Меню Рубрики

Срок полезного использования источник бесперебойного питания

При покупке источника бесперебойного питания (ИБП) промышленные организации в первую очередь обращают внимание на срок службы агрегата. Он измеряется годами и может варьироваться в зависимости от качества сборки, а соответственно и цены, прибора.

В среднем, срок службы агрегата бесперебойного питания истекает через 5 – 7 лет после ввода его в эксплуатацию. Но этот термин может составлять и 10, и даже 20 – 30 лет. Все зависит от соблюдения нормативов использования системы.

Чаще всего электронные схемы стареют из-за высыхания электролитических конденсаторов с жидким электролитом. Через трещины в корпусе испаряется растворитель, содержащий молекулы вещества, проводящего ток. Электролит не диссоциирует на ионы, прибор для конденсации уменьшается в емкости, лобовое сопротивление увеличивается, ИБП теряет работоспособность.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы замедлить процесс высыхания электролитического конденсатора, рекомендуется установить прецизионный кондиционер. Он поддерживает оптимальный уровень температуры и влажности воздуха в помещении, где находится чувствительное оборудование. Благодаря этому электролит менее подвержен воздействию агрессивных факторов внешней среды.

Второй причиной преждевременной поломки ИБП является неудовлетворительное состояние аккумуляторной батареи. Срок службы более дешевых составляет 3 – 5 лет, более дорогих – 10 – 15 лет. Батарея быстрее садится, если в технологическом помещении постоянно наблюдаются температурные перепады или источник подвергается большой нагрузке.

ВАЖНО! Если истек срок службы хотя бы одной АКБ, заменяется весь батарейный комплект, так как в случае совместной работы новых и старых батареек ускоряется время изнашивания первых.

Чтобы ИБП как можно дольше сохраняли свою работоспособность, следует придерживаться следующих правил:

  1. В помещении, где находится источник, температура не должна подниматься выше 24 градусов, а влажность – выше 40 %.
  2. Для обеспечения циркуляции с каждой стороны аппарата нужно оставить зазоры по 0,5 см.
  3. Калибровочные испытания следует проводить как можно реже (1 – 2 раза в год).
  4. Новые батареи необходимо покупать непосредственно перед их установкой, так как при длительном хранении АКБ теряют заряд. Также не разрешается хранить бывшие в употреблении батареи.
  5. Не нужно эксплуатировать агрегат под нагрузкой, превышающей номинальную более, чем на 80 %. Во избежание истощения заряда аккумулятора рекомендуется подключать работающие устройства к защищенным от всплесков напряжения розеткам.

Утилизацией занимаются специализированные организации, которые имеют лицензию на проведение деятельности по извлечению и вторичной переработке использованных электроприборов. Они занимаются обработкой всех частей ИБП, кроме электролита.

Из старых электронных модулей можно добыть такие важные материалы:

  • пластик;
  • черные металлы (из корпуса и шасси добывают сплавы железа);
  • цветные металлы (из трансформаторов добывают медь и латунь);
  • драгоценные металлы (из контактов и радиодеталей добывают крупицы золота и серебра).

Поскольку в основе АКБ лежит тяжелый и токсичный металл свинец, выбрасывать аккумулятор в контейнер для твердых бытовых отходов нельзя. Его нужно транспортировать к месту утилизации в специальных герметичных камерах.

источник

19 декабря 2017 Вопрос Нами было приобретено ИБП (источник бесперебойного питания), к которому мы подключили компьютер. ИБП было приобретено по КОСГУ 340, но проверка настаивает на том, что данный источник относится к объекту основных средств.

Источник бесперебойного питания (ИБП. Код ОКОФ источника бесперебойного. Источник бесперебойного. Код бюджетной. Источник бесперебойного питания.

Горькая Чаша Яковлев Скачать. Правомерно ли их требование или все-таки мы правы? Ответ Расходы на приобретение источника бесперебойного питания необходимо отражать по статье КОСГУ 310 «Увеличение стоимости основных средств». Это связно с тем, что в качестве отдельных объектов основных средств можно учесть только те части, без которых компьютер может работать (ИБП, принтер). Кроме того, согласно Постановлению Госстандарта РФ от № 359 источник бесперебойного питания по коду ОКОФ относится к коду «Устройства и блоки питания ЭВМ».

Купили источник бесперебойного питания для ЭВМ, я не могу понять в какую амортизационную группу его отнести. Такого объекта в постановлении правительства № 1 нет, есть только Техника электронно-вычислительная X включая персональные X компьютеры и печатающие X устройства к ним; серверы X различной производительности; X сетевое оборудование X локальных вычислительных X сетей; системы хранения X данных; модемы для локальных X сетей; модемы для X магистральных сетей ИБП может считаться сетевым оборудованием локальных вычмслительных сетей? У ИБП код окоф -, с ЭВМ входит в один класс объектов основных средств. Какой ему установить срок полезного использования. Сам искал ответ на этот вопрос.

Из ‘Гаранта’: На наш взгляд, в соответствии с ОКОФ ИБП для серверов необходимо относить к классу ‘Техника электронно-вычислительная’ (код по ОКОФ ), подклассу ‘Устройства и блоки питания для ЭВМ’ (код по ОКОФ ). В свою очередь, в соответствии с Классификацией техника электронно-вычислительная (в том числе, устройства и блоки питания для ЭВМ) отнесена ко второй амортизационной группе со сроком полезного использования свыше 2 лет до 3 лет включительно. Полный текст здесь.

Напряжение в электрических сетях на многих современных объектах может оказаться достаточно нестабильным. Это потенциально опасно для используемой там техники. Большая ее часть нуждается в создании оптимальных условий для бесперебойного и устойчивого питания. Если будут наблюдаться отклонения от формы и величины напряжения, это может оказать негативное воздействие на работы приборов. Нередко возникают поломки. Чтобы сгладить скачки, обеспечить профилактику поломок электрических приборов, можно применять ИБП. Это источники бесперебойного питания, которые защищают технику от ненужных последствий.

