Расчет мощности ИБП

Расчет мощности в выборе источника бесперебойного питания (ИБП)

Выбор источника бесперебойного питания по мощности является важнейшим фактором в надёжности системы бесперебойного электроснабжения. Характеристики выбранного ИБП должны быть сопоставимы с реальной нагрузкой потребителей, которые будут запитаны через ИБП. В противном случае, источник бесперебойного питания будет работать не корректно.

Основной вопрос при выборе ИБП: как рассчитать мощность источника бесперебойного питания?

Для данного процесса необходимо учесть ряд параметров, основным из которых является мощность. Если вы установите ИБП, имеющий мощностью меньшей в сравнении с нагрузкой, то он просто не будет работать или выйдет из строя в кротчайшие сроки после включения его в общую схему. Для того чтобы достаточно точно рассчитать мощность нам потребуется вспомнить физики.

Power Factor или по-другому коэффициент мощности нагрузки является одним из основных значений при расчете мощности ИБП. Это значение показывает какую долю мощности реально потребляет нагрузка, то есть активная мощность. Если принять нагрузку как идеальное сопротивление, то в этом случае показатели коэффициента будут равны единице, что является максимальным значением. Конденсаторы и катушки не являются потребителями мощности, поэтому для них значение коэффициента равно нулю. В оборудовании возможно преобладание как емкостной, так и индуктивной составляющей.

К потребителям с ёмкостной составляющей относятся компьютеры и серверы, так как индуктивная составляющая присутствует в оборудование с электродвигателями, это может быть насос, кондиционер, холодильник, лифт, привод вентиляции и т. п. Учитывать данную информацию нужно в том случае, когда ИБП будет резервировать оборудование разного типа, так как у первых коэффициент мощности стремится к единице, а у вторых находится в интервале от 0,8 до 0,9. Чтобы получить точный результат, необходимо найти средний коэффициент мощности.

Зная коэффициент мощности нагрузки, как произвести расчет мощность ИБП?

Чтобы вычислить мощность ИБП требуется перемножить номинальную мощность ИБП на коэффициент мощности. При помощи математических расчетов получается число, которое показывает максимальную активную мощность, которую сможет обслуживать источник бесперебойного питания. Например, мощность ИБП составляет 100 кВА, а коэффициент мощности нагрузки равен 0,9. В этом случае активная мощность нагрузки составит 90 кВт. Суммарная мощность нагрузки не должна быть больше мощности 90 кВт, а лучше если она будет учтена с неким запасом. Сложностей при расчёте мощности можно избежать, если использовать в качестве показателя выходной мощности бесперебойника. В таком случае расчет источника бесперебойного питания будет выполнен без ошибок. Основной ошибкой является сопоставление мощности, выраженные в ватах и вольт- амперах, так как показатели отличаются.

Нужно не забывать учитывать и следующее, что потребляемая техникой мощность может быть несколько ниже номинальной. Такое может быть в самых различных случаях. Как вариант можно рассмотреть компьютеры, то их мощность в большинстве случаев определяется по мощности блока питания. Но не во всех случаях такой алгоритм расчёта является правильным. Например, на компьютере может установлен блок питания, имеющий мощность 450 Вт, но суммарная мощность компонентов компьютера всего 120 Вт. Таких особенностей может быть очень много и их нужно учесть, выполняя правильный расчет ИБП.

Другой момент, который нужно учесть, в расчете работы ИБП связана с холодильным оборудованием. Например, он может иметь мощность в 350 Вт, но стоит учесть, что холодильник работает не постоянно, а только через некоторые промежутки времени (циклами). В таком случае необходимо узнать годовое потребление электроэнергии. В расчётах необходимо использовать это значение, делённое на 9 Так же нужно не забывать, что мощность нагрузки необходимо считать в ваттах.

На некоторых тематических сайтах можно встретить онлайн расчеты мощности ИБП, но они могут выдать не точные данные, потому что не учитываются подобного рода нюансы. Если вы решите воспользоваться услугами подобных сервисов, то мы рекомендуем к полученному результату добавлять порядка 20%. Так же нужно не забывать и о перспективах роста мощности нагрузки в последующем. При увеличении потребителей увеличится и нагрузка, лучше сразу предусмотреть это перед покупкой ИБП.

