Время работы от батарей при нагрузке 100 вт

1. Главная
2. Статьи

 /

Расчёт времени резерва питания нагрузки от ИБП

23-08-2022

Определение необходимого времени автономной работы ИБП

Учитывая возможность отключения внешнего электропитания дома, необходимо знать (определить) расчётное время автономной работы источника бесперебойного питания котла отопления. Причин, по которым может пропасть напряжение в сети, достаточно много. Это может быть авария на линиях электропередач, авария на трансформаторной подстанции, обрыв подводящих линий электросети, замыкание проводки внутри дома, существенные искажения параметров поставляемого тока, переход поставщика энергии на графики временных отключений потребителей.

Однако, какой бы ни была причина отключения электроэнергии, необходимо обеспечить эффективное и надёжное электропитание отопительного оборудования. Остановка системы отопления в зимнее время может привести к размораживанию системы и большим расходам по её ремонту и ремонту помещений.

Длительность отключений электроэнергии существенно различается в разных районах города или в разных поселениях. Для примерной оценки времени возможных отключений нужно провести длительные наблюдения или опрос соседей.

Если длительность отключений не превосходит одних суток, то задачу обеспечения бесперебойным электропитанием системы отопления можно решить с помощью установки нужного ИБП. Если длительность отключений превосходит сутки, то для решения задачи бесперебойного питания лучше использовать комбинацию двух приборов: ИБП и электрогенератор.

Расчёт времени автономной работы ИБП системы отопления дома

После того, как мы определились с желаемой длительной автономной работы системы отопления, можно переходить к проектированию системы бесперебойного питания отопительного оборудования.

На этом этапе нужно определить общую электрическую мощность всех приборов системы отопления, для которых необходимо обеспечивать автономное электропитание.

Точное значение электрической мощности отопительного оборудования можно найти в технических паспортах данных приборов. Для расчёта конфигурации источника бесперебойного питания и времени его автономной работы можно использовать приблизительные значения мощности приборов.

Электрическая мощность настенных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 100 до 200 Вт.

Электрическая мощность напольных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 50 до 150 Вт.

Электрическая мощность внешних циркуляционных насосов обычно находится в диапазоне от 50 до 200 Вт.

Значения некоторых популярных котлов отопления вы найдёте в статье Электрическая мощность настенных и напольных газовых котлов.

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.

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

Использование таблиц для расчёта времени автономного бесперебойного питания

Для расчёта времени резерва источников бесперебойного питания для систем отопления можно использовать специальную таблицу. Таблица составлена на основе использования формулы расчёта времени автономной работы ИБП. При расчёте данных использовались следующие значения вспомогательных коэффициентов: КПД источника бесперебойного питания 80%, коэффициент доступной ёмкости аккумуляторной батареи 90%.

Таблица расчёта времени автономной работы ИБП для котлов отопления по общей ёмкости подключенных АКБ в зависимости от величины полезной нагрузки.

Общая ёмкость и напряжение АКБ	Нагрузка 100 Вт	Нагрузка 150 Вт	Нагрузка 200 Вт	Нагрузка 300 Вт	Нагрузка 400 Вт	Нагрузка 500 Вт
40 Ач, 12 В	3,5 ч	2,3 ч	1,7 ч	—	—	—
60  Ач, 12 В	5,2 ч	3,5 ч	2,6 ч	—	—	—
100 Ач, 12 В	8,6 ч	5,8 ч	4,3 ч	2,9 ч	2,2 ч	1,7 ч
150 Ач, 12 В	13 ч	8,6 ч	6,5 ч	4,3 ч	3,2 ч	2,6 ч
200 Ач, 12 В	17,3 ч	11,5 ч	8,6 ч	5,8 ч	4,3 ч	3,5 ч
300 Ач, 12 В	25,9 ч	17,3 ч	13 ч	8,6 ч	6,5 ч	5,2 ч
400 Ач, 12 В	34,6 ч	23 ч	17,3 ч	11,5 ч	8,6 ч	6,9 ч
500 Ач, 12 В	43,2 ч	28,8 ч	21,6 ч	14,4 ч	10,8 ч	8,6 ч
600 Ач, 12 В	51,8 ч	34,6 ч	25,9 ч	17,3 ч	13 ч	10,4 ч

Примечание: ориентировочное время резерва указано при следующих условиях:

• АКБ полностью заряжена;
• температура АКБ +25 °С;
• фактическая ёмкость АКБ соответствует номиналу, указанному на АКБ.

Указано время для НЕПРЕРЫВНОГО режима работы. В циклическом режиме работы время увеличится пропорционально.

Время работы в значительной степени может отличаться от полученных значений в зависимости от типа производителя АКБ, а также от остаточной ёмкости АКБ.

При выборе ИБП для котла отопления следует учитывать следующие параметры:

• максимальную полную мощность подключаемой полезной нагрузки с учётом реактивной нагрузки;
• максимальную разрешенную ёмкость подключаемых АКБ;
• время заряда батарей указанной ёмкости.

Более точные таблицы расчёта длительности резерва источника бесперебойного питания для систем отопления вы найдёте в технических спецификациях специализированных ИБП в разделе Источники бесперебойного питания.

Читайте также по теме

• Автоматика котлов отопления и ИБП для котлов
• ИБП «Бастион» продлевает жизнь аккумуляторов
• Таблицы совместимости аккумуляторов для ИБП
• Как увеличить срок службы аккумулятора ИБП
• Болит голова за АКБ? Есть «лекарство»!

Линейно-интерактивный ИБП из серии Raptor

С представителями линейно-интерактивных источников бесперебойного питания серии Raptor, предлагаемой компанией Powercom, мы уже встречались — у нас, например, побывала старшая в этой серии модель RPT-2000AP с заявленной максимальной мощностью 2000 В·А, или 1200 Вт. Однако в серии есть еще целый ряд ИБП, входящих в две линейки: модели с литерой А в конце индекса не имеют USB-порта для подключения к компьютеру, а с AP — такой порт имеют.

Мощность представленных ИБП начинается с 600 В·А (360 Вт), отличаются они емкостью используемых аккумуляторов, количеством выходных розеток, а соответственно, размерами и весом. Все заявлены как бюджетные модели, предназначенные для питания персональных компьютеров и сетевого оборудования.

Мы опробуем еще одну модель Powercom RPT-1025AP, на этот раз из середины серии, чтобы на ее примере дополнить сведения о продукции компании.

