Source Alimentation sans interruption- il s'agit d'un dispositif conçu pour protéger les équipements qui y sont connectés contre les coupures de courant de courte et de longue durée, ainsi que contre les chutes de tension inacceptables dans le réseau.

Pendant un certain temps vie de la batterie Une alimentation électrique sans interruption est influencée par de nombreux facteurs, les principaux étant :

• alimentation de charge connectée à l'onduleur ;
• nombre et capacité des batteries connectées à l'onduleur ;
• conception de l'onduleur.

Selon leur conception, les alimentations sans coupure sont principalement divisées en deux types : les UPS avec batteries intégrées et les UPS conçus pour fonctionner avec batteries externes.

Les onduleurs dotés de batteries intégrées ne sont pas conçus pour offrir une longue durée de vie des batteries. Ils sont utilisés pour arrêter et éteindre rapidement et correctement les équipements (par exemple les ordinateurs personnels). Horaires d'ouverture à mode hors-ligne pour un tel UPS, en règle générale, cela ne prend pas plus de 5 à 15 minutes.

Les UPS conçus pour fonctionner avec des batteries externes peuvent offrir une longue durée de vie aux batteries, car ils peuvent être connectés à un grand nombre de piles avec grande capacité. De tels UPS sont utilisés, par exemple, pour construire des systèmes d'alimentation électrique sans interruption pour les maisons privées et les chalets, et la durée de vie de la batterie peut atteindre deux jours ou plus.

Il existe plusieurs façons de calculer la durée de vie d'une batterie, parmi lesquelles les principales peuvent être identifiées.

Méthode 1. Calcul à l'aide d'une formule simplifiée (Cette méthode est moyennée et donne un résultat approximatif).

La formule simplifiée est la suivante :

, Où:

- Nombre de piles ;
-Puissance de charge constante, W.

Par exemple, une ampoule à incandescence de 100 W avec une batterie de 75 ampères-heure fonctionnera en continu pendant 9 heures (75 * 12 * 1/100).

Méthode 2. Calcul de la durée de vie de la batterie UPS à l'aide d'une formule affinée.

La formule raffinée est la suivante :

Autonomie de la batterie, heure ;
- Capacité d'une batterie, A*h ;
- Tension d'une batterie, V ;
- Nombre de batteries dans un groupe ;
- Nombre de groupes de batteries ;
- Efficacité de l'onduleur ;
- Le coefficient de décharge de la batterie est supposé être compris entre 0,8 et 0,9 en fonction du type et de l'usure des batteries ;
- Un coefficient dépendant de la température à laquelle fonctionnent les batteries (à une température de 25 °C il est pris égal à 1, à une température de 0 °C il est pris égal à 0,88) ;
- Coefficient en fonction du temps de décharge de la batterie. Avec une décharge de 10 heures, il est accepté égal à un. La dépendance de ce coefficient est présentée dans le graphique ci-dessous :

- Puissance de charge moyenne constante, W. Il est important ici de comprendre de quoi il s'agit puissance moyenne constante charges. Par exemple, si la charge est un téléviseur dont la consommation électrique est de 100 W et s'il fonctionne 30 % du temps, alors la puissance moyenne constante d'une telle charge est supposée être de 30 W.

En général, si, par exemple, un système d'alimentation électrique sans interruption est calculé pour une maison privée, alors le puissance nominale toutes les charges, et puissance constante moyenne est pris égal à 20-25% de la valeur résultante.

Méthode 3. Demandez de l'aide aux spécialistes de notre magasin pour calculer la durée de vie de la batterie.

Si vous ne souhaitez pas vous occuper de formules et de chiffres pour calculer la durée de vie de la batterie, vous pouvez toujours obtenir des conseils qualifiés de nos spécialistes.

Nos spécialistes expérimentés calculeront non seulement avec la plus grande précision vos charges, mais calculeront également correctement la durée de vie de la batterie sur la base de nombreuses années d'expérience dans la construction de systèmes d'alimentation sans interruption.

Déterminez le but de l'utilisation de l'onduleur et son objectif principal. Indicateur important– fréquence d'utilisation et type de charge connectée. Dans le cas où un onduleur est sélectionné pour un usage domestique avec de rares pannes de courant, un type de ligne interactive ou de secours peut être envisagé. Dans le cas d'applications commerciales ou industrielles, un appareil de type en ligne sera nécessaire. Veuillez noter que ceci recommandations générales Pour déterminer le bon choix de classe UPS, appelez le service commercial des systèmes d'alimentation garantis (+380 44 383 3663).