Многих современных людей интересует, чем же так полезен источник бесперебойного питания. Ответ является достаточно очевидным. Он заключается в том, что такой прибор обеспечивает хороший уровень защищенности на многих современных объектах. Может применять он в разнообразных отраслях народного хозяйства, на частных объектах и т.д.

Полезным элементом ИБП может стать практически в каждой современной квартире, доме, офисном помещении, на предприятии и прочих местах. Если используется компьютерная техника, разнообразное оборудование, чувствительное к отключениям электричества и прочим подобным проблемам, важно применять защиту. Предлагается значительное разнообразие ИБП на соответствующем рынке. Есть три основных типа, которые отличаются по принципу функционирования и основным техническим характеристикам.

Основным назначением является поддержка напряжения в определенном временном промежутке. Она осуществляется при помощи использования специальной аккумуляторной батареи. На промежуток времени оказывает прямое влияние тип прибора, мощность и другие характеристики. Если человек ценит собственный комфорт и деньги, то лучше приобрести такой защитный прибор. Он поможет проделать эффективную профилактику практически на любом объекте. Намного дешевле будет приобрести его, чем потом иметь дело с разнообразными проблемами и поломками дорогостоящего оборудования. Можно использовать его в таких ситуациях:

  1. Чтобы обеспечить свой персональный компьютер от перегорания отдельных важных компонентов и от потери данных. Если в сети внезапно пропадет напряжение, техника выключится, а данные могут не сохраниться. Иногда из-за проблем такого типа пропадают даже те данные, которые уже давно хранились на компьютере. Это может оказаться реальной проблемой и неприятностью, потому что их невозможно будет восстановить.
  2. Защита крупных компьютерных сетей и серверов от аналогичных проблем на разнообразных предприятиях. Сейчас многие компании хранят информацию о своей работе в цифровом виде. Поэтому важно обеспечить максимально высокий уровень надежности. Обезопасить технику помогут ИБП соответствующего уровня.
  3. Во многих современных квартирах и домах активно используется дорогостоящая бытовая техника, к примеру, холодильники, кондиционеры, телевизоры, стиральные машинки и многое другое. Как правило, вся подобная техника отличается повышенной чувствительностью к некачественному электрическому снабжению. Поэтому применение ИБП считается обязательным шагом. Он позволит оградить технику от серьезных поломок и продлит в значительной степени срок эксплуатации.

Современные устройства такого типа не только обладают обширной сферой применения, но также и некоторыми немаловажными преимуществами. Среди них можно отметить значительный ассортимент, высокий уровень надежности и выполнения непосредственных функций.

Основными характеристиками считается тип тока в батареи, напряжение и мощность.

Важно под конкретные потребности найти оптимальный тип ИБП с подходящими характеристиками. Наличие чистой синусоиды представляет собой важный критерий для долговечности оборудования. Поэтому хороший источник должен обеспечить такую чистоту. Желательно приобретать ИБП от проверенных производителей, которые хорошо себя зарекомендовали на соответствующем рынке и могут гарантировать достойное качество каждого своего прибора.

источник

Запись дневника создана пользователем Андрей-АА, 18.10.18
Просмотров: 666, Комментариев: 1

Эта информация — и на моём проф. опыте и на опыте людей с форума.
Инверторы и ИБП.
Срок жизни инверторов зависит от бренда, качества. Жизнь брендовых — дольше.
Инверторы, вообще-то, довольно капризные штуки (этому есть конкретные причины), поэтому их по мощности надо брать с запасом, тогда их жизнь будет долгая и, возможно, счастливая.
Не брендовые инверторы, если повезет и они не помрут почти сразу, то поживут единицы лет, а потом, как правило, тоже выходят из строя раньше ожидаемого потребителем срока. Частая причина — некачественные вспухающие конденсаторы. И вообще, в последние годы у некоторых производителей появился подход под названием «запланированная деградация».

Как обеспечить большой срок жизни инверторов (ИБП)?
— Скрупулезно рассчитать все параметры эксплуатации (см. ниже).
— Брать с запасом по мощности.
— Покупать брендовые (уже есть неплохие отечественные инверторы и ИБП).

Аккумуляторы.
Аккумуляторы обычно имеют срок службы гораздо меньший, чем указан в их документации. Это связано с тем, что режимы эксплуатации часто не соответствуют идеальным, а частенько просто выходят за рамки допустимых. А также — с банальным завышением срока службы производителем. Это им легко сходит с рук, т.к. проверить и гарантировать, что за 10-12 обещанных лет эксплуатации аккумуляторов не были нарушены условия их эксплуатации никто никогда не сможет.
Конечно же, огромное влияние на срок эксплуатации оказывает технология и назначение аккумулятора. Например, стартерные аккумуляторы в системах резервного питания живут очень недолго, обычно 1-3 года. Аккумуляторы технологии AGM (и «гель») — предназначены для систем резервного питания живут обычно в разы дольше, но что-то я не припомню, чтобы они доживали до своих 10-12 лет. Они и стоят в разы дороже.
Жизнь всех аккумуляторов — дольше, если их глубоко и многократно не разряжать.

Какие аккумуляторы дешевле за весь срок эксплуатации системы резервного питания — AGM, или стартерные.
Теорию вопроса и подробности я в 2010 году описал здесь: О выборе свинцово-кислотных аккумуляторов для систем электропитания.
А вот — практика 2018 года:
1. Более менее правильный расчет производится для каждого человека и каждого дома индивидуально. Но, точно рассчитать в любом случае нельзя, ибо аккумуляторов — огромное количество. Также много разных инверторов с разными параметрами.
2. Если же, несмотря на это попытаться прикинуть, то это делается так:
Цены взял из первых подвернувшихся в Яндексе:
— Стартерный аккумулятор «Тюмень STANDARD 90 А/ч о. п. — 6СТ-90L» — 5000 рублей.
— Аккумулятор AGM «Аккумуляторная батарея Delta DT 12100 (12V / 100Ah)» — 14000 рублей.
Пересчет 100 Ач в 90 Ач дает как бы цену для Delta DT 12100 — 12600 рублей.
Теперь по срокам работы:
Тут один человек с форума меняет в системе резервного питания аккумулятор «Тюмень «каждые 3 года. Это, вообще-то, рекорд.
Еще у одного (у меня) в системе резервного питания аккумуляторы AGM работают уже 8 лет и еще живы. Даже если они помрут через год, то это — 9 лет. А они помирать пока не планируют.
Разница в цене в 2,5 раза, а в сроке работы — 3 раза.
А если учесть тройные затраты (и «головняк») на поиск, доставку и замену стартерных АкБ (а считать надо, как вы понимаете, всё), то добавьте эту сумму и тогда присказка про то, что скупые платят дважды подтвердится.
Вообще-то, чаще всего срок эксплуатации стартерных в буферном режиме — 2 года, а AGM — 6 лет. Так и так примерно раза в три и получается.

Вывод: на длительном интервале времени в системах резервного питания AGM аккумуляторы дешевле, чем стартерные.
Кому не нравятся мои цифры — возьмите свои, возможно вам повезет и вы насчитаете экономию на стартерных.

Как покупать аккумуляторы и инверторы (ИБП).
Не покупайте самые дешевые АкБ, ибо подделок и фальсификата уже немало.
Покупать любые относительно дорогие устройства (не только АкБ) надо так: заходите на сайт «известного всем» производителя в раздел «Где купить» и там выбираете продавца.
Также ищете у него на сайте страницу «Опасайтесь подделок» (при её наличии) и изучаете её.

Как рассчитывать систему резервного питания.
Я все параметры систем резервного питания скрупулезно рассчитываю в Экселе:
— Прописываются все критичные (резервируемые) нагрузки.
— Их мощности.
— Их пусковые токи.
— Коэффициенты мощности.
— Их режимы работы (часов в сутки в худшее время года).
— Волевым решением клиента устанавливается необходимый срок работы системы от аккумуляторов.
После чего рассчитывается:
— мощность инвертора,
— ёмкость аккумуляторов, их количество и тип.
После этого подбираются модели оборудования.
Затем ищется удобный/дешевый поставщик.
А потом — монтажник оборудования. Лучше — тот, кто всё это рассчитал и несет за это ответственность.
Подробней здесь: Расчет системы резервного питания дома.

Об аккумуляторах «+EFB».
Это — новый тип автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов, которые якобы более долговечны и якобы не боятся глубоких разрядов.
Пока поверим производителю, но заметим:
1. Они, естественно, также, как и любые стартерные аккумуляторы не предназначены для буферных режимов, поэтому их долговечность (в годах) в таких режимах остается под вопросом (я не утверждаю, что она меньше, чем у обычных).
2. У них напряжение заряда около 16 Вольт, что не позволяет их использовать ни с какими имеющимися на сегодня (конец 2018 года) источниками бесперебойного питания для домов, котлов и т.д. У современных ИБП это напряжение около 14 Вольт.

Читайте также:  Протертая черемуха с сахаром чем полезна

источник

Прежде чем купить новый ИБП, следует ознакомиться с некоторыми «внутренними» аспектами его функционирования. А для того чтобы источник бесперебойного питания служил вам как можно дольше и вложение ваших средств оказалось максимально эффективным, постарайтесь следовать приведенным ниже советам.

Во всех ИБП, производимых АРС (и другими известными крупными производителей ИБП), используются свинцовые кислотные аккумуляторные батареи, очень похожие на самые обычные автомобильные аккумуляторы. Разница заключается в том, что, если уж приводить подобное сравнение, то батареи, используемые АРС, изготовлены по одной технологии с самыми дорогими из доступных на сегодняшний день автомобильными аккумуляторами: содержащийся внутри электролит находится в гелеобразном состоянии и не разливается при повреждениях корпуса; батарея герметизирована, вследствие чего она не требует ухода, не выделяет при эксплуатации вредных и взрывоопасных газов (водорода), ее можно «кантовать» как угодно, без опасения пролить электролит.

Несмотря на то что в различных ИБП используется, казалось бы, одна и та же батарейная технология, наблюдаются колебания срока эксплуатации батарей ИБП разных изготовителей в широких пределах. Это весьма важно для пользователей, поскольку замена батарей стоит дорого (до 30% первоначальной стоимости ИБП). Выход батарей из строя снижает эффективность системы, является источником простоев и лишней головной боли. На надежность батареи значительное влияние оказывает температура. Дело в том, что естественные процессы, вызывающие старение батареи, во многом зависят от температуры. Подробные данные испытаний, предоставленные изготовителями батарей, показывают, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 10°C снижается на 10%. Это означает, что конструкция ИБП должна предусматривать минимальный нагрев батареи. Все ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные (вот почему первым требуется вентилятор). Это важнейшая причина, в силу которой ИБП резервного и линейно-интерактивного типов реже нуждаются в замене батарей, чем ИБП с топологией online.