Рассматриваемый нами аппарат принадлежит к той же линейке, что и старшая модель, поэтому отличия в плане конструкции, управления и прочего у них минимальные, однако чтобы не отправлять постоянно читателя к предыдущему обзору, нам придется кратко повторить основные положения, дополнив их моментами, не получившими освещения ранее.

Описание

Для всей линейки, куда входят две упомянутые выше модели, а также промежуточная по мощности RPT-1500AP, заявлено:

• выходное напряжение в виде аппроксимированной синусоиды,
• наличие AVR (Auto Voltage Regulation),
• функции холодного старта и сбережения энергии Green Mode,
• защиты: от короткого замыкания и перегрузки на выходе, а для телефонной линии или LAN (подключение через соответствующие разъемы) — от импульсных помех,
• автоматическая зарядка аккумулятора при выключенном ИБП,
• коммуникационный порт USB поддерживает стандарт Smart Battery.

Количество выходных розеток может быть разным: либо шесть C13 (IEC60320), либо четыре типа Schuko (с двумя боковыми плоскими контактами защитного заземления).

Причем все розетки подключены к инвертору — отдельных для нагрузок с большой мощностью, пиковой или постоянной, не предусмотрено. Наоборот: инструкция предупреждает о недопустимости подключения таких нагрузок.

А входной кабель, которым ИБП подключается к сети переменного тока, у всех трех моделей линейки несъемный.

О чем не сказано — вообще или прямо:

• о совместимости с нагрузками, источники питания которых имеют активную коррекцию фактора мощности (Active PFC),
• о наличии защиты от импульсных помех для силовых выходов (есть только косвенное упоминание такой защиты в заголовке одного из подразделов инструкции).

Параметры и комплектация

Теперь приведем заявленные характеристики рассматриваемой модели:

Технические характеристики ИБП Powercom RPT-1025AP
Диапазон входного напряжения, частота	220/230/240 В ±25%, 50 или 60 Гц ±10% (автоопределение)
Выходное напряжение, частота	220/230/240 В ±5% ¹, 50 или 60 Гц ±1%
Автоматический регулятор напряжения (AVR)	есть, по одной ступени на повышение и понижение
Выходная мощность	1025 В·А (615 Вт)
Форма выходного сигнала при работе от батарей	Ступенчатая аппроксимация синусоиды
Время работы от батареи при нагрузке 100 Вт	≈20 мин.
Типовое время переключения	от 2 до 4 мс
Функция запуска оборудования без подключения к электросети	есть
Тип, напряжение и емкость батареи	2 × 12 В, 7 А·ч
Максимальный ток заряда	н/д
Типовое время заряда	3–4 ч
Индикация	светодиодная
Звуковая сигнализация	есть, отключаемая
Фильтрация импульсных помех	н/д
Срабатывание защиты от перегрузки	до 60 сек. при 110% от PНОМ до 3 сек. при 130% от PНОМ
Выходные разъемы	6 розеток C13 (IEC60320) (опционально 4 евро-розетки)
Интерфейс	USB
Защита линий передачи данных	комбинированные RJ11/RJ45 (вход и выход)
Размеры (Ш×Д×В)	146×360×164 мм
Вес нетто/брутто	8,4 / 9,3 кг
Шум	< 40 дБА на расстоянии 1 м
Условия работы	влажность 0–95% (без конденсации) температура от 0 до +40 °C
Стандартная гарантия	2 года
Описание на сайте производителя	Powercom RPT-1025AP
Средняя цена	T-12841369
Розничные предложения	L-12841369-6

¹ Мы уточнили в представительстве компании: значение диапазона отклонения выходного напряжения ±5% относится к работе от батарей, при работе AVR отклонения могут быть больше. ↑

ИБП поставляется в коробке из качественного картона, единой для всей линейки. В ее оформлении есть таблица с параметрами на русском языке — именно в ней обозначено, какими выходными розетками оснащен данный экземпляр.

В комплекте, помимо самого источника, имеется:

• один кабель для подключения нагрузки,
• интерфейсный USB-кабель,
• компакт-диск с ПО,
• бумажная продукция: инструкция на русском языке, гарантийный талон.

Так написано в официальных материалах. Полтора года назад, при тестировании RPT-2000AP, был еще и кабель для подключения к телефонной линии, но сейчас он на сайте производителя не упомянут, а нам достался «тестовый» экземпляр RPT-1025AP, в комплекте с которым не было вообще ничего, да и коробка была в не очень презентабельном виде, поэтому фотографий мы не приводим.

Внешний вид и органы управления

Экстерьер источника бесперебойного питания бесхитростный: пластик со всех сторон, спереди единственная управляющая кнопка и единственный синий светодиодный индикатор. На боковых поверхностях вверху и внизу вентиляционные решетки, сзади — выходные розетки, шток автоматического выключателя (защита от перегрузки по выходам), гнезда слаботочных линий и снабженное защитой от перетирания отверстие, через которое выходит кабель для подключения к внешней питающей сети.

Ножки — небольшие квадратные выступы, лишенные каких-либо амортизирующих вставок.

На правой боковой стенке есть две наклейки. Одна содержит серийный номер, а на второй обозначена модель и ее входные-выходные параметры, включая предустановленное значение выходного напряжения — на этот раз нам достался экземпляр на 220 В.

Конечно, для бюджетной модели вполне достаточно одной кнопки и одного индикатора, но экономия на органах управления заставила сделать кнопку многофункциональной: она не только включает-выключает ИБП, но еще управляет звуком, режимом Green Mode, а также запускает цикл самотестирования.

Поэтому владельцу не придется сразу после покупки убрать инструкцию в дальний ящик: к ее страницам придется периодически обращаться, чтобы уточнить, когда и сколько раз или как долго надо нажимать кнопку, чтобы, например, включить или выключить подачу звуковых сигналов.

Внутреннее устройство

Внутри ИБП Powercom Raptor RPT-1025AP почти в точности такой же, как RPT-2000AP, поэтому подробно останавливаться на описании мы не будем. Приведем лишь несколько фотографий и остановимся на отличиях и на моментах, которые не вошли в предыдущий обзор.

Понятно, что отличия в основном связаны с существенно разной мощностью. Прежде всего это касается трансформаторов, работающих в системе AVR: у нашего ИБП трансформатор обозначен RT-R11B, у RPT-2000 — RT20B (вероятно, цифры в обозначении как раз и говорят о мощности в В·А).