3. Sélection des UPS par caractéristiques

À l'aide d'une calculatrice, sélectionnez un UPS en fonction des paramètres spécifiés. La base de données du calculateur contient plus de 16 000 modèles d'alimentations sans coupure et d'onduleurs de tension. Le choix des onduleurs s'appuie sur une base de données mise à jour, où sont présentes la plupart des marques étrangères : General Electric, INVT, Riello UPS, Socomec, Borri, Emerson, Eaton, APC, Legrand, Voltitronic, Ippon, ainsi que des constructeurs ukrainiens : Reserve, Volter, SinPro, Integral, Phantom, etc. La base de données contient également des onduleurs de tension autonomes et hybrides de type line-interactive et backup Victron Energy, Power Star, Stark Country , MeanWell, TBS Electronics et autres.

Attention! Pas dans la base de données modèles budgétaires ukrainien et fabriqué en Chine qui ne répondent pas aux exigences énoncées spécifications techniques, ne fournissent pas une charge de batterie adéquate et appartiennent à une classe d’appareils peu fiables.

Depuis 2017, nous pouvons souligner certaines marques éprouvées qui ont conquis une part importante du marché ukrainien. Classiquement, les onduleurs et les onduleurs peuvent être divisés en plusieurs segments en fonction du coût, mais il ne faut pas supposer que plus le produit est bon marché, plus il échouera souvent. Comme le montre l'expérience d'utilisation de nos clients, même les UPS bon marché peuvent fonctionner non moins efficacement, car l'essentiel est de faire la bonne chose. tâche technique et sélectionnez le modèle approprié en pleine conformité avec celui-ci.

29 mars 2016

Calculer avec précision la durée de vie de la batterie à l’aide de calculs mathématiques n’est pas une tâche triviale. À cet égard, nous avons simplifié la tâche en implémentant l'algorithme de calcul dans les calculatrices :

Cependant, examinons les approches permettant de déterminer la durée de vie de la batterie.

1) Formule simple

T = E U / P

• E - capacité de la batterie en Ah
• U - tension
• P - puissance de charge en W.

Il s'agit d'une formule très simplifiée qui donne un résultat très approximatif pour des décharges comprises entre 5 et 15 heures. Convient pour estimer rapidement le temps d'autonomie dans votre tête. L'algorithme ne prend pas en compte la diminution de la production d'énergie de la batterie lors de décharges courtes et l'augmentation lors de décharges longues, ainsi que divers coefficients.

Il existe une formule améliorée avec des coefficients :

T = Uab * Sak * K * h * Kr * Kg/Pnagr

• T – durée de vie de la batterie de l'alimentation sans interruption, h ;
• Uab – tension batterie, DANS;
• Capacité de la batterie Sak, Ah ;
• K – nombre de batteries dans le circuit ;
• h – efficacité du convertisseur (h=0,75-0,9), varie souvent en fonction de la charge ;
• Kr – le coefficient de profondeur de décharge 0,8-0,9 (80 %-90 %) doit être considéré comme 80 % ;
• Kg – coefficient de capacité disponible (dépend du mode de décharge et de la température, voir caractéristiques de la batterie)
• Rload – puissance de charge.

Cet algorithme donne des résultats relativement précis, mais pour des décharges de longue durée de 1 heure ou plus. Lors de décharges courtes, les résultats peuvent être fortement faussés en raison de la fonction de décharge non linéaire des batteries au plomb. Nous avons utilisé une méthode similaire dans l'article.

2) Formule Peukert

T=Cp/I^n

• T – temps en heures
• Cp – Capacité Peckert (capacité de la batterie lorsqu'elle est déchargée avec un courant de 1A)
• I – courant de décharge
• n – exposant de Peukert

L’exposant Peukert est parfois indiqué dans les caractéristiques de la batterie et il est calculé sur la base des données de notation C de la batterie (capacité à différents temps de décharge). La capacité Peukert est calculée par la formule – Ср=R(C/R)^n (R est la cote en heures correspondant à cette capacité, par exemple 10).

Nos calculateurs sont basés sur cette formule, prenant en compte l'efficacité des onduleurs et la profondeur de décharge. Ils avec haute précision calculer le temps d'autonomie pour les décharges courtes et longues.

3) Calcul à l'aide de tableaux issus des spécifications de la batterie

Étape 1. Calcul de la puissance totale en puissance de charge de la batterie

Rakb = (Pload*cos(φ)*Knagr)/efficacité inv

• Pload – puissance en kVA
• cos(φ) – caractéristique du facteur de puissance (caractéristique de charge)
• Knagr – Niveau de charge UPS
• Efficiency inv – efficacité de l’onduleur

Par exemple, prenons un onduleur de 120 kVA fonctionnant à 70 % de charge avec un facteur de puissance de 0,8 :

Rakb= (120 000*0,8*0,7)/0,94=71 489W - c'est cette charge qui retombera sur l'ensemble du parc de batteries lorsque Alimentation UPS de la batterie.

