Remontnouta.ru

ПК Ремонт техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет времени работы нагрузки от источника бесперебойного питания

Вначале определим реальную мощность подключенного к источнику бесперебойного питания (ИБП) оборудования в ваттах. Для этого необходимо рассчитать среднее потребление полезной нагрузки. Оно будет отличаться от максимальной и номинальной мощности, указанной в описаниях оборудования.

Пример: номинальная мощность блока питания компьютера 500 Вт, а реальное потребление 140 Вт (бюджетный процессор — 50 Вт, материнская плата с интегрированным GPU — 80 Вт и SSD винчестер — 10 Вт).

Другой пример: подключенный к ИБП холодильник имеет компрессор с электрической мощностью 150 Вт, но включается этот компрессор один раз в 10 минут и работает 3 минуты. В этом случае, среднее потребление будет равно:

150 Вт / 10 мин. * 3 мин. = 45 Вт

Если для холодильника указано годовое потребление энергии в киловатт-часах, (например, 360 кВт*час в год), то для расчета средней мощности эту величину нужно разделить на 12:

P = 360 *1000/ 365/24 = 49.31 Вт

Bt-not-BA.pngНас интересует средняя активная мощность оборудования, питающегося от ИБП, т.е. мощность, выраженная в ваттах (Вт), а не в вольт-амперах (ВА). Если известна только полная мощность (в ВА), то ее нужно умножить на коэффициент от 0.6 до 1.0 в зависимости от характеристик оборудования. Этот коэффициент указывается в каталоге продукции производителя оборудования, либо в документации к конкретному оборудованию.

Коэффициент мощности: что важно о нем знать?

Расчет ИБП для коттеджа

В мощности электрооборудования могут преобладать как емкостные, так и индуктивные компоненты. Индуктивный компонент мощности электрооборудования присутствует в приборах с электрическим двигателем, а это все холодильное оборудование, устройства кондиционирования и вентиляции воздуха, иные конструкции, в которых при пуске возникает пиковая нагрузка, а при работе – переменные значения потребляемой мощности в зависимости от режима этой работы. Иными словами, если оборудование потребляет постоянную мощность электрического тока (компьютеры, телевизоры и пр.), то коэффициент в расчетах стандартно принимается равным единице. А если чаще используется оборудование с электрическими двигателями, которое при пуске потребляет мощность, превышающую номинальную, то коэффициенты применяются иные – взять значение можно по конкретному типу оборудования

Читайте так же:
Вай фай антенна для компьютера

Аналитический метод расчета времени автономной работы бесперебойника для котла

Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторными батареями зависит в первую очередь от общей ёмкости всех АКБ. Фактически, при работе ИБП происходит перевод энергии заряда аккумуляторных батарей в электрическую энергию с напряжением 220 Вольт. Так как инвертор бесперебойника не является абсолютно идеальным прибором и имеет потери, то необходимо учитывать коэффициент его полезного действия. Кроме того, аккумуляторные батареи не могут высвободить все 100 % энергии, нужно учитывать коэффициент доступной ёмкости АКБ.

С учетом этих коэффициентов формула расчёта принимает следующий вид:

T = E * U / P * KPD * KDE (часов),

где E — ёмкость всех подключенных АКБ, U — напряжение АКБ, P — мощность нагрузки, KPD примерно равен 0,8, KDE равен примерно 0,9.

Коэффициенты доступной ёмкости и полезного действия не являются фиксированными величинами. Эти коэффициенты зависят от скорости расхода энергии, от температуры и влажности воздуха.

Продолжительность автономной работы ИБП зависит от общей емкости АКБ

Приведём несколько примеров расчётов времени автономной работы ИБП:

  1. Используются АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 60 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T = 60 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 ч
  2. Используются АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T = 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 ч
  3. Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T = 2 х 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 ч
  4. Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 120 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и двух циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T = 2 х 120 х 12 / (50 + 2 х 100) х 0,8 х 0,9 = 8,3 ч
  5. Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и трех циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T = 3 х 200 х 12 / (50 + 3 х 100) х 0,8 х 0,9 = 14,8 ч
  6. Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 130 Вт
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T = 3 х 200 х 12 / 130 х 0,8 х 0,9 = 40 ч
Читайте так же:
Вес первого компьютера в мире

Содержание

1. Резервные (off-line). Их принцип работы основан на питании потребителей электротоком от сети при нормальном электроснабжении и быстром переключении на автономное электропитание от батареи при пропадании напряжения в электросети. При функционировании в режиме питания от сети аккумуляторы автоматически подзаряжаются. Резервные ИБП обычно представляют собой маломощные аппараты, которые применяются для питания компьютерной техники и рабочих станций локальных сетей. Они отличаются сравнительно невысокой стоимостью и компактностью. К их недостаткам относится невысокий уровень защиты и неполная фильтрация сигнала.