Реле SLT73-12D-1Z, используемые для коммутации обмоток, рассчитаны на несколько меньший ток — до 10 А при 240 В переменного тока (у RPT-2000 на 16 А).

На плате имеются плавкие предохранители ножевого типа, защищающие низковольтные цепи постоянного тока — в нашем образце они на 30 А, а в RPT-2000 на 40 А, причем включены они параллельно. Заменить их в случае чего без паяльника не получится: выводы распаяны, на колодках для быстрой замены сэкономили.

Транзисторы в преобразователе такие же, UTC UT108N03L.

И вентилятор похожий: 50-миллиметровый, 24 В 0,12 А. Он установлен в перегородке, отделяющей заднюю часть объема (в ней расположена электронная плата и трансформатор) от меньшей передней. То есть нельзя сказать, что вентилятор просто перемешивает воздух внутри корпуса, он направляет поток из наименее нагретой передней части в заднюю, где расположены самые тепловыделяющие компоненты. Подача и выброс воздуха — через упоминавшиеся отверстия в верхней и нижней частях корпуса.

Схема защиты для слаботочных линий, телефонных или LAN, содержит один варистор, для силовых — варистор и два конденсатора (правда, еще несколько компонентов, включая конденсаторы, не распаяны).

На плате имеется трансформатор тока — очевидно, это и есть датчик системы защиты от перегрузки по выходам.

Батарея

Аккумуляторы в модели RPT-1025AP отличаются от тех, что мы видели в RPT-2000AP, не только меньшей емкостью — 7 А·ч вместо 8 А·ч, но и производителем: наш образец был оснащен двумя Leoch DJW12-7.0. Подчеркиваем: такие аккумуляторы были именно в нашем образце, а батарей этого типоразмера и емкости очень много, и нельзя исключить, что в ИБП из других партий будет не Leoch.

Тем не менее, для интересующихся приводим datasheet на эту конкретную батарею. Вряд ли другие подобные аккумуляторы существенно отличаются по параметрам, поэтому приведем оттуда несколько интересных цифр: емкость в 7 А·ч, фигурирующая в обозначении, соответствует 20-часовому разряду, то есть током всего в 0,35 А. Считаем упрощенно: 0,35 А умножить на 24 В (сумма номинальных напряжений для двух последовательно соединенных батарей) — это всего-то около 8 Вт отдаваемой в нагрузку мощности. А ведь нагрузка при использовании батареи в ИБП подключается через преобразователь с КПД, не равным 100%.

При более существенном токе 4,4 А (что для двух батарей соответствует примерно 100 Вт) разряд в соответствии с datasheet продлится всего час, то есть емкость уже не 7, а 4,4 А·ч. Но для такой нагрузки в спецификации ИБП и вовсе указано всего 20 минут — этому тоже есть объяснение: в документации на аккумулятор помечено, что разряд ведется до напряжения 1,6 В на ячейку, которых в подобных батареях шесть (то есть до 9,6 В для Leoch DJW12-7.0), а контроллер ИБП может фиксировать полный разряд при более высоком напряжении. И, конечно, не надо забывать, что КПД преобразователя меньше ста процентов.

Судя по всему, доставшийся нам образец уже использовался и даже вскрывался — отсутствовал саморез, фиксирующий снизу фронтальную панель. Да и наклейка на трансформаторе содержит дату изготовления более чем годичной давности; вряд ли эта деталь год пролежала на складе, поэтому вполне можно предположить, что ИБП уже поработал, а его батарея не в идеальном состоянии.

Маленькая подсказка: передняя панель соединяется с нижней частью корпуса не только отсутствовавшим у нас саморезом, но и двумя защелками, освободить которые можно очень просто — достаточно с некоторым усилием вставить жало плоской отвертки поочередно в каждую из щелей, через которые видны эти защелки. И тогда верхняя крышка легко снимется вместе с лицевой панелью (конечно, должны быть удалены шесть саморезов в колодцах на нижней части).

зелеными стрелками показаны саморезы, синими — щели для освобождения защелок

Замер показал, что при работе инвертора ток, потребляемый от батареи, в нашем ИБП может достигать 48–49 А при допустимых перегрузках.

Программное обеспечение

Из ПО на сайте производителя предлагаются:

• программа UPSMon Pro в двух вариантах — для Linux и Windows,
• приложение Powercom Android.

Но сначала рассмотрим поддержку стандарта Smart Battery, поскольку она заявлена производителем.

Smart Battery

Подключаем ИБП к компьютеру с Windows 10 — операционной системой, наиболее актуальной и в данный момент, и особенно в обозримом будущем. В диспетчере устройств появляется «Батарея ИБП HID».

А в области уведомлений панели задач — иконка батареи, после наведения на нее курсора раскрывается окно с дополнительными параметрами.

Соответственно и в настройках схем управления электропитанием появляются два столбца для значений основных настроек — «От батареи» и «От сети»:

А также новые дополнительные параметры:

В принципе, этого будет достаточно для очень многих случаев — можно настроить параметры энергосбережения при работе от батарей и отключение компьютера при определенном уровне разряда.

Однако настроить какие-то параметры самого ИБП нельзя, для этого придется установить уже упоминавшуюся программу UPSMon Pro.

UPSMon Pro

Вариант для Windows рассматривался в обзоре RPT-2000AP, однако тогда была доступна версия 1.1, а к моменту сегодняшнего тестирования появилась 2.1, поэтому ее возможности всё же перечислим, но с несколько иной точки зрения.

В окне «Мониторинг — Текущее состояние» программа отображает ряд параметров, хотя некоторые с заметной погрешностью. Так, нагрузка в изображенный на скриншоте момент была 250 Вт, что вообще-то ближе к 40 процентам от максимальной, а вовсе не к 21, как показано. К тому же значения эти время от времени менялись: могло отображаться и 19%, и 17%, и даже 0%, хотя реальная нагрузка оставалась неизменной.

Напряжение отображается точнее: наш вольтметр показывал 223 В. Кстати, непонятно, какое именно напряжение подразумевается в данном случае — входное или выходное, и лишь обращение к «Помощи» помогло выяснить, что имеется в виду значение для выхода.

В верхней части скриншота видны три поля, которые можно принять за кнопки: «Источник питания», «Емкость батареи» и «Уровень нагрузки». Однако это не кнопки — нажатие на любую из них не приводит к открытию окна с дополнительными данными или параметрами, а индикаторы, условными значками отображающие режим или величину.

