolu s vybavením.

PowerChute Personal Edition

Tato verze vám umožňuje vypočítat náklady na elektřinu spotřebovanou chráněným zařízením a vytvářet zprávy o problémech s napájením (například výpadky a elektrický šum) za určité časové období.

K dispozici je pravidelný režim autodiagnostiky baterie, který vám umožní rychle detekovat baterii, kterou je třeba vyměnit.

V případě delšího výpadku napájení se OS automaticky správně vypne a uloží všechny soubory.
Tato verze softwaru je podporována UPS řady Back-UPS.

PowerChute Business Edition

Tato verze pomůže určit přesný čas a posloupnost událostí, které incident způsobily. Informace o stavu zařízení budou k dispozici systému podnikové správy směrováním SNMP trapů (událostí) přes SNMPv1, SNMPv2 a SNMPv3 pomocí PowerNet MIB.

Je možné přiřadit heslo, které zabrání neoprávněnému přístupu přes LDAP a Active Directory servery.

Prostřednictvím uživatelského rozhraní softwaru můžete zobrazit datum výměny baterie a číslo náhradní baterie (RBC) a také získat odkaz na objednání požadované kazety přes internet.
Existuje rozhraní pro spouštění dávkového souboru – vypínací sekvence a spouštěcí sekvence.

Můžete odhadnout náklady na elektřinu spotřebovanou chráněným zařízením.
UPS s přepínanými zásuvkovými skupinami poskytují možnost zapnout/vypnout, restartovat nebo vypnout jednotlivé zásuvkové skupiny, aby se zabránilo odesílání techniků na vzdálená místa.
Můžete nastavit plán vypínání a restartování připojeného zařízení a UPS.
Tato verze softwaru je podporována UPS řady Smart-UPS.

Vypnutí sítě PowerChute

Kromě všech funkcí poskytovaných v PowerChute Personal Edition a PowerChute Business Edition má tato verze další funkce.
Jedná se zejména o schopnost přenášet virtuální stroje na dostupné servery ve stejném clusteru dané lokality nebo na vzdálenou lokalitu. V tomto případě můžete určit, kam migrovat konkrétní virtuální počítače, zadáním cílového serveru ve stejném nebo v jiném clusteru. Existuje také kontrola nad sekvencemi přenosu, zapínání a vypínání virtuálních strojů jejich rozdělením do skupin s vysokou, střední a nízkou prioritou.

PowerChute Personal Shutdown vám umožňuje nasadit software PowerChute jako virtuální modul pro snadnou instalaci. Může objevovat a spravovat počítače se softwarem PowerChute získáním a nastavením nastavení PowerChute pomocí protokolu SNMPv1 nebo SNMPv3. Pro kritické události z UPS jsou poskytovány údaje o přerušeních SNMP, což zajišťuje rychlost šíření informací.
Podporuje až čtyři UPS v redundantní konfiguraci.
Tato verze softwaru je podporována UPS řady Smart-UPS s nainstalovanou kartou SmartSlot.

Případ o vzdálené správě UPS

V Mytishchi je řetězec obchodů s knedlíky, které zabírají samostatnou budovu. Veškeré obchodování probíhá prostřednictvím webové a mobilní aplikace. Proto se v této budově nachází serverovna, ve které jsou dva servery a jeden pokročilý UPS s vestavěnou řídicí kartou. Jeden server se zabývá zákaznickým servisem (podpora CRM+ mobilních aplikací), druhý slouží pro interní potřeby.

Situace: V neděli byla silná bouřka s kroupami, které svrhly sloup elektrického vedení. V důsledku toho je serverová místnost bez napětí a UPS je zapnutá.

Provozní rezerva UPS pro podporu dvou serverů je něco málo přes hodinu. Utility slíbily, že obnoví dodávku energie do dvou hodin.

Pokud vypnete servery, pak klientské aplikace na počítačích a mobilních zařízeních nebudou hodinu fungovat, lidé si nebudou moci objednat knedlíky a půjdou ke konkurenci (možná i zbourají aplikaci a zanechají stopu nelichotivých recenzí na internetu).

Situaci zhoršuje skutečnost, že jediný člověk ve společnosti, který rozumí správě serverovny, je na dovolené a opaluje se na sněhobílých plážích Goa.