Зарядное устройство является важным компонентом ИБП. Условия подзарядки батарей оказывают существенное влияние на их долговечность. Срок службы батареи ИБП максимален в том случае, если она непрерывно подзаряжается от зарядного устройства с постоянным или «плавающего» типа напряжением. Фактически срок эксплуатации подзаряжаемой батареи значительно превышает срок простого хранения. Это происходит потому, что некоторые естественные процессы старения приостанавливаются постоянной подзарядкой. Поэтому необходимо подзаряжать батарею, даже если ИБП отключен. Во многих случаях ИБП отключают регулярно (если защищаемая нагрузка отключена, то незачем держать включенным и ИБП, поскольку он может сработать и вызвать нежелательный износ батареи). Многие из предлагаемых в продаже ИБП не обеспечивают важной функции постоянной подзарядки.

Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки. Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив, таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при мощности порядка 1кВА составляет 24. 96 В. При таком уровне мощности у батарей ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В. Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного срока эксплуатации ИБП.

В идеальном варианте для увеличения времени использования батарею ИБП необходимо постоянно держать на «плавающей» или постоянной подзарядке. В такой ситуации полностью заряженная батарея отбирает от зарядного устройства небольшое количество тока, называемого плавающим током, или током самозарядки. Несмотря на рекомендации изготовителей батарей, в некоторых системах ИБП батареи дополнительно подвергаются действию пульсирующего тока. Пульсирующие токи возникают потому, что инвертор, вырабатывающий переменный ток для нагрузки, потребляет на входе постоянный ток. Выпрямитель же, находящийся на входе ИБП, всегда выдает пульсирующий ток. Коэффициент остается ненулевым даже при использовании самых современных схем выпрямления и подавления пульсаций. Поэтому батарее, включенной параллельно выходу выпрямителя, приходится отдавать какой-то ток в те моменты времени, когда ток на выходе выпрямителя уменьшается, и наоборот, — подзаряжаться тогда, когда ток на выходе выпрямителя падает. Это вызывает мини-циклы разрядки/зарядки с частотой, равной, как правило, удвоенной рабочей частоте ИБП (50 или 60 Гц). Названные циклы изнашивают батарею, нагревают ее и вызывают ее преждевременное старение.

В ИБП с батареей, находящейся в резерве, таких как классический резервный, резервный феррорезонансного типа, линейно-интерактивный, батарея не подвергается воздействию пульсирующих токов. Батарея ИБП типа online в разной степени (в зависимости от конструктивных особенностей), но тем не менее всегда подвергается их воздействию. Чтобы выяснить, имеют ли место пульсирующие токи, необходимо проанализировать топологию ИБП. В ИБП типа online батарея размещена между зарядным устройством и инвертором, и пульсирующие токи будут всегда. Это классический, «исторически» самый ранний тип ИБП «online с двойным преобразованием». Если же в ИБП типа on-line батарея отделена от входа инвертора запирающим диодом, преобразователем или переключателем того или иного типа, то пульсирующего тока быть не должно. Естественно, в этих конструкциях батарея не всегда подключена к контуру, а потому ИБП с подобной топологией обычно относят к гибридным.

Батарея — наименее надежный элемент большинства хорошо сконструированных систем ИБП. Тем не менее архитектура ИБП может влиять на долговечность этого критичного компонента. Если держать батарею под непрерывной подзарядкой даже при отключении ИБП (как это делается во всех ИБП, производимых АРС), срок ее эксплуатации увеличивается. При выборе ИБП следует избегать топологий с высоким напряжением батареи. Следует остерегаться ИБП, в которых батарея подвергается воздействию пульсирующих токов или перегреву. В большинстве систем ИБП применяются одинаковые батареи. И все же конструктивные различия между ИБП различных систем обусловливают значительные различия в сроке службы батарей, а следовательно, и в размерах эксплуатационных затрат.

Батареи нового ИБП за время транспортировки и хранения на складе, естественно, потеряли большую часть «заводского» заряда. Поэтому, если вы сразу же поставите ИБП под нагрузку, батареи не смогут обеспечить должный уровень поддержания питания. Более того, процедура самотестирования, автоматически запускаемая при каждом включении ИБП (кроме Back-UPS), в числе прочих диагностических операций, проверяет, в состоянии ли батарея справиться с нагрузкой. А поскольку незаряженная батарея справиться с нагрузкой не может, система, возможно, сообщит, что батарея неисправна и требует замены. Все, что нужно сделать в такой ситуации — дать батареям зарядиться. Оставьте ИБП подключенным к сети на 24 часа. Это первая зарядка батарей, поэтому она требует больше времени, чем обычная штатная зарядка, регламентированная в техническом описании. Сам ИБП может быть выключен. Если вы принесли ИБП с холода, дайте ему согреться при комнатной температуре в течение нескольких часов.

Использование ИБП оправданно лишь там, где потеря питания способна привести к потере данных, — в персональных компьютерах, серверах, концентраторах, маршрутизаторах, внешних модемах, стримерах, дисководах и т.п. Принтеры, сканеры и уж тем более осветительные лампы не нуждаются в ИБП. Что произойдет, если принтер потеряет питание во время печати? Испортится лист бумаги — ценность его не сопоставима со стоимостью ИБП. Кроме того, принтер, подключенный к устройству бесперебойного питания, при переходе на питание от батарей расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается. Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информации, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применения сетевого фильтра (например, APC Surge Arrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора.

Источники бесперебойного питания рассчитаны на работу в тех условиях, которые указаны в техническом описании. Постарайтесь не переохлаждать ИБП ниже 0°C и не перегревать выше 40°C. Не подвергайте ИБП воздействию влаги. Не забывайте, что даже отключенный ИБП может создать напряжение 220 В, опасное для жизни!

Помните о том, что ИБП позволяет корректировать пороги перехода на батареи. Если ваш источник часто переходит на режим питания от батарей, проверьте, правильно ли он настроен. Может статься, что порог срабатывания или чувствительность выставлены слишком требовательно.

Тестируйте ИБП. Периодически запуская процедуру самотестирования, вы всегда будете уверены, что ваш ИБП полностью готов к работе.

Не выключайте ИБП из розетки. Выключайте ИБП с помощью кнопки на передней панели, но не выдергивайте его шнур из розетки, если только вы не покидаете его на длительный срок. Даже в выключенном состоянии ИБП производства АРС осуществляет зарядку батарей.

источник

Прежде чем купить новый ИБП, следует ознакомиться с некоторыми «внутренними» аспектами его функционирования. А для того чтобы источник бесперебойного питания служил вам как можно дольше и вложение ваших средств оказалось максимально эффективным, постарайтесь следовать приведенным ниже советам.

Во всех ИБП, производимых АРС (и другими известными крупными производителей ИБП), используются свинцовые кислотные аккумуляторные батареи, очень похожие на самые обычные автомобильные аккумуляторы. Разница заключается в том, что, если уж приводить подобное сравнение, то батареи, используемые АРС, изготовлены по одной технологии с самыми дорогими из доступных на сегодняшний день автомобильными аккумуляторами: содержащийся внутри электролит находится в гелеобразном состоянии и не разливается при повреждениях корпуса; батарея герметизирована, вследствие чего она не требует ухода, не выделяет при эксплуатации вредных и взрывоопасных газов (водорода), ее можно «кантовать» как угодно, без опасения пролить электролит.

Несмотря на то что в различных ИБП используется, казалось бы, одна и та же батарейная технология, наблюдаются колебания срока эксплуатации батарей ИБП разных изготовителей в широких пределах. Это весьма важно для пользователей, поскольку замена батарей стоит дорого (до 30% первоначальной стоимости ИБП). Выход батарей из строя снижает эффективность системы, является источником простоев и лишней головной боли. На надежность батареи значительное влияние оказывает температура. Дело в том, что естественные процессы, вызывающие старение батареи, во многом зависят от температуры. Подробные данные испытаний, предоставленные изготовителями батарей, показывают, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 10°C снижается на 10%. Это означает, что конструкция ИБП должна предусматривать минимальный нагрев батареи. Все ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные (вот почему первым требуется вентилятор). Это важнейшая причина, в силу которой ИБП резервного и линейно-интерактивного типов реже нуждаются в замене батарей, чем ИБП с топологией online.

Зарядное устройство является важным компонентом ИБП. Условия подзарядки батарей оказывают существенное влияние на их долговечность. Срок службы батареи ИБП максимален в том случае, если она непрерывно подзаряжается от зарядного устройства с постоянным или «плавающего» типа напряжением. Фактически срок эксплуатации подзаряжаемой батареи значительно превышает срок простого хранения. Это происходит потому, что некоторые естественные процессы старения приостанавливаются постоянной подзарядкой. Поэтому необходимо подзаряжать батарею, даже если ИБП отключен. Во многих случаях ИБП отключают регулярно (если защищаемая нагрузка отключена, то незачем держать включенным и ИБП, поскольку он может сработать и вызвать нежелательный износ батареи). Многие из предлагаемых в продаже ИБП не обеспечивают важной функции постоянной подзарядки.

Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки. Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив, таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при мощности порядка 1кВА составляет 24. 96 В. При таком уровне мощности у батарей ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В. Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного срока эксплуатации ИБП.

Читайте также:  Полезные блюда при гастрите

В идеальном варианте для увеличения времени использования батарею ИБП необходимо постоянно держать на «плавающей» или постоянной подзарядке. В такой ситуации полностью заряженная батарея отбирает от зарядного устройства небольшое количество тока, называемого плавающим током, или током самозарядки. Несмотря на рекомендации изготовителей батарей, в некоторых системах ИБП батареи дополнительно подвергаются действию пульсирующего тока. Пульсирующие токи возникают потому, что инвертор, вырабатывающий переменный ток для нагрузки, потребляет на входе постоянный ток. Выпрямитель же, находящийся на входе ИБП, всегда выдает пульсирующий ток. Коэффициент остается ненулевым даже при использовании самых современных схем выпрямления и подавления пульсаций. Поэтому батарее, включенной параллельно выходу выпрямителя, приходится отдавать какой-то ток в те моменты времени, когда ток на выходе выпрямителя уменьшается, и наоборот, — подзаряжаться тогда, когда ток на выходе выпрямителя падает. Это вызывает мини-циклы разрядки/зарядки с частотой, равной, как правило, удвоенной рабочей частоте ИБП (50 или 60 Гц). Названные циклы изнашивают батарею, нагревают ее и вызывают ее преждевременное старение.

В ИБП с батареей, находящейся в резерве, таких как классический резервный, резервный феррорезонансного типа, линейно-интерактивный, батарея не подвергается воздействию пульсирующих токов. Батарея ИБП типа online в разной степени (в зависимости от конструктивных особенностей), но тем не менее всегда подвергается их воздействию. Чтобы выяснить, имеют ли место пульсирующие токи, необходимо проанализировать топологию ИБП. В ИБП типа online батарея размещена между зарядным устройством и инвертором, и пульсирующие токи будут всегда. Это классический, «исторически» самый ранний тип ИБП «online с двойным преобразованием». Если же в ИБП типа on-line батарея отделена от входа инвертора запирающим диодом, преобразователем или переключателем того или иного типа, то пульсирующего тока быть не должно. Естественно, в этих конструкциях батарея не всегда подключена к контуру, а потому ИБП с подобной топологией обычно относят к гибридным.

Батарея — наименее надежный элемент большинства хорошо сконструированных систем ИБП. Тем не менее архитектура ИБП может влиять на долговечность этого критичного компонента. Если держать батарею под непрерывной подзарядкой даже при отключении ИБП (как это делается во всех ИБП, производимых АРС), срок ее эксплуатации увеличивается. При выборе ИБП следует избегать топологий с высоким напряжением батареи. Следует остерегаться ИБП, в которых батарея подвергается воздействию пульсирующих токов или перегреву. В большинстве систем ИБП применяются одинаковые батареи. И все же конструктивные различия между ИБП различных систем обусловливают значительные различия в сроке службы батарей, а следовательно, и в размерах эксплуатационных затрат.

Батареи нового ИБП за время транспортировки и хранения на складе, естественно, потеряли большую часть «заводского» заряда. Поэтому, если вы сразу же поставите ИБП под нагрузку, батареи не смогут обеспечить должный уровень поддержания питания. Более того, процедура самотестирования, автоматически запускаемая при каждом включении ИБП (кроме Back-UPS), в числе прочих диагностических операций, проверяет, в состоянии ли батарея справиться с нагрузкой. А поскольку незаряженная батарея справиться с нагрузкой не может, система, возможно, сообщит, что батарея неисправна и требует замены. Все, что нужно сделать в такой ситуации — дать батареям зарядиться. Оставьте ИБП подключенным к сети на 24 часа. Это первая зарядка батарей, поэтому она требует больше времени, чем обычная штатная зарядка, регламентированная в техническом описании. Сам ИБП может быть выключен. Если вы принесли ИБП с холода, дайте ему согреться при комнатной температуре в течение нескольких часов.

Использование ИБП оправданно лишь там, где потеря питания способна привести к потере данных, — в персональных компьютерах, серверах, концентраторах, маршрутизаторах, внешних модемах, стримерах, дисководах и т.п. Принтеры, сканеры и уж тем более осветительные лампы не нуждаются в ИБП. Что произойдет, если принтер потеряет питание во время печати? Испортится лист бумаги — ценность его не сопоставима со стоимостью ИБП. Кроме того, принтер, подключенный к устройству бесперебойного питания, при переходе на питание от батарей расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается. Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информации, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применения сетевого фильтра (например, APC Surge Arrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора.

Источники бесперебойного питания рассчитаны на работу в тех условиях, которые указаны в техническом описании. Постарайтесь не переохлаждать ИБП ниже 0°C и не перегревать выше 40°C. Не подвергайте ИБП воздействию влаги. Не забывайте, что даже отключенный ИБП может создать напряжение 220 В, опасное для жизни!

Помните о том, что ИБП позволяет корректировать пороги перехода на батареи. Если ваш источник часто переходит на режим питания от батарей, проверьте, правильно ли он настроен. Может статься, что порог срабатывания или чувствительность выставлены слишком требовательно.

Тестируйте ИБП. Периодически запуская процедуру самотестирования, вы всегда будете уверены, что ваш ИБП полностью готов к работе.

Не выключайте ИБП из розетки. Выключайте ИБП с помощью кнопки на передней панели, но не выдергивайте его шнур из розетки, если только вы не покидаете его на длительный срок. Даже в выключенном состоянии ИБП производства АРС осуществляет зарядку батарей.

источник

Запись дневника создана пользователем Андрей-АА, 18.10.18
Просмотров: 666, Комментариев: 1

Эта информация — и на моём проф. опыте и на опыте людей с форума.
Инверторы и ИБП.
Срок жизни инверторов зависит от бренда, качества. Жизнь брендовых — дольше.
Инверторы, вообще-то, довольно капризные штуки (этому есть конкретные причины), поэтому их по мощности надо брать с запасом, тогда их жизнь будет долгая и, возможно, счастливая.
Не брендовые инверторы, если повезет и они не помрут почти сразу, то поживут единицы лет, а потом, как правило, тоже выходят из строя раньше ожидаемого потребителем срока. Частая причина — некачественные вспухающие конденсаторы. И вообще, в последние годы у некоторых производителей появился подход под названием «запланированная деградация».

Как обеспечить большой срок жизни инверторов (ИБП)?
— Скрупулезно рассчитать все параметры эксплуатации (см. ниже).
— Брать с запасом по мощности.
— Покупать брендовые (уже есть неплохие отечественные инверторы и ИБП).

Аккумуляторы.
Аккумуляторы обычно имеют срок службы гораздо меньший, чем указан в их документации. Это связано с тем, что режимы эксплуатации часто не соответствуют идеальным, а частенько просто выходят за рамки допустимых. А также — с банальным завышением срока службы производителем. Это им легко сходит с рук, т.к. проверить и гарантировать, что за 10-12 обещанных лет эксплуатации аккумуляторов не были нарушены условия их эксплуатации никто никогда не сможет.
Конечно же, огромное влияние на срок эксплуатации оказывает технология и назначение аккумулятора. Например, стартерные аккумуляторы в системах резервного питания живут очень недолго, обычно 1-3 года. Аккумуляторы технологии AGM (и «гель») — предназначены для систем резервного питания живут обычно в разы дольше, но что-то я не припомню, чтобы они доживали до своих 10-12 лет. Они и стоят в разы дороже.
Жизнь всех аккумуляторов — дольше, если их глубоко и многократно не разряжать.