Можно отобразить еще больше параметров, но в виде графиков с задаваемым интервалом опроса:

То есть заявляется контроль целых шести параметров: входного и выходного напряжений, входной частоты, уровней нагрузки и заряда батареи, а также температуры.

Однако на скриншоте видны только четыре линии, нет входных напряжения и частоты. Объясняется это просто: входное и выходное напряжения равны, и одного графика не видно за другим. То же и с частотой, только ее скрывает график температуры. Чтобы посмотреть нужное, следует убрать в верхней части «птичку», отвечающую за мешающий в данном случае параметр. Правда, изменение масштаба для детального просмотра не предусмотрено.

Но с регистрируемыми параметрами не всё гладко: так, температура на графике отображается как постоянно и быстро меняющаяся в пределах от 40 до 50 градусов; такого попросту не может быть, да к тому же не очень понятно, для какой части устройства делается замер — по крайней мере, у наружных частей она была близка к комнатной. В отношении нагрузки наглядно видны упоминавшиеся выше колебания, отсутствующие в реальности, а если подключенная нагрузка мала (например, 25 Вт), то она попросту не воспринимается — будет показан ноль.

Зато программа позволяет управлять настройками источника бесперебойного питания:

Как видите, здесь можно в явном и удобном виде включить или отключить как режим Green Mode, так и звуковые оповещения (вообще или по расписанию). Однако и тут не обошлось без некоторого конфуза: текущие настройки ИБП (сделанные, например, кнопкой на лицевой панели) не считываются и не отображаются — в показанный на скриншоте момент были отключены и Green Mode, и звук, однако понять это нельзя.

Больше того: похоже, что Green Mode после установки и запуска UPSMon Pro попросту включился — мы как раз запустили тест с малой нагрузкой (25 Вт), и через 7 минут ИБП выключился… Причем компьютер, который был подключен к нему по USB только для контроля и питался от отдельной розетки 220 В, тоже стал выключаться, поскольку именно так задано в программе по умолчанию.

Для запуска теста после выбора нужного режима тестирования кнопка есть, а вот с настройками звука и Green Mode дело хуже: установки поменять можно, но никакой кнопки нет, и поди пойми, отправлены ли изменения в ИБП или они остались только на экране. Опытным путем мы выяснили: отключить Green Mode установкой соответствующих «птичек» получилось, а вот со звуком такой фокус почему-то не удался — несмотря на то, что мы установили «Звук Выкл — Отключение всех звуковых сигналов», источник после обнуления входного напряжения время от времени жалобно попискивал.

Пока входное напряжение отсутствовало, на экране компьютера каждые 15–20 секунд появлялись небольшие окошки с соответствующим извещением, которых со временем набирается превеликое множество, и их приходится закрывать — хорошо еще, что это можно сделать группой. А можно и попросту отключить появление таких сообщений в настройках программы.

С нагрузкой 25 Вт время работы от батарей чуть-чуть не дотянуло до часа, хотя остаток заряда, согласно UPSMon Pro, был еще приличным — 59%. Как только нагрузка отключилась, программа «порадовала» нас сообщением о том, что электропитание восстановлено и теперь ведется от электросети, показания уровня заряда подпрыгнули до 69%, а потом продолжили увеличиваться.

Откуда взялось «питание от электросети» — вопрос открытый, подчеркнем: никакого входного напряжения при этом не было, да и графики для входных напряжения и частоты показывали чистый ноль.

Зато скачок уровня заряда понятен и объясним — контроль ведется по напряжению на аккумуляторах, а оно при снятии нагрузки резко увеличивается. К тому же измерение этого напряжения явно ведется с малой точностью, поэтому и отображение «оставшейся емкости батарей» в режиме заряда сильно хромает: заряд в 100% может отображаться через 10–15 минут после того, как ИБП был подключен к электросети, хотя зарядный ток еще долго находится на уровне 0,5 А.

В общем, с программой мониторинга не всё гладко, остается только ждать следующей версии и надеяться, что «список замеченных опечаток» у нее станет короче. Вот только далеко не всё из замеченного нами можно решить на одном лишь программном уровне.

Powercom Android и другие способы удаленного контроля

Мы попытались опробовать и версию для Android, но безуспешно: если верить информации на официальном сайте, установленное на планшете или смартфоне приложение Powercom, обращаясь к IP-адресу компьютера с подключенным ИБП, выдаст информацию о тех же параметрах, что и UPSMon для Windows. Однако связь приложения с компьютером не устанавливалась, хотя и смартфон, и компьютер находились в одной тестовой сети, IP-адрес компьютера по запросу программы мы вводили, а штатный брандмауэр Windows был отключен.

Поэтому придется обойтись парой скриншотов, дающих представление об интерфейсе приложения, но без отображения данных.

Поскольку каких-то дополнительных рекомендаций на этот счет в доступных материалах не было, эксперименты с Powercom Android пришлось прекратить.

В представительстве компании нас заверили, что готовится новая, расширенная версия программы, в которой будет и подробная справка.

Если верить «Помощи», удаленный контроль возможен и через web-интерфейс, надо лишь включить web-сервер в настройках UPSMon Pro и с помощью браузера обратиться через порт 8000 к IP-адресу компьютера, к которому по USB подключен источник бесперебойного питания. И вот это нам вполне удалось сделать, причем с того же смартфона, надо лишь убедиться, что брандмауэр на компьютере отключен или хотя бы названный выше порт открыт для доступа.

Довольно наглядно — отображаются те же шесть параметров, разве что без русскоязычного интерфейса, плюс три иконки для состояния.

Есть еще один вариант наблюдения за ИБП, реализуемый в локальной сети. Программа UPSMon Pro может работать в двух режимах, основной — Master (собственно, это ее обычный режим). Но на любых сетевых компьютерах можно запустить эту программу в режиме Slave, для чего надо задать в закладке «Соединение» вместо USB установку «UPSMon PRO» и вписать IP-адрес компьютера, на котором программа запущена в режиме Master.

И тогда можно не только мониторить события в режиме реального времени, но и, например, отключать slave-компьютеры параллельно с master-компьютером.

Наконец, программа может рассылать оповещения о происходящих событиях на e-mail, хотя это и не самый оперативный способ.

В общем, так или иначе, но удаленный контроль возможен.

Тестирование

Форма выходного напряжения

Выходное напряжение инвертора — типичная для подобных ИБП «аппроксимированная синусоида», ничего общего с синусоидой не имеющая, но вполне пригодная для работы c нагрузками, оснащенными импульсными блоками питания.

Вот ее внешний вид, с разной разверткой по горизонтали и при разных нагрузках:

Как видите, и форма сигнала, и его размах меняются в зависимости от нагрузки.

Естественно, выше речь шла о работе ИБП от аккумуляторов.

Температурный режим, шум

Даже при полностью заряженных аккумуляторах и без нагрузки включенный ИБП при работе от сети заметно нагревается: в середине верхней крышки на 15–16 градусов выше температуры в помещении. Если одновременно идет заряд, то нагрев еще на пару градусов сильнее.

И это при том, что собственное потребление (включен, нагрузки нет, аккумуляторы заряжены) находится на уровне 15 Вт.

Забегая вперед, скажем: самым нагревающимся компонентом ИБП является трансформатор системы AVR, и наиболее нагретое место на корпусе как раз и расположено над ним. Больше того: непосредственно над трансформатором находятся и радиаторы транзисторов инвертора, то есть одна «печка» подогревает другую. Правда, каких-то критических последствий столь «интересного» сочетания нагревающихся элементов мы в процессе тестирования не обнаружили; возможно, если бы конструктив был иным, то просто-напросто вентилятор включался бы реже и на меньшей скорости.

Мы сделали два замера шума: на расстоянии 0,5 м, которое соответствует настольному расположению, максимальная величина составила 48 дБА, на расстоянии 1,0 м (имитация размещения под столом) — 46 дБА.

Скорость вращения вентилятора меняется в зависимости от температуры (которая зависит от нагрузки), он включается при работе от батареи и при срабатывании AVR, но может включаться и в режиме трансляции входной сети, если нагрузка существенная.

Автономная работа

Сразу скажем, что заявление о «холодном старте», то есть возможности включения ИБП в отсутствие внешнего питания, соответствует действительности.

Напряжения на холостом ходу такие:

UВХ	225 В
UВЫХ без нагрузки при работе от сети	225 В
UВЫХ без нагрузки при работе от аккумулятора	222 В

Перейдем к тестированию автономной работы с разными нагрузками.

Вот результаты в виде графика:

Более точные значения времени, а также данные по выходному напряжению и температурному режиму (в наиболее нагретой точке корпуса), представлены в таблице.

Нагрузка	Выходное напряжение	Максимальный нагрев корпуса относительно температуры в помещении	Время работы от батарей
25 Вт	215–218 В	очень слабый	58:54 мин.
100 Вт	212–217 В	3-4 °C	18:47 мин.
175 Вт	211–216 В	11–12 °C	12:33 мин.
250 Вт	210–215 В	16–17 °C	9:15 мин.
400 Вт	206–214 В	10–11 °C	3:28 мин.
550 Вт	205–213 В	12–13 °C	1:37 мин.
615 Вт	203–209 В	14–15 °C	1:11 мин.
675 Вт (110%)	204–205 В	очень слабый	12 сек.
800 Вт (130%)	204 В	очень слабый	5 сек.

Отключение нагрузки при малом остатке заряда не означает отключения самого ИБП, еще несколько минут продолжает работать вентилятор. Причем время его работы зависит от степени предшествующего нагрева: так, при нагрузках 100 Вт и менее нагрев был очень слабым, и вентилятор выключался почти одновременно с отключением выходов; если нагрев был сильным, то вентилятор мог работать и несколько минут.

Но даже после отключения вентилятора источник длительное время не отключается полностью: индикатор коротко мигает с большими интервалами.

И после восстановления напряжения на входе аппарат тоже около 30 секунд «готовится» (при этом индикатор продолжает мигать), лишь после этого включается (индикатор горит постоянно, нагрузка подключена).

В таблице выходное напряжение представлено не одним значением, а диапазоном. Дело в том, что форма «ступенчато аппроксимированной синусоиды» всё время немного меняется, что TrueRMS-вольтметром воспринимается (и совершенно справедливо) как изменение напряжения. Причем заметно, что среднее значение при увеличении нагрузки снижается. Для нагрузок 615 Вт и выше диапазоны узкие либо вообще имеется одно значение, но не потому, что выходное напряжение стабильнее, а просто интервал для замеров слишком короткий.

Итак: полученное нами для нагрузки 100 Вт время автономной работы очень близко к заявленному значению 20 минут, особенно с учетом того, что ИБП наверняка уже не новый.

Но 100 Вт (или около 170 В·А, если пересчитывать с коэффициентом 0,6, как сделано в спецификации при указании значений мощности) — это довольно скромная нагрузка, реальный компьютер вместе с монитором может потреблять заметно больше. Однако даже при 250 Вт / 420 В·А можно проработать около 10 минут, что представляется вполне достаточным не только для нормального завершения работы ОС, но и для того, чтобы оператор успел доделать какую-то несложную текущую операцию и сохранить данные.

При более высоких нагрузках время уже исчисляется минутами, а при максимальных заявленных 615 Вт / 1025 В·А и вовсе едва превышает минуту (даже при полностью заряженных аккумуляторах), чего может не хватить даже для завершения работы Windows, особенно если открыто много приложений, в которых надо сохранить данные. Это еще раз подтверждает рекомендацию: максимальная нагрузка (долговременная, а не пиковая) должна быть заметно меньше мощности ИБП.

И надо учитывать: если запущена программа UPSMon Pro, то в ней есть ряд настроек, которые могут подать компьютеру команду на отключение гораздо раньше исчерпания заряда в батарее.

Уровень нагрева сначала невелик (сказывается малая нагрузка), затем растет, но при средних нагрузках, когда время автономной работы существенно падает, снижается — ИБП просто не успевает нагреться. Однако с ростом нагрузки, вплоть до максимальной заявленной, температура заметно поднимается даже за короткое время.

Замер для нагрузки 25 Вт мы сделали потому, что источники серии Raptor предназначены в том числе и для питания сетевого оборудования, которое может потреблять очень небольшую мощность. И здесь важно даже не столько время автономной работы — оно оказалось не таким уж большим, а сама возможность отключения режима Green Mode для обеспечения нормального взаимодействия с малыми нагрузками, что и было подтверждено нашим тестом.

Откуда взялись две последние строчки, станет понятно чуть позднее: это часть исследования перегрузочной способности.

Частота выходного напряжения не отклонялась от заявленных 50 Гц — во всяком случае, в рамках погрешности наших измерений.

Заряд

Процесс заряда действительно идет при выключенном кнопкой ИБП — достаточно, чтобы он был подключен к розетке.

Заряд после разряда на нагрузку 615 Вт длился 2 часа 45 минут, источник при этом был включен, но работал на холостом ходу. Вот подробности:

Время	Ток заряда	Температура радиаторов инвертора	Температура трансформатора	Температура аккумуляторов
0 мин.	0,7 А	25 °C	28 °C	25 °C
30 мин.	0,6 А
60 мин.	0,6 А	42 °C	50 °C	26 °C
90 мин.	0,5 А
120 мин.	0,5 А	43 °C	54 °C	27 °C
150 мин.	0,5 А	44 °C	56 °C	27 °C

По завершении процесса ток очень быстро, буквально в течение 4-5 минут, падает с 0,5 А до величины менее 100 мА. Именно по этому моменту и фиксировалось окончание заряда.

При этом верхняя крышка корпуса была снята, чтобы можно было делать замеры. Естественно, с закрытой крышкой температурный режим будет иной, однако можно уверенно сказать, что главной «печкой» в ИБП является трансформатор, который даже на практически холостом ходу (нагрузки нет, идет только заряд батареи) заметно нагревается, и как раз над ним наблюдается наиболее нагретое место верхней плоскости корпуса.

Заряд после разряда на нагрузку 175 Вт: начальный ток 0,8 А, но он в течение пары минут падает до 0,6 А. В дальнейшем поведение такое же, как в таблице, лишь общее время больше — 3:58 часа. Замер времени заряда после разряда на меньшие нагрузки мы не делали, поскольку и без того понятно, что заявленное типовое значение в 3-4 часа в общем и целом действительности соответствует.

Заряд после разряда на нагрузку 675 Вт длится всего 14–15 минут (после этого ток падает ниже 100 мА), а 800 Вт — и вовсе меньше 10 минут.

Перегрузочная способность и работа защиты

В спецификации «Защита от перегрузки: автоматическое отключение ИБП при перегрузке 110% от номинальной мощности в течение 60 секунд и 130% в течение 3 секунд».

При 675 Вт (110%) ИБП от батарей проработал лишь 12 секунд, а после подачи входного напряжения нормально включился. Но в режиме трансляции сети, скорее всего, время работы было бы неограниченным — по крайней мере, за 20 минут никаких предпосылок для отключения не было: так, трансформатор нагрелся до 54 °C (при открытой крышке), что в наших тестах не является максимальной зафиксированной температурой. Правда, выходное напряжение немного снизилось — до 218 В по сравнению с 224 В в питающей сети на тот момент. А UPSMon Pro не то, что не отображал перегрузку, но вовсе показывал нагрузку в 0%.

При работе AVR также особых проблем не наблюдалось, за 15 минут температура трансформатора поднялась до 58 градусов.

800 Вт (130%): время работы от аккумуляторов всего 5 секунд, и после восстановления входного напряжения ИБП сам не включился даже за 5 минут, а только заряжал батарею, пришлось включать его кнопкой.

В режиме трансляции трансформатор за 15 минут нагрелся до 60 °C, при работе AVR за то же время — до 63 °C.

Еще больше увеличивать нагрузку, чтобы проверить работу защиты, мы не стали — вопрос ее срабатывания остался открытым. Зато стало понятно, что ИБП может долгое время работать и с существенной, вплоть до 130%, перегрузкой. Вот только время автономной работы снижается до такой степени, что защита от перебоев питания сводится к самым кратковременным отключениям.

Автоматическая регулировка выходного напряжения

ИБП серии оснащены двухступенчатой системой AVR, одна ступень которой срабатывает при уменьшении входного напряжения, а вторая при увеличении. Соответственно одна ступень повышающая, вторая понижающая.

Мы использовали автотрансформатор с выходным напряжением до 255 В, поэтому поведение ИБП за этим пределом не исследовалось.

Сначала приведем результат в виде графика (нагрузка 100 Вт):

Красной линией отмечена работа от батарей.

И для любителей точных сведений — таблица:

Входное напряжение (при понижении от 255 до 0 В)	Выходное напряжение	Режим работы
255–228 В	225–198 В	от сети с понижением (AVR)
227–198 В	227–198 В	напрямую от сети
197–161 В	225–186 В	от сети с повышением (AVR)
160 В и менее	212–216 В	от батареи
Входное напряжение (при повышении от 0 до 255 В)	Выходное напряжение	Режим работы
<171 В	212–216 В	от батареи
172–201 В	195–228 В	от сети с повышением (AVR)
202–235 В	202–235 В	напрямую от сети
236–255 В	205–222 В	от сети с понижением (AVR)

Работа AVR на официальном сайте компании описывается следующим образом: при изменении напряжения питающей сети в диапазоне от −9% до −25% стабилизатор напряжения автоматически повышает выходное напряжение на 15%, а в диапазоне от +9% до +25% снижает выходное напряжение на 13%. Наши замеры в целом подтверждают заявленное.

Для оценки ИБП специальных ГОСТов нет, и мы ориентируемся на ГОСТ 32144-2013, в котором сформулированы требования к качеству электроэнергии в системах энергоснабжения; он допускает отклонения в пределах ±10%. Получается, что в алгоритм работы AVR данной линейки уже заложено превышение данного требования, что тоже подтвердилось нашими тестами: в минус напряжение на выходе ИБП может уходить до 186 В, что на 15 процентов меньше номинальных 220 В. С превышением ситуация лучше: зафиксированный нами максимум составил 235 В, то есть разница всего на 7%, что вполне соответствует требованию указанного ГОСТ.

Избежать подобного можно, но либо путем увеличения количества ступеней автоматической регулировки, то есть усложнением и удорожанием конструкции, либо изменением порога срабатывания AVR при понижении внешнего питающего напряжения, что приведет к более раннему переходу на работу от аккумулятора, а это тоже не всегда приемлемо.

Замеченная разница между значениями для перехода в какой-то режим и возвратом из него (эффект носит название «гистерезис») не просто нормальна, а необходима: если бы ее не было, то в случае небольших колебаний входного напряжения вокруг значения переключения ИБП постоянно переходил бы из режима в режим.

Переходные процессы

Спецификация, имеющаяся на сайте производителя, заявляет следующее: «Время переключения — От 2 до 4 мс включая время определения (типовое)». При этом не уточняется, о каком именно переключении идет речь, а вариантов много — с AVR на прямую трансляцию входной сети, с инвертора на трансляцию, обратные операции, да еще и переход с инвертора на повышающую ступень AVR, когда входное напряжение не пропало совсем, а сначала понизилось ниже 160 и потом поднялось до 180–190 В.

Поэтому придется считать, что любой переходной процесс должен длиться не более 4 мс. Рассмотрим некоторые варианты, все с нагрузкой 100 Вт.

Входное напряжение понизилось, включается повышающая ступень AVR:

Явственно виден дребезг контактов реле, и переключение происходит за 6-7 мс, то есть превышение над заявленным есть, но умеренное.

Теперь обратный переход — с повышающего AVR на прямую трансляцию:

Здесь процесс с запасом укладывается в заявленные 4-миллисекундные рамки.

Аналогичные осциллограммы для понижающей ступени AVR:

Ситуация обратная: включение ступени (верхний график) вполне укладывается в заявленный диапазон, а выключение сопровождается дребезгом контактов, который длится 6-7 мс.

Задействуем инвертор.

Здесь показан переход на питание от батарей; всё отлично, переключение длится не больше 2-3 мс. Примерно столько же занимает и обратная процедура.

А вот если операция более сложная — переход с инвертора не на прямую трансляцию, а на повышающую ступень AVR, то опять всё портит дребезг контактов реле.

Хотя и тут превышение над заявленным не многократное, а максимум на 50–60%.

При более существенной нагрузке ситуация меняется мало, вот осциллограмма перехода с батарейного питания на прямую трансляцию входной сети с нагрузкой 400 Вт:

Здесь переключение вполне уложилось в 2 мс.

Совместимость с нагрузками, БП которых оснащен APFC

Работу с компьютерным блоком питания, имеющим активную коррекцию фактора мощности, мы подробно не исследовали: невозможно охватить целый спектр различных БП, да еще и в широком диапазоне потребляемых мощностей. Проверка же на каком-то конкретном блоке питания будет частным случаем, который лишь вызовет вопросы «почему выбрали именно эту модель, а не другую?!».

Поэтому ограничились лишь подключением к ИБП компьютера среднего класса, имеющего блок питания be quiet! Straight Power 10 с заявленной мощностью 500 Вт и с APFC. При работе в офисных приложениях он (вместе с монитором) потреблял 150–230 В·А, никаких проблем не наблюдалось.

Напомним: одним из важных условий нормального взаимодействия блока питания, имеющего APFC, с ИБП является запас по мощности для последнего.

Выводы

Таким образом, источник бесперебойного питания Powercom RPT-1025AP по большинству параметров можно считать соответствующим заявленным значениям. Прежде всего это касается времени переключения: спецификация определяет достаточно малые значения, и реальные во многих режимах укладываются в заявленный диапазон, а в других выходят, но не сильно.

Немного хуже ситуация со стабильностью выходного напряжения: при повышенном напряжении на входе ситуация на выходе вполне укладывается в рамки ГОСТ для качества электрической энергии в системах электроснабжения, но вот при пониженном отклонение может быть больше обозначенных в ГОСТ десяти процентов.

ИБП обладает хорошей перегрузочной способностью, и не только на короткое время, но и в долговременном плане. Правда, это не касается работы от батарей: с перегрузкой автономная работа будет длиться считанные секунды, однако и это порой может выручить.

Отключаемый режим Green Mode позволит использовать источник для бесперебойного питания малых нагрузок — например, сетевого оборудования или систем наблюдения.

Как часто бывает, штатная программа мониторинга и управления оставляет желать лучшего. Но периодический выход новых версий позволяет надеяться, что хотя бы часть замеченных недостатков будет устранена. Из положительных сторон надо упомянуть возможность удаленного контроля, надо лишь учитывать, что подобная функция реализуется не самим ИБП, а через подключенный к нему по USB-интерфейсу сетевой компьютер.

ИБП предоставлен на тест производителем

Ориентировочное время работы системы от АКБ без сети, работа при внешней сети, типовое время переключения

Онлайн калькуляторы расчета параметров работы ИБП оперируют установленными значениями КПД инвертора и других коэффициентов – мощности нагрузки, глубины разряда, доступной емкости. Заложенные в программу данные могут не совпадать с реальными, в этом случае только результат самостоятельного расчета по формуле будет точным.

Расчет времени работы ИБП

Расчет времени работы ИБП через необходимую емкость АКБ. Если требуется приблизительно оценить емкость АКБ для необходимого времени резервной работы ИБП/Инвертора с конкретной нагрузкой, то можно воспользоваться следующей упрощенной формулой:

Помните, что емкость АКБ суммируется только при параллельном соединении. При последовательном подключении складывается вольтаж батарей, а емкость остается равной номинальному значению одного источника питания.

Расчет времени работы ИБП при известной емкости АКБ. Если требуется приблизительно оценить времени резервной работы ИБП/Инвертора с конкретной нагрузкой при заданной емкости АКБ, можно воспользоваться следующей упрощенной формулой:

t(ч) – расчетное время резерва в часах; C(Ач) – суммарная емкость АКБ в Ампер-часах (55 Ач, 75 Ач, 100 А∙ч и т.п.); U (В) – суммарное напряжение АКБ в Волтах  (12 В, 24 В или 48 В); P (Вт) – полная мощность нагрузки в Ваттах (100 Вт, 200 Вт, 1000 Вт и т.п.).

Пример:

Мощность подключенной нагрузки к ИБП —  150 (Вт) (типичная для газового котла), необходимое время работы в режиме резерв — 8 (ч.), напряжение АКБ — 12 (В).

Расчет времени работы ИБП через необходимую емксть АКБ:

Расчет времени работы ИБП при известной емкости АКБ. Мощность подключенной нагрузки к ИБП —  150 (Вт) (типичная для газового котла), емкость АКБ — 100 (А∙ч), напряжение АКБ — 12 (В):

Более точная формула  расчета времени резервной работы ИБП, учитывает КПД и глубину разряда АКБ.

η – КПД инвертора (паспортная величина), для ИБП и инверторов «СибКонтакт»величина КПД  – от 0,85; P (Вт) – мощность нагрузки в Ваттах; U (В) – напряжение АКБ в Вольтах; Kр – глубина разряда АКБ, берется в значениях от 0,6 — 0,8 (т.е.глубина разряда АКБ от 60 % до 80 %) типичное значение 0,75.