Ředitel knedlíku učiní jediné správné rozhodnutí: zavolá Goa přes messenger a požádá správce, aby vypnul server, který slouží pro interní potřeby. Aniž by pustil smartphone, rekreant pomocí specializované aplikace deaktivuje jeden server a zajistí provoz druhého na dvě a půl hodiny.

Inovace UPS: Lithium-Ion

Zdaleka nejběžnějším typem baterií používaným v systémech UPS jsou olověné baterie. Letos je to však poprvé, co se na trhu objevila jednofázová zařízení s technologií lithium-iontových baterií. A ačkoli jsou takové UPS stále mnohem dražší než jejich olověné protějšky, pokud očekáváte, že se vaše podnikání neuzavře v počáteční fázi, ale bude existovat nejméně 10 let, stojí za to přemýšlet o Li-Ion.

Výhody lithium-iontových baterií jsou následující: jsou menší a lehčí, rychlost jejich nabíjení je cca 4x vyšší a mají dvojnásobnou životnost dosahující až 10 let. Navíc mohou bezpečně pracovat při zvýšených teplotách až do +40 °C bez poklesu výkonových parametrů. A to je výrazná úspora elektrické energie pro chladicí systémy ve strojovně.

V důsledku toho se celkové náklady na údržbu při použití lithium-iontových baterií sníží o 35 %. Takže stojí za to přemýšlet, pokud mluvíte o dlouhodobém horizontu. Mimochodem, upozorňujeme na možnosti nových modelů UPS vyrobených na základě této technologie a postavených podle schématu On-Line s dvojitou konverzí: APC Smart-UPS SRLT1000RMXLI a APC Smart-UPS SRLT1500RMXLI.

Jak vytvořit systém z UPS sami

Tento článek vám pravděpodobně neposkytne konečnou odpověď v podobě hotové konfigurace systému UPS pro váš podnik. Zvláště pokud máte složité nebo unikátní zařízení nebo máte speciální požadavky na jeho provoz. Svůj projekt si ale můžete zkusit vytvořit sami. K tomu doporučujeme použít konfigurátor.

Tato služba je určena nejen pro domácí uživatele, ale také pro podnikatele, kteří samostatně spravují IT infrastrukturu svého podnikání. Konfigurátor pracuje ve dvou režimech: zjednodušený a pro „pokročilé“ inženýry a administrátory.

V režimu zjednodušeného vyhledávání stačí uživateli pouze specifikovat zařízení, která je třeba k UPS připojit, a program sám určí jejich přibližný kombinovaný výstupní výkon a nabídne seznam vhodných zdrojů napájení.

Existuje více možností pro pokročilé uživatele. Můžete nastavit řadu parametrů, které musí vhodné zařízení splňovat. Zejména uveďte požadovanou dobu provozu při plném a částečném zatížení, typ výstupních a vstupních konektorů a přítomnost rozhraní USB a Ethernet na UPS. Služba může také vyhledávat pouze určité charakteristiky, které jsou kritické. V tomto případě bude seznam vhodného vybavení mnohem širší a umožní vám vybrat si na základě některých neformalizovaných kritérií.

Nejúplnější informace o vybraných zařízeních lze získat na webu Schneider Electric, kde jsou k dispozici všechny nejnovější informace o nových zařízeních. To vám umožní rozhodovat se na základě většího souboru dat.

Jednou z klíčových funkcí konfigurátoru je vestavěný systém nápovědy. Pokud si uživatel například nemůže vzpomenout, co je CEE 7 Schuko nebo IEC 320 C13, tak kliknutím na otazník zjistí, že se bavíme o běžných eurových a speciálních počítačových zásuvkách.

Na čem můžete ušetřit?

Existují produktové řady nabízené výrobcem, které jsou naprosto stejné v kvalitě hardwaru, ale výrazně se liší v ceně. Rozdíl může být 30 – 40 %.
V tomto případě má pokročilejší řada další funkce. Můžete například automaticky vypočítat datum výměny baterie nebo zahájit migraci virtuálních strojů na dostupné servery. Zde stojí za to analyzovat situaci a pochopit, zda vám základní funkce poskytované v levné verzi stačí.

Druhým bodem, o kterém má smysl přemýšlet, je nákup dodatečných záruk. Jejich zakoupením můžete dlouhodobě snížit celkové náklady na vlastnictví UPS, zejména při použití starších modelů s výkonem 5 kW a vyšším.