Étape 2. Calculez la charge sur une batterie

Recalculons la charge sur une batterie. En règle générale, en grand Batteries d'onduleur connectés en série avec une quantité de 32 à 40 pièces. Pour calculer la charge sur une batterie avec 40 batteries :

71 489 W/40 = 1 788 W.

La fiche technique de la batterie indique généralement la puissance par cellule (Pel), qui est au nombre de 6 pièces. dans une batterie 12V. Ainsi:

Rel = 1788/6 = 298W.

Étape 3. Etude des tableaux de décharge des batteries et sélection.

Dans l'article, nous avons examiné les sous-types de batteries en termes de différents utilisation prévue. L'une des caractéristiques fondamentales est la production d'énergie, c'est-à-dire la quantité d'énergie que la batterie est capable de fournir dans un certain temps.

Regardons les tableaux de décharge des batteries Delta 100 Ah de deux séries différentes.

Delta DTM 12100 l :

Delta HRL 12100 :

Rappelons que notre charge sur l'élément est de 298W. Profondeur de décharge – 10,8 V ou 1,80 V par élément. Ainsi, à partir de ces tableaux, nous pouvons conclure que le DTM 12100 l supportera la charge pendant environ 13,8 minutes (peut être calculé proportionnellement, la distorsion est minime), Delta HRL 12100 - 16,3 minutes. différence de commande 15% . Soit dit en passant, la différence de prix est à peu près la même.

4) Réaliser des décharges réelles

Bien entendu, l’idéal est de réaliser de véritables tests de bits. Il faut tenir compte du fait que les batteries atteignent leur capacité maximale au 10ème cycle de charge-décharge.

La puissance nominale d'une alimentation sans interruption est l'un des paramètres techniques les plus importants à prendre en compte lors du choix d'un onduleur. Un calcul incorrect de la puissance de l'onduleur entraînera au minimum une surcharge constante de l'alimentation sans interruption et ne pourra donc pas remplir son objectif principal - protéger l'équipement. Dans le pire des cas, en cas de surcharge importante, l'onduleur lui-même peut provoquer une panne de courant au niveau de la charge critique.

Calcul de la puissance UPS. Théorie.

La puissance nominale d'une alimentation sans interruption est déterminée en fonction de la puissance de la charge qui y est connectée. Ici, par charge, nous entendons la puissance totale de tous les appareils électriques qu'il est prévu de connecter à l'onduleur. Par conséquent, vous devez calculer correctement la puissance de charge et, sur la base du calcul, sélectionner une alimentation sans interruption. Une précision importante - lors du calcul, il faut partir à la fois de la puissance totale et active de la charge. Rappelons quelques données d'un cours de physique scolaire.

La puissance apparente (unité VA, VA - voltampère) est toute la puissance consommée par la charge. La puissance totale se compose de deux éléments : la puissance active (unité de mesure W, W - Watt) et la puissance réactive (unité de mesure var, var - voltampère réactif). En règle générale, la grande majorité des charges comportent à la fois des composants actifs et réactifs.

– une charge dans laquelle toute l’énergie consommée est convertie en chaleur. La composante réactive d’une telle charge est si petite qu’elle peut être négligée. Les charges actives comprennent divers appareils de chauffage (radiateurs, éléments chauffants, etc.), lampes à incandescence, fers à repasser et cuisinières électriques. En règle générale, le fabricant d'appareils électriques indique la puissance d'une telle charge en watts.

– toutes les autres charges. Une charge réactive peut être de nature inductive ou capacitive. Un représentant typique d'une charge avec un composant réactif, de nature inductive, est un moteur électrique. La puissance totale du moteur électrique P et la puissance active P a sont liées entre elles par le coefficient cos φ.

valeur du cosφ est généralement indiqué dans la fiche technique du produit.

Calcul de la puissance UPS. Méthodologie.

