Расчет времени автономной работы ИБП от АКБ

Правильный выбор источника бесперебойного питания обеспечит надежную защиту подключенного к нему оборудования, а также нормальное функционирование и долговечность самого ИБП. В числе ключевых факторов правильного подбора блока питания – параметры аккумуляторных батарей. Они должны быть сопоставимы с той нагрузкой, работу которой надо будет обеспечить в автономном режиме. Здесь прежде всего учитывается емкость АКБ. Зная этот показатель, можно произвести расчет времени автономной работы ИБП от аккумуляторов – периода, в течение которого инвертор сможет поддерживать функционирование потребляющих приборов в отсутствие сетевого электроснабжения. Продолжительность автономной работы зависит от мощности нагрузки и суммарной емкости АКБ. Поскольку длительность и частота отключений электроэнергии в разных местах проживания различная, необходимо определить желаемое время работы источника резервного питания. Ориентируясь, в первую очередь, на перечисленные факторы, следует выбирать модель аккумуляторной батареи и варианты ее установки.

Расчет времени автономной работы ИБП от АКБ

Этот критерий выбора источника бесперебойного питания можно произвести несколькими способами. Следует учесть, что во всех методиках используются усредненные данные, так как на окончательный результат влияет множество факторов – от конкретной модели ИБП и характера нагрузки до температуры и влажности в помещении. Тем не менее распространенные способы расчета времени автономной работы ИБП от аккумуляторов позволяют получить достаточно достоверные данные.

1. Использование формул (аналитический метод).

Если надо быстро определить примерное время резерва, можно применить упрощенную формулу:
T = E * U / P (часов)
Е – общая емкость аккумуляторов;
U – выходное напряжение АКБ;
Р – суммарная мощность нагрузки всех подключаемых приборов.

Усложненный вариант этой формулы:
T = C (А×час) ×V (В) × η / P (Вт)
C – суммарная емкость АКБ ИБП в Ач (есть в паспорте);
V – выходное напряжение одного аккумулятора в В (есть в паспорте);
η – КПД инвертора ИБП (в расчёте примеров используется КПД = 0.92Б который указывается в ТТХ ИБП);
P – средняя мощность подключенной к ИБП установки в Вт.

Для более точного расчета применяется формула с учетом коэффициентов: T = E * U / P * KPD * KRA * KDE (часов)
диапазон KPD (коэффициент полезного действия инвертора) – 0,7-0,8,
KRA (коэффициент разряда аккумуляторов) – 0,7-0,9,
KDE (коэффициент доступной емкости) – 0,7-1,0.

Есть и другие усовершенствованные методики, однако для расчета времени автономной работы ИБП в быту этих достаточно.

2. Готовые таблицы спецификаций АКБ.

Их составляют на основе той или иной формулы расчета времени автономной работы бесперебойника. Для работы с таблицами надо рассчитать полную мощность аккумулятора, нагрузку на один конкретный аккумулятор в ИБП, а затем, в зависимости от полученных данных, искать оптимально подходящее по параметрам оборудование в разрядных таблицах. Они достаточно широко представлены в Интернете. В качестве примера приведем таблицу для модели Stark Country 10000 Online мощностью 9 кВт. По ней легко определить, сколько часов ИБП будет поддерживать подключенных потребителей в зависимости от нагрузки и количества АКБ.

3. Калькулятор онлайн.

Их легко найти в Интернете, эту услугу предлагают многие компании. Для получения результата надо заполнить обязательные для расчета поля. Можно воспользоваться калькуляторами и на сайте производителей. Например, на странице надо выбрать необходимое время автономной работы, а затем, следуя несложному алгоритму, внести данные и получить готовый результат – расчет работы нужной модели Stark Country будет произведен в режиме онлайн.

Подбор модели аккумуляторной батареи

Батарея – основной компонент инвертора. При ее выборе надо учесть ряд базовых критериев:

1. Конструкция. По этому признаку выделяют следующие типы АКБ:

• Свинцово-кислотные. Самые бюджетные. Плюс – способность отдавать высокий пусковой ток. Минус – низкая недостаточная устойчивость к глубокому разряду и сравнительно небольшая емкость.
• Свинцово-кислотные со связанным электролитом (AGM, GEL) . Достоинства - невозможность розлива агрессивной химической жидкости даже в положении на боку и большее количество циклов заряда/разряда.
• Никелевые. При небольших габаритах и весе характеризуются минимальным саморазрядом, могут выдерживать до 1500–1800 циклов. Содержит потенциально опасные компоненты.
• Литий-ионные. Самые долговечные, но при этом самые дорогие. Недостаток - высокая чувствительность к перезаряду.

2. Размер и вес. Размер должен соответствовать аккумулятору в вашем ИБП. Например, батарея габаритами 151x65x94 мм емкостью 9 Ач должна весить около 2,5 кг. Слишком легкая АКБ может быть признаком низкого качества.
3. Напряжение и емкость. Большинство UPS для дома оснащено АКБ с выходным напряжением 12 В. Емкость может быть обычной (для стандартных размеров это 7,2 и 9,0 Ач) и повышенной. Рекомендуется приобретать аккумулятор с повышенной емкостью, так как со временем она снижается и может не справиться с нагрузкой.

Подбор варианта установки АКБ

Соединение аккумуляторов в блоке питания производится тремя способами:

• Последовательное соединение, при котором суммируется напряжение. В этом случае нельзя соединять АКБ разной емкости, разных типов, с разным напряжением. По данной схеме рекомендуется подключать батареи одного производителя, с одинаковыми параметрами, лучше всего из одной партии. Длина и сопротивление соединительных проводов тоже должны быть одинаковыми.
• Параллельное, при этом суммируется емкость. Данная схема позволяет увеличить емкость батарей, а значит, и время резервной работы оборудования, без изменения выходного напряжения цепи постоянного тока. Это особенно важно при подключении к ИБП нескольких аккумуляторов. Не рекомендуется соединение по этой схеме устройств с разным напряжением.
• Комбинированное, этот вариант предусматривает параллельное соединение последовательно соединенных АКБ.

Выбирать конкретный способ установки АКБ желательно после консультации со специалистом.