Какие аккумуляторы дешевле за весь срок эксплуатации системы резервного питания — AGM, или стартерные.
Теорию вопроса и подробности я в 2010 году описал здесь: О выборе свинцово-кислотных аккумуляторов для систем электропитания.
А вот — практика 2018 года:
1. Более менее правильный расчет производится для каждого человека и каждого дома индивидуально. Но, точно рассчитать в любом случае нельзя, ибо аккумуляторов — огромное количество. Также много разных инверторов с разными параметрами.
2. Если же, несмотря на это попытаться прикинуть, то это делается так:
Цены взял из первых подвернувшихся в Яндексе:
— Стартерный аккумулятор «Тюмень STANDARD 90 А/ч о. п. — 6СТ-90L» — 5000 рублей.
— Аккумулятор AGM «Аккумуляторная батарея Delta DT 12100 (12V / 100Ah)» — 14000 рублей.
Пересчет 100 Ач в 90 Ач дает как бы цену для Delta DT 12100 — 12600 рублей.
Теперь по срокам работы:
Тут один человек с форума меняет в системе резервного питания аккумулятор «Тюмень «каждые 3 года. Это, вообще-то, рекорд.
Еще у одного (у меня) в системе резервного питания аккумуляторы AGM работают уже 8 лет и еще живы. Даже если они помрут через год, то это — 9 лет. А они помирать пока не планируют.
Разница в цене в 2,5 раза, а в сроке работы — 3 раза.
А если учесть тройные затраты (и «головняк») на поиск, доставку и замену стартерных АкБ (а считать надо, как вы понимаете, всё), то добавьте эту сумму и тогда присказка про то, что скупые платят дважды подтвердится.
Вообще-то, чаще всего срок эксплуатации стартерных в буферном режиме — 2 года, а AGM — 6 лет. Так и так примерно раза в три и получается.

Вывод: на длительном интервале времени в системах резервного питания AGM аккумуляторы дешевле, чем стартерные.
Кому не нравятся мои цифры — возьмите свои, возможно вам повезет и вы насчитаете экономию на стартерных.

Как покупать аккумуляторы и инверторы (ИБП).
Не покупайте самые дешевые АкБ, ибо подделок и фальсификата уже немало.
Покупать любые относительно дорогие устройства (не только АкБ) надо так: заходите на сайт «известного всем» производителя в раздел «Где купить» и там выбираете продавца.
Также ищете у него на сайте страницу «Опасайтесь подделок» (при её наличии) и изучаете её.

Как рассчитывать систему резервного питания.
Я все параметры систем резервного питания скрупулезно рассчитываю в Экселе:
— Прописываются все критичные (резервируемые) нагрузки.
— Их мощности.
— Их пусковые токи.
— Коэффициенты мощности.
— Их режимы работы (часов в сутки в худшее время года).
— Волевым решением клиента устанавливается необходимый срок работы системы от аккумуляторов.
После чего рассчитывается:
— мощность инвертора,
— ёмкость аккумуляторов, их количество и тип.
После этого подбираются модели оборудования.
Затем ищется удобный/дешевый поставщик.
А потом — монтажник оборудования. Лучше — тот, кто всё это рассчитал и несет за это ответственность.
Подробней здесь: Расчет системы резервного питания дома.

Об аккумуляторах «+EFB».
Это — новый тип автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов, которые якобы более долговечны и якобы не боятся глубоких разрядов.
Пока поверим производителю, но заметим:
1. Они, естественно, также, как и любые стартерные аккумуляторы не предназначены для буферных режимов, поэтому их долговечность (в годах) в таких режимах остается под вопросом (я не утверждаю, что она меньше, чем у обычных).
2. У них напряжение заряда около 16 Вольт, что не позволяет их использовать ни с какими имеющимися на сегодня (конец 2018 года) источниками бесперебойного питания для домов, котлов и т.д. У современных ИБП это напряжение около 14 Вольт.

источник

Аккумуляторные батареи (АКБ) используются в ИБП с целью накопления и использования электрической энергии для поддержания функционирования оборудования при нарушении электроснабжения от основного источника питания. Аккумуляторы под торговой маркой «Парус электро» являются необслуживаемыми свинцово-кислотными герметизированными с клапанным регулированием и в основном используют технологию AGM (электролит, связанный в стекловолоконном мате с дополнительными сепараторами) с целью обеспечения безопасности работы батареи при вибрации, ударных нагрузках и в любом положении кроме перевернутого.

Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторных батарей основан на происходящей электрохимической реакции между пластинами свинца (Pb) и его диоксида (PbO2) через стеклоткань, пропитанную раствором серной кислоты (H2SO4).

Рис. 1 – схема заряда (а) и разряда (б) AGM аккумулятора, где:

  1. стекловолоконная материя с абсорбированным электролитом
  2. свинцовая пластина-анод
  3. свинцовая пластина-катод
  4. направление движения тока
  5. положительный и отрицательный вывод

Во время заряда аккумулятора (рис. 1а) на свинцовой пластине под воздействием большого числа реакций происходит распад сульфата свинца (PbSO4) и преобразование дистиллированной воды (H2O) в электролит (H2SO4), благодаря этому происходит накопление свободных электронов внутри абсорбированного в стекловолоконной материи электролита.

При разряде аккумулятора (рис. 1б) происходит концентрирование свободных электронов на катодных пластинах АКБ при преобразовании диоксида свинца (PbO2) в сульфат свинца (PbSO4), а электролита в воду. Свободные электроны по внешнему электрическому соединению направляются к аноду, благодаря чему возникает электрический ток.

Читайте также:  Чем полезна аскорбинка с глюкозой в таблетках

Период заряда-разряда аккумулятора называют циклом. С каждым циклом АКБ изнашиваются. Долговечность аккумулятора оценивается количеством циклов и зависит от ресурса, заложенного в его электрохимическую систему и конструкцию, а также условий установки и эксплуатации.

При производстве аккумуляторов по AGM технологии сепаратор, состоящий из стекловолокон различной толщины от 0,25 мкм до 3 мкм, плотно укладывается между пластинами для обеспечения контакта пластин с электролитом. Между волокон образуется система пор диаметром от 1 мкм до 10 мкм, в которых жидкий электролит удерживается капиллярной силой подобно губке.

В гелевых аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии за счет использования вещества, имеющего в своем составе дисперсию частиц кремневой кислоты с большой поверхностью (200 м 2 /г). После заполнения аккумулятора происходит его загущение до желеобразного состояния с образованием системы пор диаметром от 0.1 мкм до 1 мкм, в которых также как и в AGM батареях удерживается электролит и создаются условия для рекомбинации газов, образующихся при электролизе.