Le plus souvent, les fabricants d'alimentations sans interruption indiquent la puissance totale et active de l'onduleur dans les spécifications techniques de l'équipement. Moins souvent, vous pouvez trouver une indication de la pleine puissance et de la valeur du facteur de puissance de sortie. Dans ce dernier cas, la puissance active de l'onduleur peut être calculée à l'aide de la formule

Ici
P- pleine puissance UPS
P a – puissance active de l'onduleur
P F – facteur de puissance de sortie (indiqué dans les spécifications techniques de l'alimentation sans coupure)

Afin de sélectionner le modèle d'alimentation sans interruption requis en fonction de la puissance, vous devez calculer la puissance totale des appareils électriques que vous envisagez de connecter à l'onduleur. Le calcul doit être effectué à la fois pour la puissance active et totale de la charge, c'est-à-dire qu'à la fin, vous devriez obtenir deux chiffres : la puissance totale de la charge (en volts-ampères) et la puissance active de la charge (en watts). L'algorithme de calcul est approximativement le suivant

1. Faites une liste des équipements électriques que vous prévoyez de connecter à l'onduleur.

2. Déterminez la puissance totale de chaque appareil en utilisant l'une des méthodes suivantes

• La pleine puissance est indiquée par le fabricant dans la fiche technique de l'appareil.
• Si la puissance active de l'équipement est indiquée dans le passeport, calculez la puissance totale à l'aide de la formule ci-dessous.

Ici
P – puissance totale de l'appareil
P a – puissance active de l'appareil
cos φ – facteur de puissance (indiqué dans le passeport de l'appareil). Si cos φ n'est pas indiqué dans le passeport, alors pour le calcul on part du fait que cos φ = 0,7. Pour les charges actives (radiateurs, lampes à incandescence, etc.) cos φ = 1.

3. Remarque importante. Si vous envisagez de connecter un moteur électrique ou un appareil électrique comprenant un moteur électrique à l'onduleur, vous devez alors prendre en compte les courants de démarrage lors du calcul de la puissance. Tout moteur électrique au moment de la mise en marche consomme beaucoup plus d'énergie qu'en mode de fonctionnement nominal. Par conséquent, afin d'éviter de surcharger l'alimentation de secours, la valeur de puissance nominale de l'appareil doit être multipliée par au moins 5, et de préférence par 7.

4. Pour obtenir la puissance totale de votre charge, additionnez les données obtenues pour tous les appareils.

5. De même, calculez la puissance active de votre charge. Pour calculer la puissance active, utilisez la formule suivante.

Calcul de puissance. Règle de choix d'un UPS par puissance

Nous avons donc reçu deux valeurs de la puissance de notre charge : la puissance totale et la puissance active. Règle basique Sélection UPS en termes de puissance est la suivante : la puissance nominale de l'alimentation sans coupure doit être 25 % supérieure à la puissance de votre charge. De plus, cette règle devrait fonctionner aussi bien pour la puissance totale de l'onduleur que pour la puissance active. Bien entendu, vous pouvez choisir un onduleur dont la puissance nominale est égale ou légèrement supérieure à la puissance de charge. Cette option est acceptable et fonctionnera, mais la durée de vie d'un UPS chargé à 100 % sera nettement (plusieurs fois) inférieure à la durée de vie d'un UPS dont la charge ne dépasse pas 80 % de la charge nominale.

Calcul de la puissance UPS. Puissance approximative de certains appareils électriques

Vous trouverez ci-dessous les valeurs approximatives de la consommation électrique de divers appareils électroménagers.

Appareils électroménagers.

Téléviseur – 80 W.
Machine à laver– 500...2000 W.
Réfrigérateur – 1000 W.
Four à micro-ondes – 1000 W.
Bouilloire électrique – 2000 W.
Cuisinière électrique– 1 000...2 000 W.
Aspirateur – 200…3000 W.
Fer à repasser – 400…2000 W.
Lampe à incandescence domestique – 25…75 W.
Lampe fluorescente domestique – 5…30 W.

La technologie informatique.

Routeur réseau, hub – 10…20 W.
Unité système ordinateur personnel– 200...1000 W.
Unité système serveur – 300…1500 W.
Moniteur CRT – 15…200 W.
Moniteur LCD – 20…60 W.

Rappelons un peu de physique

Lors de l’estimation de la puissance consommée par une charge, la puissance totale doit être prise en compte. La puissance apparente (l'unité de mesure VA est le voltampère) correspond à la puissance totale consommée par un appareil électrique. Il se compose de composants de puissance actifs (unité de mesure "W" - Watt) et réactifs (unité de mesure VAR - voltampère réactif). Les consommateurs d’électricité comportent souvent des composants à la fois actifs et réactifs.

. Avec ce type de charge, toute l’énergie consommée est convertie en chaleur. Pour un certain nombre d'appareils, ce composant est le principal. Il s'agit par exemple des cuisinières électriques, lampes d'éclairage, radiateurs électriques, fers à repasser, éléments chauffants, etc.

Charges réactives . Presque tout le reste. Ils peuvent être de nature inductive ou capacitive. Un représentant typique d'un appareil électrique doté d'un composant de charge inductif est un moteur électrique. La puissance apparente (P) et la puissance active (Pa) sont liées par le coefficient cosФ.

Ra = cosФ x P

Quelle est la méthodologie de calcul de la puissance des consommateurs électriques ?

Pour faire choix optimal Modèles d'onduleurs par critère puissance requise, vous devez calculer la puissance totale consommée par votre charge. La charge, dans ce cas, désigne tous les appareils électriques situés dans votre logement (bureau, appartement, local industriel) qui font l'objet d'une protection.

Consommation d'énergie appareil spécifique, il est préférable de déterminer à partir du passeport ou du mode d'emploi de ce produit. Parfois, la consommation électrique et le coefficient cosF sont indiqués sur mur arrière instrument ou appareil. Il convient de noter que la valeur de puissance dans les documents pour différents appareils peut être indiquée soit en watts, soit en voltampères. Afin d'éviter les erreurs lors du calcul de la puissance des appareils, nous résumons séparément pour chaque unité de mesure en deux colonnes.

1. Nous listerons tous les consommateurs électriques soumis à protection ;
2. Résumons leurs pouvoirs comme indiqué ci-dessus ;
3. Ramenons les résultats obtenus à une unité de mesure de puissance (de préférence en voltampères). Pour ça:

   Si la puissance active et le coefficient cosF sont indiqués dans le passeport, il est alors facile de le recalculer en pleine puissance. Pour ce faire, la puissance active en "W" doit être divisée par cosФ. Par exemple, si le produit indique que la puissance active est de 700 W et cosФ = 0,7, cela signifie que la puissance totale consommée sera égale à 700/0,7 = 1000 VA. Si cosФ n'est pas spécifié, alors pour un calcul approximatif, nous le prendrons égal à 0,7.

La puissance ainsi calculée doit être ajoutée à la somme des puissances de l'autre colonne (sommes en VA).

Note: pour les appareils électriques n'ayant qu'une charge active, le coefficient cosФ est pris égal à 1.

Encore une chose à prendre en compte point important- les courants de démarrage. Tout moteur électrique (compresseur) au moment de la mise en marche consomme plusieurs fois plus d'énergie qu'en mode nominal. Dans le cas où la charge comprend un moteur électrique (par exemple : une pompe submersible, un réfrigérateur, une perceuse), sa consommation électrique nominale doit être multipliée par au moins 3 (de préférence 5) afin d'éviter de surcharger le stabilisateur ou l'onduleur lorsque l'appareil est allumé. Apportez ces ajustements à vos calculs.

La puissance a donc été calculée.

Cependant, prenons en compte deux autres points.

1. Il n'y a pratiquement aucun cas dans la vie où absolument toute la charge fonctionne en même temps. En effet, si vous accueillez des invités, il est peu probable que le linge soit lavé à ce moment-là, que l'éclairage ne soit pas allumé pendant la journée, etc. En pratique, il existe un « coefficient de commutation simultanée ». Ainsi, la valeur calculée peut être réduite (c'est-à-dire multipliée par environ un facteur de 0,3 à 0,5).
2. En revanche, il est inacceptable qu'il fonctionne en mode pleine charge. Pour créer un mode de fonctionnement « doux », il est conseillé d'augmenter la puissance obtenue à la suite des calculs précédents d'environ 10 à 15 %. Ce faisant, vous augmentez la durée de vie de l'équipement, augmentez la fiabilité et créez une réserve de puissance pour connecter de nouveaux équipements.

Le numéro requis a été trouvé. Maintenant basé sur exemples spécifiques, sélectionnez UPS.

Pour faciliter la tâche de détermination de la puissance, vous pouvez fournir un tableau avec des données approximatives sur la consommation électrique appareils ménagers.

• Réfrigérateur – jusqu'à 1 kW
• Télévision - 0,08 kW
• Lave-linge - 1,5 kW
• Bouilloire électrique - 2 kW
• Aspirateur – 0,8 kW
• Fer à repasser - 1 kW
• Four à micro-ondes - 1 kW
• Éclairage (lampes à incandescence - 1 pièce) - 0,06 kW.
• Ordinateurs et moniteurs :

Consommation d'énergie moniteurs modernes CRT

• 15" 70-100 W
• 17" 90-110 W
• 19" 100-150 W
• 22" 110-180 W

Consommation électrique des moniteurs LCD modernes

• 15" - 25-45 W
• 17" - 35-50 W
• 19" - 40-60 W