یوپی اس یا UPS به عنوان یک تجهیزات برق اضطراری بسیار مهم در هر سازمان یا خانه ای شناخته می شود. این دستگاه ها به منظور حفظ امنیت و عملکرد تجهیزات الکتریکی در صورت قطعی برق طراحی شده اند. یوپی اس ها با تبدیل برق متناوب به برق مستقیم و نگهداری باتری های شارژ شده، امکان ادامه کار تجهیزات الکتریکی را در صورت انقطاع برق فراهم می کنند.استفاده از یوپی اس در محیط های کاری بسیار حیاتی است، زیرا قطعی برق می تواند منجر به از دست رفتن اطلاعات مهم، خرابی تجهیزات الکتریکی یا حتی خسارت به سلامتی افراد شود. با نصب یوپی اس، می توان از این مشکلات جلوگیری کرد و اطمینان حاصل کرد که تجهیزات الکتریکی به درستی کار خواهند کرد حتی در شرایط اضطراری.در نهایت، استفاده از یوپی اس به عنوان یک راهکار ارزان برای حفظ امنیت و عملکرد تجهیزات الکتریکی در صورت قطعی برق توصیه می شود. با داشتن یک یوپی اس مناسب، می توان از خسارات مالی و زمانی ناشی از قطعی برق جلوگیری کرد و به بهبود کارایی و امنیت سازمان یا خانه خود کمک کرد.
مشخصات فنی یوپی اس
یو پی اس را می توان یک نوع سیستم قدرت پیوسته در نظر گرفت. زمان استفاده از ظرفیت برق ذخیره شده توسط یو پی اس ها معمولا کوتاه است، اما برای راه اندازی مجدد سیستم های آماده به کار یا جلوگیری از خاموش شدن ناگهانی تجهیزات گزینه مناسبی به شمار می رود. انواع مختلفی از یو پی اس ها تولید می شوند که روش کار متفاوتی دارند، اما هدف همه آنها ذخیره سازی انرژی الکتریکی و تامین آن در مواقع مورد نیاز است.یک یو پی اس کاربردی، با باتری به منبع برق (برق ورودی) متصل می شود، انرژی مورد نیاز را جذب می کند و در نهایت بار دریافتی را برای انتقال به خروجی، اصلاح می کند. میزان مصرف برق در رابطه با یو پی اس ها برحسب ولت آمپر (VA) و یا (KVA) اندازه گیری می شود که برخی از افراد به این واحد اندازه گیری، کاوآ هم می گویند. اکثر یو پی اس های دارای ظرفیت زیر 1 کیلوولت آمپر، از انواع یو پی اس های اینتراکتیو و آماده به کار هستند که معمولا نسبت به انواع دیگر، هزینه های کمتری هم دارند.یو پی اس ها در طراحی های مختلفی تولید می شوند، اما رایج ترین نوع آنها طرح قفسه یا رک مونت و ایستاده یا کابینت که با عناوین مدل برج یا Tower هم شناخته می شوند، می باشد. در طراحی به صورت ایستاده، یو پی اس ها به صورت عمودی، روی زمین، میز یا هر سطح صاف دیگری قرار می گیرند. این طرح از یو پی اس ها، معمولا در ایستگاه های کامپیوتری و اتاق های سرور مورد استفاده قرار می گیرند.نوع دیگری از یو پی اس ها که حالت نصب قفسه ای دارند و به آنها یو پی اس های رَک هم گفته می شود، در قفسه هایی با ابعاد استاندارد نصب می گردند. این نوع از یو پی اس ها معمولا در برنامه های کاربردی شبکه و سرور ها، استفاده می شوند. بعضی از مدل هایی که برای یو پی اس های قفسه ای در نظر گرفته می شوند، دارای رابط کاربری هستند که امکان چرخش 90 درجه را دارند و این امکان را به دستگاه می دهد که هم به صورت عمودی و هم در حالت قفسه ای، قابل استفاده باشد.
انواع یوپی اس
یو پی اس آفلاین یا آماده به کار (Standby)
یو پی اس یا برق اضطراری آفلاین یا آماده به کار (Standby) یک تجهیزات بسیار حیاتی برای حفظ پایداری و عملکرد صحیح سیستم های الکتریکی است. این تجهیزات به طور خاص برای مواقعی طراحی شده‌اند که برق اصلی قطع شده و نیاز به منبع برق اضطراری برای ادامه عملکرد دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی وجود دارد.استفاده از یو پی اس به عنوان یک منبع برق اضطراری آفلاین یا آماده به کار (Standby) می‌تواند از خسارت‌های احتمالی ناشی از قطعی برق جلوگیری کند. این تجهیزات با اتصال به سیستم الکتریکی اصلی و تشخیص قطعی برق، به صورت خودکار و بلافاصله به کار می‌افتند و از این طریق از ایجاد نوسانات و خسارت به تجهیزات الکتریکی جلوگیری میکنند.با توجه به اهمیت حفظ پایداری و عملکرد صحیح سیستم های الکتریکی، استفاده از یو پی اس یا برق اضطراری آفلاین یا آماده به کار (Standby) توصیه می‌شود. این تجهیزات نه تنها از خسارت‌های احتمالی جلوگیری میکنند بلکه اطمینان می‌دهند که تجهیزات الکتریکی به صورت پایدار و بدون نوسان در حال کار باشند.
کاربرد یوپی اس آفلاین یا آماده به کار (Standby)
یو پی اس های استند بای، معمولا برای محافظت از بار های فردی مانند کامپیوتر های رومیزی، مورد استفاده قرار می گیرند. از دیگر موارد کاربرد برای یو پی اس های آماده به کار، می توان به کاربری های زیر اشاره کرد:
- لوازم الکترونیکی مصرفی
- رایانه های شخصی و معمولی
- سیستم های POS
- تجهیزات الکترونیکی اولیه
یو پی اس لاین اینتراکتیو یا خط تعاملی (Line Interactive)
یو پی اس یا UPS به عنوان یک تجهیزات اساسی برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی در مواقع اضطراری شناخته می‌شود. یو پی اس‌ها به دستگاه‌هایی گفته می‌شود که در صورت قطعی برق، از طریق باتری‌های خود، برق پایدار و پاک را به تجهیزات متصل به خود ارائه می‌دهند. یو پی اس‌ها به دلیل اهمیت بالای خود در حفاظت از تجهیزات الکترونیکی، در سازمان‌ها و شرکت‌ها بسیار مورد استفاده قرار میگیرند.یکی از انواع یو پی اس‌ها، یو پی اس لاین اینتراکتیو یا خط تعاملی است. این نوع یو پی اس‌ها در مواقع قطعی برق، با استفاده از یک ترانسفورماتور خطی، برق را از باتری‌های خود تامین میکنند. این روش باعث کاهش زمان تبدیل از برق شبکه به باتری و بالعکس می‌شود و در نتیجه، عمر باتری‌ها را افزایش می‌دهد و کارایی یو پی اس را افزایش می‌دهد.استفاده از یو پی اس لاین اینتراکتیو به عنوان یک راهکار اقتصادی و کارآمد برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی در مواقع اضطراری توصیه می‌شود. این نوع یو پی اس‌ها علاوه بر ارائه برق پایدار و پاک، قابلیت اتصال به کامپیوتر و نرم‌افزارهای مدیریتی را نیز دارند که به کاربران امکان مانیتورینگ و کنترل بیشتر بر روی تجهیزات خود را می‌دهد.
کاربرد یو پی اس لاین اینتراکتیو یا خط تعاملی (Line Interactive)
UPS های خط تعاملی به علت این که حساسیت بیشتری نسبت به UPS های آفلاین در مقابل تغییرات ولتاژ دارند، بنابراین برای استفاده در سرور ها ایده آل خواهند بود. از طرفی می توان در کاربری های زیر نیز از این منبع تغذیه استفاده کرد:
- اتصال لوازم الکترونیکی مصرفی
- رایانه های شخصی
- سیستم های بازی
- تجهیزات شبکه
- سرور های میان رده
یو پی اس آنلاین (Online UPS)
یو پی اس برق اضطراری آنلاین یکی از انواع سیستم‌های نگهداری برق است که برای حفظ تجهیزات الکترونیکی در صورت قطعی برق استفاده می‌شود. این سیستم به طور مداوم برق را از منبع اصلی تامین میکند و در صورت قطعی برق، بلافاصله و بدون توقف به منبع باتری تغذیه میکند تا تجهیزات الکترونیکی را در مقابل خطرات ناشی از انقطاع برق حفظ کند.یو پی اس برق اضطراری آنلاین دارای ویژگی‌هایی از جمله پایداری برق بالا، زمان پاسخ سریع، حفاظت در برابر نوسانات و افزایش عمر باتری است. این سیستم با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، مانع از از دست رفتن داده‌ها و خرابی تجهیزات الکترونیکی در صورت قطعی برق می‌شود.استفاده از یو پی اس برق اضطراری آنلاین برای شرکت‌ها، مراکز داده، بیمارستان‌ها و سایر سازمان‌ها امری ضروری است تا از انقطاع برق و احتمال خسارت به تجهیزات الکترونیکی جلوگیری شود. با توجه به اهمیت اطلاعات و تجهیزات الکترونیکی در امروزه، استفاده از یو پی اس برق اضطراری آنلاین به عنوان یک راهکار اساسی برای حفظ و حفاظت از تجهیزات الکترونیکی محسوب می‌شود.
کاربرد UPS آنلاین
محافظت از کاربری های زیر در برابر آسیب های ناشی از قطع برق، کاهش یا افزایش ولتاژ، نویز و تغییرات فرکانس و اعوجاج هارمونیک، از کاربرد های اصلی UPS های آنلاین به شمار می رود.
- تجهیزات حیاتی فناوری اطلاعات
- تاسیسات مرکزی داده
- سرور های پیشرفته
- تاسیسات بزرگ مخابراتی
- برنامه های ذخیره سازی و تجهیزات شبکه پیشرفته
مزایا و معایب یوپی اس
یوپی اس برق اضطراری یکی از تجهیزات ضروری برای حفظ پایداری و امنیت سیستم های الکتریکی در صورت وقوع قطعی برق است. یوپی اس به عنوان یک دستگاه تبدیل برق از جریان مستقیم به جریان متناوب عمل می کند و در صورت قطعی برق، برق مورد نیاز سیستم را از باتری های خود تامین می کند. این ویژگی از یوپی اس باعث می شود که سیستم های حیاتی مانند بیمارستان ها، دیتا سنتر ها و سایر مراکز حساس بتوانند به صورت پیوسته و بدون وقفه از برق استفاده کنند.اما از طرفی، یوپی اس برق اضطراری نیز دارای معایبی است. یکی از مهمترین معایب یوپی اس، هزینه بالای نصب و نگهداری آن است. علاوه بر این، باتری های استفاده شده در یوپی اس دارای عمر کاری محدودی هستند و نیاز به تعویض دوره ای دارند. همچنین، یوپی اس برق اضطراری نیاز به فضای مناسب برای نصب دارد که این موضوع ممکن است برای برخی از مکان ها مشکل ساز باشد.در نهایت، با توجه به مزایا و معایب یوپی اس برق اضطراری، می توان گفت که این تجهیزات از اهمیت بالایی برای حفظ پایداری سیستم های الکتریکی برخوردارند، اما نیاز به بررسی دقیق و شناخت دقیق نیازهای مکانی و مالی مورد استفاده دارند تا بهترین انتخاب برای هر مکان و شرایط خاص انجام شود.
عوامل موثر در محاسبات مربط به یو پی اس
۱- بار مصرفی: طبیعتاً مهمترین عامل و اولین آن، توجه به توان مصرفی بار یا دستگاه شما خواهد بود.
۲- زمان لازم فعالیت برای دستگاه پس از قطع برق: عنوان، خود گویای مطلب هست. در اینجا بر حسب نیاز خود و مجموعه مطبوع خود این عدد را معلوم میکنید.
۳- انتخاب آمپر باطری ups: توجه داشته باشید که ظرفیت شارژ کننده یو پی اس فرضی شما چقدر است و بر همان اساس نسبت به انتخاب آمپر باطری اقدام کنید. معمولاً آمپر باطری را تا ۱۲ برابر بالاتر نسبت به توان شارژ یو پی اس در نظر میگیرند
محاسبات مربوط به توان ups
در انتخاب سیستم یو پی اس نکته بسیار مهم که باید توجه گردد، متناسب بودن توان یو پی اس با توان تجهیزات متصله به سیستم یو پی اس می باشد. توان یو پی اس ها براساس ولت آمپر (VA ) می باشد اما توان مصرفی تجهیزات یک مصرف کننده براساس وات( W) می باشد. بنابراین باید توان یک سیستم یو پی اس بر اساس وات محاسبه گردیده سپس با توان مصرفی تجهیزات متصله به سیستم یو پی اس متناسب گردد.
علاوه بر تبدیل توان ولت آمپر یک سیستم یو پی اس به وات باید به این نکته توجه گردد که همیشه باید از 80درصد توان یک سیستم یو پی اس استفاده کرد. بنابراین برای تبدیل توان VA یک سیستم یو پی اس به وات W باید توان ولت آمپر یو پی اس را به پاور فاکتور PF دستگاه ضرب کرد تا توان سیستم یو پی اس بر اساس وات بدست آید. پاورفاکتور بر اساس نوع یو پی اس و کیفیت یو پی اس متفاوت می باشد.
برای مثال: یو پی اس های آنلاین نیروسان دارای پاور فاکتور 0. 8 می باشند. برای تبدیل توان ولت آمپر یک سیستم یو پی اس به وات باید توان یو پی اس را در 0. 8 ضرب کرده و توان یو پی اس بر اساس وات بدست می آید. حال برای محاسبه توان مصرفی تجهیزات با توان یو پی اس باید توان یو پی اس بر حسب وات را در 80 درصد بار یعنی 0. 8 دوباره ضرب کرده و توان یو پی اس مناسب با توان تجهیزات متصله بدست می آید.
فرمول محاسبه توان یو پی اس
برای محاسبه توان یو پی اس از فرمول زیر به راحتی می توان با دانستن میزان زمان پشتیبانی، ظرفیت باتری و با دانستن آمپرساعت باتری، میزان ساعت پشتیبانی را محاسبه نمود:
با توجه به مصرف ۲۰۰۰ وات دستگاه یو پی اس پیشنهادی می تواند یو پی اس ۳KVA و یا یو پی اس ۵KVA باشد که بهتر است ۵KVA باشد ( دلیل انتخاب یو پی اس ) اما در فرمول فوق فرقی بین این دو نیست چون ولتاژ باطری هر دو برابر ۴۸ ولت می باشد، لذا داریم :
محاسبه زمان کارکرد باتری ups
این مسئله باید برای هر یو پی اس صرفاً در زمان کار و به طور مجزا محاسبه شود و به هیچ عنوان ربطی به نوع یو پی اس یا توان یو پی اسی که خریداری می شود ندارد و فقط به باتری های یو پی اس و مصرف کننده های متصل به یو پی اس مرتبط است ؛ به عبارت دیگر مدت بک آپ یا برق دهی یو پی اس به دو عامل بستگی دارد :
اول : ظرفیت یا آمپر ساعت باتری های یو پی اس
دوم : میزان بار متصل به یو پی اس ( در محدوده مجاز توان کاری دستگاه)
برای محاسبه باتری ups مورد نیاز برای مدت زمان پشتیبانی مورد نظر خود در خرید یو پی اس ابتدا باید تعداد باتری قابل استفاده در یو پی اس مد نظر شما را بدانید، ولتاژ ورودی دستگاه یو پی اس، تعداد باتری را بیان میکند.
یوپی اس های موجود در بازار معمولا با باتری های 12 ولت کار میکنند
به طور مثال یک دستگاه با ولتاژ ورودی 96 به 8 عدد باتری 12 ولت نیاز دارد (8=12/96)
حال بعد از اینکه تعداد باتری، ولتاژ باتری، و توان مصرفی شما مشخص شد با استفاده از آمپر باتری های موجود در بازار مدت زمان پشتیبانی و باتری مورد نظر خود را پیدا کنیم.