Как рассчитать и выбрать АКБ?

Следующее, что нужно знать о том, как рассчитать ИБП, это емкость поставляемых АКБ. Аккумуляторные батареи обеспечивают питание потребителей при отсутствии питания основной сети.

Если требуется расчет емкости ИБП для заданной мощности и времени работы, то применяется простая формула:
Емкость = 100 х мощность нагрузки х время.

Время автономной работы выражается в часах, а мощность нагрузки в киловаттах. Обратите внимание, что мощность выражается не в вольтамперах. Например, источник бесперебойного питания защищает компьютер с мощностью 350 Вт (0,35 кВт). Источник бесперебойного питания должен обеспечить время работы равное 3 часам. При таких условиях формула, позволяющая произвести расчет емкости батарей для ИБП приобретает следующий вид: 100 х 0,35кВт х 3ч=105 Ач.

Следовательно для нагрузки с показателем мощности 350 Вт для обеспечения работы в течение 3 часов необходима аккумуляторная ёмкость 105 Ач. Такой расчет емкости аккумулятора для ИБП применим для АКБ с напряжением 12 В. Так же нужно учесть, что формула применила для расчета длительного времени работы ИБП от аккумуляторов, а именно порядка 2-6 часов. Это обусловлено тем, что зависимость ёмкости аккумулятора от времени заряда не имеет линейный характер на всём протяжении.

Если требуемое время работы ИБП меньше, то необходимо учитывать поправки. Это связано с тем, что при маленьком времени ток разряда большой и аккумулятор отдаёт нагрузке только некоторую часть своей ёмкости. К примеру, если необходимо время работы равное 30 минутам, то результат надо поделить на два, для 2 часов уменьшить на 40%, для 4 часов – 30%, для 6 часов – 40%. Чтобы определить более точно значение потребуется использовать точное значение КПД инвертора, который используется в конкретном ИБП и сопоставить данные с тока разрядными характеристиками конкретной марки аккумуляторов.

После того, как найдена суммарная ёмкость, необходимо выполнить расчет количества аккумуляторных батарей для ИБП. Чтобы это выполнить нужно суммарную ёмкость разделить на ёмкость одного аккумулятора. В нашем случае суммарная ёмкость составила 105 Ач. Предположим, что ёмкость одного аккумулятора равна 15 Ач. В таком случае нам понадобится 7 таких аккумуляторных батарей.

Как рассчитать время работы ИБП?

Всех интересует вопрос связанный с временем работы, которое сможет обеспечить тот или иной ИБП. Для этого необходимо знать мощность подключенной нагрузки к ИБП, коэффициент полезного действия инвертора и суммарную ёмкость АКБ.

Суммарный расчет аккумуляторных батарей для ИБП производится очень просто. В большинстве случаев источники бесперебойного питания содержат в себе типовые аккумуляторы. Чтобы выполнить суммарный расчет батарей для ИБП нужно умножить их количество на ёмкость одной аккумуляторной батареи. Для того что бы расчет времени автономной работы ИБП КПД инвертора рекомендовано принимать равным 0,85. Суммарная мощность нагрузки должна быть выражена в ваттах.

Возможны случаи, когда необходимости в точных данных нет. В таком случае можно воспользоваться специальными таблицами, в которых приведено время автономной работы для различных видов источников бесперебойного питания. Данные таблицы включают в себя время работы в зависимости от ёмкости аккумуляторных батарей и суммарной мощности нагрузки. Благодаря этому, потребитель может сопоставить свои данные с табличными и узнать примерное время.

Зная то, как производится расчет ИБП, можно сделать грамотный выбор ИБП. Так же, что время автономной работы зависит не от мощности ИБП или от суммарного напряжения АКБ, а от ёмкости аккумуляторов и их тока разрядных характеристик. Поэтому при выборе ИБП нужно отдавать предпочтение с большей ёмкостью АКБ при соответствии с заданной мощностью. Данная модель позволит обеспечить максимальную автономность работы.

Если же все эти расчёты являются для Вас непонятными, то есть возможность обратиться к специалистам нашей компании.