2. Интерактивные (line-interactive). Схема функционирования этих устройств практически полностью аналогична резервным источникам питания. Главное отличие — ступенчатая стабилизация выходного напряжения, которая выполняется с помощью коммутирующего автотрансформатора. Устройства обеспечивают сглаживание выходного напряжения при его отклонениях до 20% от нормального значения. Многие модели бесперебойников способны выдавать «чистую» синусоиду, что позволяет подключать их к котлам отопления, электродвигателям и различному чувствительному оборудованию. Также они обеспечивают возможность регулировки напряжения в определенном диапазоне.

3. Онлайн (on-line). Эти устройства работают по принципу двойного преобразования напряжения. Сначала переменное напряжение конвертируется в постоянное посредством выпрямителя, а потом происходит обратное преобразование с помощью инвертора. Такая технология считается самой прогрессивной и обеспечивает почти 100-процентную защиту подключенного оборудования вне зависимости от режима работы устройства (от сети или от батареи). Схема аппаратов включает байпас. К преимуществам онлайн ИБП относится мгновенное переключение между режимами (фактически, аккумуляторы постоянно подключены к цепи), идеальная синусоидальная форма сигнала, полная фильтрация напряжения от выбросов и помех. Благодаря этому их можно использовать для бесперебойного электроснабжения файловых серверов, телекоммуникационных систем, промышленного оборудования и прочей критичной нагрузки.

2) Формула Пекерта

T=Cp/I^ n

  • T – время в часах
  • Cp – емкость Пекерта (ёмкость АКБ при разряде током 1А)
  • I – ток разряда
  • n – экспонента Пекерта
Читайте так же:
В оперативной памяти могут храниться ответ

Экспонента Пекерта иногда указывается в характеристиках АКБ, и рассчитывается она на основании данных C-рейтинга аккумулятора (емкость на разном времени разряда). Емкость Пекерта рассчитывается по формуле – Ср=R(C/R)^n (R – рейтинг в часах, соответствующий данной емкости, например, 10).

На базе этой формулы с учетом КПД инверторов и глубины разряда основаны наши калькуляторы. Они с высокой точностью рассчитывают время автономии как на коротких, так и на длинных разрядах.

Технические характеристики Riello SDL 8000

Основные характеристики
ПроизводительRiello
МодельSDL 8000
Страна производстваИталия
Номинальная мощность6 400 Вт | 8 000 ВА
Типon-line
Гарантия2 года
Входные характеристики
Входной коэффициент мощности> 0.98
Число фаз (вход)1
Входное напряжение220-230-240
Диапазон входного напряжения180-264В

Пример подбора аккумуляторных батарей для автономного питания газового котла

Необходимо обеспечить бесперебойное питание газового котла и циркуляционного насоса, установленных в частном доме.

  • максимальная потребляемая мощность нагрузки составляет 600 Вт (P нагрузки = 600 Вт);
  • требуется 3 часа автономной работы электроприборов (Т автономии = 3 часа);
  • предполагается разместить ИБП на стене рядом с газовым котлом.

В качестве ИБП для решения нашей задачи выберем настенную модель «Штиль» SW1000L с выходной мощностью 900 Вт, без встроенных батарей, но с поддержкой подключения внешних.

Расчет внешних аккумуляторных батарей для ИБП SW1000L будет происходить в следующей последовательности:

1) Рассчитаем необходимое количество внешних АБ (у данной модели номинальное напряжение внешних АБ составляет 36 В):
N батарей = 36 В / 12 В. Таким образом, расчет показал, что потребуется 3 аккумуляторные батареи.

2) Выясним отдаваемую мощность каждой ячейки батареи (у данной модели КПД инвертора при работе от батарей составляет 86%):
P ячейки = 600 / 18 х 0,86. Необходимая мощность ячейки аккумуляторной батареи составляет 38,7 Вт.

3) Подберём необходимую модель АБ, зная все необходимые параметры:

  • время автономной работы – 3 часа;
  • конечная точка разряда ячейки батареи – 1,75 В/эл-т;
  • мощность каждой ячейки батареи – 38,7 Вт.

В качестве примера воспользуемся моделями аккумуляторных батарей компании Энергон. Зайдем на сайт производителя и выберем необходимую батарею. Из всего ассортимента изделий нам подойдет серия Delta DTM L, которая используется для питания требовательных электрических приборов – насосов и котлов систем отопления.

Для нашего случая батарея Delta DTM 1290 L с отдаваемой мощностью ячейки 44.2 Вт является оптимальным вариантом.

Оптимальный вариант подбора батареи для ИБП картинка

4) Определим, куда будем устанавливать батареи. Для размещения выбранных батарей потребуется напольный батарейный стеллаж, например, стеллаж BS-01 от производителя «Штиль», который позволяет установить как раз до трех батарей емкостью 90 Ач.

В итоге для обеспечения бесперебойного питания газового котла и циркуляционного насоса с суммарной потребляемой мощностью 600 Вт мы подобрали:

  • ИБП SW1000L с выходной мощностью 900 Вт;
  • три аккумуляторных батареи Delta DTM 1290 L 90 Ач;
  • батарейный стеллаж BS-01.

Ознакомиться с полным модельным рядом настенных ИБП «Штиль» для котлов можно, перейдя по ссылке:
Настенные источники бесперебойного питания «Штиль» для котлов. Модельный ряд.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector