Έχετε εξοπλισμό που θέλετε να προστατεύσετε από τις ανωμαλίες του ρεύματος, που παρεμπιπτόντως είναι πολλές αλλά δεν τις παρατηρούμε, και δεν ξέρετε ποιο τύπο UPS να αγοράσετε; Αν πιστεύατε ότι ένα οικονομικό Line Interactive UPS την κάνει επαρκώς τη δουλειά, τότε καλύτερα να αναθεωρήσετε διαβάζοντας τις παρακάτω λεπτομέρειες.
Το UPS που σημαίνει Uninterruptible Power Supply (Αδιάλειπτη Παροχή Ισχύος) είναι μια συσκευή που παρέχει εφεδρική ισχύ σε ηλεκτρικά συστήματα κατά τη διάρκεια διακοπών ή διακυμάνσεων της τάσης. Είναι ζωτικής σημασίας για την εξασφάλιση της αξιοπιστίας της ενέργειας και την προστασία των ηλεκτρονικών συσκευών από διαταραχές στο ρεύμα. Δύο από τους πιο συνηθισμένους τύπους UPS είναι τα Line-Interactive και τα Online Double Conversion (Διπλής Μετατροπής). Η κατανόηση των διαφορών τους, των λειτουργιών τους, των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων τους είναι απαραίτητη για την επιλογή της κατάλληλης λύσης.
Αυτός ο τύπος UPS είναι ο πιο κλασικός και εμπορικός λόγω της χαμηλότερης τιμής του και το συναντάμε στο 90% των περιπτώσεων και της αγοράς. Ρυθμίζει την τάση του εισερχόμενου ρεύματος χρησιμοποιώντας έναν αυτόματο μετασχηματιστή, χωρίς απομόνωση από το δίκτυο. Μπορεί να διαχειρίζεται μικρές διακυμάνσεις, όπως πτώσεις ή αυξήσεις τάσης, χωρίς να ενεργοποιεί τη μπαταρία. Αυτό μειώνει τη φθορά της μπαταρίας και παρατείνει τη διάρκεια ζωής της.
Πως λειτουργεί:
Το σύστημα προσαρμόζει την τάση μέσω ενός ρυθμιστή και ενεργοποιεί τη μπαταρία μόνο όταν η τάση ξεφεύγει από ένα προκαθορισμένο εύρος (περίπου 180-250v AC). Λόγω της χρήσης του μετασχηματιστή ως AVR (Automatic Voltage Regulator), δε μπορεί να ελέγξει διακυμάνσεις στην κυματομορφή του εναλλασσόμενου ρεύματος, τον θόρυβο και τη διαφορά συχνοτήτων που μπορεί να έχει το δίκτυο. Τέτοιες ανωμαλίες θα περάσουν κανονικά στις συνδεδεμένες προς προστασία συσκευές.
Το πιο σημαντικό μειονέκτημα αυτού του τύπου UPS είναι ότι η έξοδος του ρεύματος όταν είναι σε λειτουργία μπαταρίας, όταν έχει κοπεί το ρεύμα του δικτύου δηλαδή, έχει κυματομορφή τροποποιημένου ημιτόνου (Modified Sine Wave) και όχι καθαρού ημιτόνου (Pure Sine Wave), όπως στη φωτογραφία παρακάτω.
Αυτό σημαίνει ότι οι συσκευές δε δέχονται καθαρό ρεύμα αλλά ένα “πρόχειρο” ρεύμα για να παραμείνουν απλά αναμμένες, με ότι επιβάρυνση σημαίνει αυτό για το κύκλωμα των πλακετών τους. Επίσης, διαθέτουν χαμηλό συντελεστή ισχύος, δηλαδή δε χρησιμοποιούν πλήρως την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από την μπαταρία προς την έξοδο ή ακόμα και από την είσοδο των 220v. Μια πλήρως διορθωμένη τιμή συντελεστή ισχύος (Power Factor) είναι 1.0, σημαίνει δηλαδή ότι το ρεύμα είναι πλήρως εκμεταλλεύσιμο χωρίς απώλειες. Αυτό στην πράξη σημαίνει, ότι θα πρέπει να προσέξουμε τον τύπο του φορτίου που θα έχει πάνω το UPS, για παράδειγμα οι υπολογιστές με τροφοδοτικά που διαθέτουν Active PFC (Power Factor Correction), είναι πιο απαιτητικά στην είσοδο του ρεύματος τους και το χαμηλό Power Factor του UPS μπορεί να τα επηρεάσει αρνητικά.
Για παράδειγμα, οι υπολογιστές και οι server που όλοι θέλουμε να συνδέουμε στα UPS, είναι συσκευές που ανήκουν στα μη-γραμμικά φορτία. Ένα μη γραμμικό φορτίο αντλεί ρεύμα σε απότομους παλμούς και όχι σε ομαλή ημιτονοειδής κυματομορφή. Αυτό διαταράσσει τη σχέση μεταξύ της κυματομορφής τάσης (Voltage) και ρεύματος (Current), δηλαδή οι 2 κυματομορφές δεν “κυλάνε” συγχρονισμένα (όπως στη φωτογραφία παρακάτω), εισάγοντας αρμονικές παραμορφώσεις στο ηλεκτρικό σύστημα.
Ως αποτέλεσμα, ένα Line Interactive UPS που μπορεί να δηλώνει ότι αντέχει μέχρι 900W φορτίο, όντας στην μπαταρία, μπορεί να μην αξιοποιήσει πλήρως το φορτίο και να βγάλει Overload Error σε φορτίο το οποίο χοντρικά μπορεί να υπολογιζόταν στα 750W, λόγω του χαμηλού Power Factor.
Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι η αλλαγή σε λειτουργία μπαταρίας, κάνει ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα (~10ms) για να επιτευχθεί, λόγω χρήσης ρελέ στη πλακέτα του. Αυτό σημαίνει ότι σε ορισμένες συσκευές δε θα τους αρέσει ακόμα και η ελάχιστη αυτή διακοπή.
Για παράδειγμα, αν είναι συνδεδεμένο ένα VDSL Router πάνω στο UPS, κοπεί το ρεύμα και γυρίσει στην μπαταρία το UPS, το πιθανότερο είναι ότι θα χάσει το συγχρονισμό του και θα πρέπει να συνδεθεί πάλι στο Internet, δηλαδή θα υπάρχει απώλεια Internet και πιθανόν τηλεφώνου (IP Τηλεφωνία) για 3-5 λεπτά.
Αυτή η καθυστέρηση στη μετάβαση, έχει και το κακό, σε πιο σπάνιες περιπτώσεις, ότι μία αστραπή ή πολύ μεγάλη υπέρταση θα μπορούσε να περάσει στον συνδεδεμένο εξοπλισμό κανονικά, μιας και υπάρχει η καθυστέρηση στο να γυρίσει στην μπαταρία για να προστατεύσει, αφού υπερβαίνει κατά πολύ το όριο του μετασχηματιστή που αναφέραμε παραπάνω.
Τέλος, καθώς τα UPS κατά μέσο όρο κρατάνε περίπου 10 λεπτά με τη μπαταρία, σε περίπτωση που θέλετε να επεκτείνετε αυτό το χρονικό διάστημα, θα πρέπει είτε να βάλετε μεγαλύτερες μπαταρίες εξωτερικά από το UPS είτε να χρησιμοποιήσετε γεννήτρια για να τροφοδοτεί το UPS και να φιλτράρει έστω το ασταθές και φτωχό ρεύμα της γεννήτριας. Και τα 2 αυτά σενάρια δε γίνονται θεωρητικά (ή καλύτερα δεν επιτρέπονται) με τα Line Interactive, καθώς στη πρώτη περίπτωση το κύκλωμα του Inverter (μετατροπέας ρεύματος DC μπαταρίας σε τροποποιημένο 220v AC) δεν είναι φτιαγμένο για να αντέχει πολύ ώρα με αποτέλεσμα να υπερθερμαίνεται, όπως και ο μετασχηματιστής, και στη δεύτερη περίπτωση η κακή ποιότητα ρεύματος της γεννήτριας δε θα διορθώνεται περνώντας μέσα από το UPS, οπότε οι συσκευές και το ίδιο το UPS θα είναι πιο επιρρεπή σε βλάβες.
Τα βασικά του πλεονεκτήματα σε σχέση με τα Online UPS είναι ο μικρότερος θόρυβος λειτουργίας, έως καθόλου, και φυσικά το πολύ μειωμένο κόστος του. Η κατανάλωση ρεύματος του ίδιου του UPS θα είναι μικρότερη και η θερμοκρασία που εκπέμπει στο χώρο λιγότερη. Τυχόν συντήρηση ή επισκευή βλάβης θα είναι φυσικά οικονομικότερη.
Υπάρχουν και εξαιρέσεις για όλα τα παραπάνω. Σε ορισμένα πολύ ακριβότερα μοντέλα Line Interactive, συνήθως Premium Series (π.χ. APC LI Smart UPS) κοντά στη τιμή των Online UPS, τα οποία έχουν κύκλωμα διόρθωσης της κυματομορφής για να παράγει Pure Sine Wave. Ελέγξτε τα χαρακτηριστικά της συσκευής.
Συνηθισμένες χρήσεις:
Για οικιακή και απλή χρήση, γραφεία στο σπίτι, πολύ μικρές επιχειρήσεις, χωρίς απαιτήσεις και μη κρίσιμες εφαρμογές με μέτριες απαιτήσεις προστασίας.
Εκεί που το budget είναι σημαντικός παράγοντας και θέλουμε να μην έχουμε εντελώς απροστάτευτα τα μηχανήματα χωρίς αυτονομία, είναι η κατάλληλη λύση.
Το Online UPS παρέχει το υψηλότερο επίπεδο προστασίας σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη λύση, εξού και η μεγάλη διαφορά στη τιμή του. Λειτουργεί μετατρέποντας το εισερχόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) σε συνεχές (DC) και στη συνέχεια πάλι σε εναλλασσόμενο με τη λειτουργία του Inverter και φίλτρων. Αυτό εξασφαλίζει σταθερή, καθαρή και απομονωμένη έξοδο ισχύος, ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις εισόδου.
Πώς λειτουργεί:
Το ρεύμα εισέρχεται στο UPS, φιλτράρεται και με τη βοήθεια ενός ανορθωτή και Active PFC, περνάει συνεχώς από έναν μετατροπέα σε DC, εξαλείφοντας διακοπές και ανωμαλίες. Έπειτα, ένα “έξυπνο” κύκλωμα Inverter παράγει το ρεύμα AC της εξόδου σε μόνιμη βάση, το οποίο είναι καθαρό ημιτονοειδές με Power Factor 0.9-1.0, δηλαδή σχεδόν τέλειο και πλήρως απομονωμένο από το δίκτυο. Αυτό σημαίνει ότι σε περίπτωση διακοπής και μεταφοράς σε λειτουργία μπαταρίας, δε θα υπάρξει ουδεμία διακοπή. Αυτός ο τύπος UPS, δεν επηρεάζεται καθόλου από ανωμαλίες του δικτύου, αφού ότι και να γίνεται στη μεριά του δικτύου, αυτό θα παράγει συνέχεια δικό του πεντακάθαρο ρεύμα.
Λόγω αυτού, επιτρέπεται να χρησιμοποιηθεί εξωτερική μεγάλη μπαταρία ή γεννήτρια στην είσοδο και να τροφοδοτήσει και μη γραμμικά φορτία στην έξοδο. Για να αντιληφθεί κάποιος πόσο καλύτερη τεχνολογία διαθέτουν, αν δώσουμε σε ένα Online UPS τροφοδοσία από μία παλιά γεννήτρια με ασταθές τροποποιημένο ρεύμα με πολύ θόρυβο, το Online UPS θα το λάβει χωρίς πρόβλημα και θα το μετατρέψει σε τέλειο ρεύμα, ακόμα και σε καλύτερη κυματομορφή από το δίκτυο ρεύματος.
Τα Online UPS έχουν γενικότερα πολύ ποιοτικότερη κατασκευή και είναι φτιαγμένα για απαιτητικές εγκαταστάσεις που θέλουμε να νιώθουμε σιγουριά για τις συσκευές μας.
Τα βασικά του μειονεκτήματα σε σχέση με τα Line Interactive είναι ο αυξημένος θόρυβος του ανεμιστήρα, καθώς πρέπει να ψύχεται σωστά το Inverter αφού δουλεύει 24/7, και φυσικά το διπλάσιο ή και παραπάνω κόστος του. Ως φυσικό επακόλουθο, αυξάνεται λίγο η κατανάλωση ρεύματος του ίδιου του UPS και η θερμοκρασία που εκπέμπει στο χώρο, όχι σε έντονο βαθμό όμως.
Τέλος, η συντήρησή του ή τυχόν επισκευή βλάβης θα ήταν ακριβότερη.
Συνηθισμένες χρήσεις:
Κέντρα δεδομένων, server, μεγάλα γραφεία με πολλά PC, ιατρικός εξοπλισμός ή άλλες κρίσιμες εφαρμογές που απαιτούν μηδενικό χρόνο διακοπής και άριστη ποιότητα ρεύματος.
Ιδανικό για επαγγελματίες και χρήστες, εκεί που η ποιότητα ρεύματος και η μακροζωϊα των συνδεδεμένων μηχανημάτων είναι ζωτικής σημασίας.
Με την κατανόηση των διαφορών, μπορείτε να επιλέξετε το σύστημα UPS που ανταποκρίνεται καλύτερα στις απαιτήσεις σας.
Line Interactive | Online (Double Conversion) |
---|
Αυτονομία Ρεύματος με μπαταρία | Διαθέτει | Διαθέτει |
Προστασία Υπέρτασης | Μέτρια (AVR) | Πλήρης |
Προστασία Υπότασης | Μέτρια (AVR) | Πλήρης |
Προστασία από θόρυβο γραμμής | Δε διαθέτει | Διαθέτει |
Διόρθωση συχνότητας/παραμορφώσεων | Δε διαθέτει | Διαθέτει |
Προστασία από το δίκτυο-αστραπές κτλ | Μέτρια έως υψηλή | Πλήρης/Απομονωμένο |
Κυματομορφή ρεύματος εξόδου | Τροποποιημένο | Καθαρό ημιτονοειδές |
Power Factor – Συντελεστής ισχύος | 0.6-0.8 | 0.9-1.0 |
Active Power Factor Correction (APFC) | Δε διαθέτει | Διαθέτει |
Επηρεάζεται από μη γραμμικά φορτία | Ναι | Όχι |
Χρόνος μετάβασης σε μπαταρία | ~10ms | Μηδενικός (0ms) |
Συμβατότητα με γεννήτρια ή μεγάλη μπαταρία | Χαμηλή | Ναι |
Ποιότητα κατασκευής | Χαμηλή έως μέτρια | Υψηλή |
Θόρυβος ανεμιστήρα | Ελάχιστος έως καθόλου | Μέτριος (Μόνιμα σε λειτουργία) |
Εκπομπή ζέστης στο χώρο | Ελάχιστη | Μέτρια |
Βάρος/Μέγεθος | Μικρά έως αρκετά μεγάλα | Μεγάλα και βαρύτερα |
Αρχικό κόστος+Κόστος συντήρησης | Χαμηλό έως μέτριο | Υψηλότερο |
Κατανάλωση UPS | Χαμηλή | Μέτρια |
Ο παραπάνω πίνακας αφορά το 95% των περιπτώσεων της αγοράς σε γενικές γραμμές. Λόγω πολλών design των εταιριών, ενδέχεται να υπάρχουν διαφορές και εξαιρέσεις στις δυνατότητες και τα χαρακτηριστικά των UPS. Όλες οι πληροφορίες του άρθρου βασίζονται κυρίως στη θεωρία. Στη πράξη θα μπορούσε να προκύψει βλάβη σε οτιδήποτε, ακόμα και στο ίδιο το UPS, π.χ. σε ακραίες περιπτώσεις αστραπής κτλ.
Πηγή: https://techguru.gr/