Расчет необходимой авктивной мощности ИБП/инвертора

Если мощность ИБП меньше суммарной нагрузки, тогда прибор сразу же отключится после запуска. Перед покупкой бесперебойника подсчитайте потребление всех устройств, которые будут от него запитаны. Найдите данные на корпусе или в техпаспорте изделий, затем сложите.

Для реактивной нагрузки (аппараты с электродвигателями, кондиционеры, микроволновые печи и т.п.) обычно указывают полную мощность в Вольт–Амперах (В∙А). Если фигурируют Ватты, надо рассчитать необходимую мощность ИБП с учетом реактивной составляющей:

Здесь: Pа(Вт) – активная мощность в Ваттах; P(В∙А) – реактивная мощность в Вольт–Амперах; cos(φ) – коэффициент мощности, типовое значение для индуктивной нагрузки – 0,75.

Также учитывайте, что в технике с электродвигателями пусковые токи от трех до восьма раз больше, чем в рабочем режиме: бытовой холодильник на 150 Вт мощности, например, потребляет в момент включения компрессора около (600 –800) Вт. Приятная новость: подобным устройствам требуется синусоидальный ток, и все ИБП/инверторы «Сибконтакт» выдают на выходе именно такую форму переменного напряжения.

Все вышеприведенные формулы, в упрощенном виде, встроены в наш онлайн «КАЛЬКУЛЯТОР» (виджет). Меняя параметры, можно легко определить, например, время работы ИБП от аккумулятора или  наоборот — емкость аккумулятора, для необходимого времени работы ИБП в режиме резерв.

Теперь пора перейти в интернет-магазин «Сибконтакт», где в наличии бесперебойники мощностью от 300 Вт, в том числе модели со сквозной нейтралью для газовых котлов.

Для серьезных задач подойдет  UPS ИБП МИ3024 Offline номиналом 3,3 кВт, выдерживающий двойную нагрузку в течение пяти секунд.

Перейти в каталог ИБП

Перейти в каталог инверторов

Перейти в каталог АКБ

Проблемы с блоком розжига газового котла  в частном доме? Рекомендуем к прочтению статью — Ошибка на котле Е01

Если у Вас остались вопросы — сообщите нам. Мы подберем для Вас лучшее решение!

Особенности подбора ИБП

По сравнению со стабилизаторами напряжения, источники питания являются более сложными устройствами в техническом плане, из-за этого расчет ИБП, то есть подбор необходимой модели, будет включать несколько больше параметров, в частности, помимо мощности устройства, потребуется определить емкость аккумуляторных батарей (АБ), зависящую от требований ко времени автономии.

При неверном подборе данных технических характеристик ИБП, общая эффективность его работы, а также обеспечиваемый уровень бесперебойности вряд ли будут приемлемыми. Ниже приведены методики расчета этих параметров.

Подбор ИБП по мощности и времени автономной работы

Алгоритм подбора модели ИБП состоит из описанных ниже этапов.

1. Определение суммарной мощности потребителей

Для начала необходимо определить, какие электроприборы вы будете напитывать от ИБП и какая у них потребляемая мощность. При этом важно не забыть о величине пусковых токов нагрузки. Их значение может в несколько раз отличаться от номинального.

Информацию о величине потребляемой мощности и пусковых токах можно узнать в техпаспорте изделия или у производителя электроприбора. Определив максимальную суммарную мощность нагрузки в Вт, необходимо подобрать ИБП по активной выходной мощности, которая должна быть больше рассчитанного значения примерно на 20-30%.

2. Выбор типа конструктива ИБП

Выбор типа конструктива зависит от того, где вам необходимо разместить устройство, чтобы обеспечить надежное подключение ИБП к сети и нагрузке.

3. Определение требуемого времени автономной работы ИБП

Расчёт аккумуляторных батарей для ИБП

В данном разделе мы приведём простой алгоритм подбора стандартных 12-вольтовых батарей типа AGM (Absorbent Glass Mat).

1. Посчитайте количество АБ

Для начала нужно посчитать количество батарей, которое потребуется для работы выбранной модели ИБП. В этом поможет следующая формула:
N батарей = Номинальное напряжение АБ / 12 Вольт, где 12 Вольт – это номинальное напряжение одной батареи.

Номинальное напряжение АБ указывается в Вольтах, это значение можно найти в технических характеристиках модели ИБП.

2. Выясните отдаваемую мощность каждой ячейки батареи

Далее необходимо выяснить мощность, которую должна отдать батарея при пересчете на 2-вольтовую ячейку. Как правило, именно это значением большинство производителей аккумуляторных батарей указывают в разрядных таблицах подбора батарей.

Поясним, что стандартная 12-вольтовая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея ИБП представляет собой корпус, в котором находится 6 соединенных последовательно ячеек, каждая из которых имеет номинальное напряжение 2 В.

3. Подберите подходящую модель аккумуляторной батареи

Когда мощность ячейки батареи выяснена, перед тем как переходить на сайт производителя АБ и подбирать подходящую модель понадобиться уточнить еще один параметр – конечную точку разряда ячейки батареи (В/эл-т), то есть значение напряжения, ниже которого нельзя разряжать батарею. Это устанавливаемая величина, которая не может быть ниже 1,6 Вольт на каждую 2-вольтовую ячейку батареи, и зависит от длительности разряда.

Теперь, зная три основных параметра (время автономной работы, значение отдаваемой мощности ячейки батареи и конечную точку ее разряда), определяется подходящая модель аккумуляторной батареи. Для этого необходимо использовать таблицы разряда постоянной мощностью батареи при 25 градусах Цельсия (это предельно допустимая температура для ее эффективной эксплуатации). Такие таблицы, как правило, указаны на сайте производителя на странице модели батареи.

Важно отметить, что подбирать батареи всегда необходимо с большей мощностью, чем это требуется.

4. Подберите вариант установки АБ

После подбора подходящих внешних батарей необходимо определить способ их установки. У каждого производителя существует множество вариантов установки АБ в зависимости от конструктивного исполнения самого источника питания.

Пользователь может обойтись и без специального устройства для установки батарей, но в этом случае ему все равно нужно будет самостоятельно организовать их защиту.

Пример подбора аккумуляторных батарей для автономного питания газового котла

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

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.

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.

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.

Модельный ряд ИБП «Штиль»

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