С использованием абсорбированного и гелеобразного электролита удается получить герметизированный аккумулятор, который может работать в любом положении, кроме перевёрнутого.

При соблюдении условий эксплуатации сульфат свинца, образующийся на пластинах в результате процесса разряда аккумулятора, при заряде распадается без проблем. Однако, если оставить на долгое время разряженный аккумулятор, то сульфат свинца образует нерастворимую кристаллическую форму с повышенным электрическим сопротивлением (этот процесс называется сульфатирование или сульфатация). Таким образом площадь взаимодействия (пропитанного электролитом стекловолоконного материала с пластинами) уменьшается и АКБ приходит в негодность. По этой причине аккумуляторные батареи необходимо всегда хранить в заряженном состоянии. Поддерживать заряд в АКБ может быть проблематично из-за так называемого эффекта саморазряда. При этом эффекте аккумулятор разряжается без воздействия внешней нагрузки. Температура хранения оказывает непосредственное влияние на этот процесс (рис. 2). В следующей таблице приведена зависимость промежутка времени между полным зарядом АКБ и температурой хранения для сохранения необходимого минимального уровня заряда:

Температура хранения Рекомендуемый период перезаряда батарей
20℃ или ниже 9 месяцев
20


Рис. 2 – график зависимости потерь в емкости AGM АКБ от времени и температуры хранения.

Номинальной емкостью аккумулятора называется емкость, гарантированная заводом изготовителем при заданных условиях разряда. Зарядной емкостью называется количество электроэнергии, сообщаемое аккумулятору при заряде. Зарядная емкость приблизительно на 10-12% больше разрядной из-за необратимых процессов, протекающих при заряде и разряде. После окончания длительного хранения АКБ их емкость может опустится ниже номинальной. Полную емкость можно восстановить с помощью проведения нескольких циклов «заряд-разряд».

Температура так же влияет на работу свинцово-кислотных АКБ (рис. 3). Комнатная температура 20-23°С является оптимальной для их эксплуатации. Более высокая температура увеличивает интенсивность коррозии пластин, что уменьшает срок службы аккумулятора (каждые 10 градусов сокращают срок эксплуатации в 2 раза, но при этом увеличивают емкость). При низкой температуре происходит охлаждение электролита в аккумуляторе, что ведет к снижению скорости протекания электрохимических процессов и соответственно уменьшению емкости аккумулятора (примерно 1% емкости при уменьшении температуры от нормы на 1°С).

Рис. 3 – график зависимости емкости AGM АКБ от температуры работы, где СА – номинальная емкость от которой высчитывается зарядный ток хСА (х — коэффициент)

При избыточном заряде свинцово-кислотного аккумулятора повышенным током после окончания процесса распада сульфата свинца начинает происходить электролиз воды. При этом водород и кислород приобретают газообразное состояние и происходит так называемый процесс «кипения». Во время этого процесса вода преобразуется в пар и увеличивается плотность электролита, что может привести к деформации корпуса АКБ и выходу его из строя. Уровень напряжения в 2,4В на элемент при котором начинается процесс электролиза воды называют «напряжением газообразования». С целью предотвращения подобных разрушительных процессов в AGM аккумуляторах используются:

  • зарядные устройства с автоматическим регулированием по напряжению, которые обеспечивают уменьшение зарядного тока при приближении к полному заряду батареи
  • ограничение значения максимального напряжения заряда на уровне 2,35 В на элемент
  • загущенный электролит, заключенный между пластин в стекловолоконном материале, который обладает значительно меньшей интенсивностью газообразования при кипении
  • герметичный пластиковый корпус с регулируемым клапаном, удерживающий образовавшийся газ и гарантирующий его рекомбинацию (в случае образования избыточного давления водорода автоматический клапан выпускает излишки газа)

Благодаря вышеописанным свойствам потребление воды из электролита сильно ограниченно, поэтому в течении нормального срока службы АКБ замеры вязкости электролита и добавление воды не требуются. Этим обеспечивается простота эксплуатации, а также возможность установки ИБП с такими аккумуляторами в помещении, где работают или проживают люди. Именно безопасность использования делает батареи, построенные по технологии AGM или гель, прекрасным выбором для эксплуатации дома и в офисе.

Срок службы АКБ является одним из главных показателей и характеризуется числом циклов «заряд-разряд». Количество циклов при эксплуатации в первую очередь зависит от того насколько глубокому разряду подвергаются АКБ, от температуры эксплуатации, от напряжения и тока заряда.

Допустимое напряжение заряда АКБ характеризуется величиной: «предельное напряжение заряда» — это число вольт на элемент, которым может безопасно производится заряд батареи для максимального продления ее срока службы. При заряде высоким током и короткой продолжительности работы в режиме разряда допускается более низкое значение предельного напряжения заряда, тогда как при заряде низким током и продолжительном разряде требуется более высокое значение предельного напряжения заряда.

Необходимо убедиться в том, что задано надлежащее напряжение в соответствии с рекомендациями производителя АКБ. Слишком высокое напряжение усиливает коррозию положительных пластин и сокращает срок службы аккумуляторной батареи. Слишком низкое напряжение приводит к сульфатации пластин, что, в свою очередь, вызывает снижение емкости и, в конечном счете, сокращает срок службы батареи.

Как было сказано ранее при нормальных эксплуатационных параметрах, а именно: при 20 ℃

30 ℃ осуществлять компенсацию напряжения для рабочих температур не требуется. Однако, чтобы обеспечить максимальное продление срока службы батареи следует принимать во внимание температурную компенсацию для рабочих температур, находящихся за пределами данного интервала.

Температурная компенсация зарядного напряжения батареи:

  1. При работе в буферном режиме: Vt = V-0,003(t-25)
  2. При работе в режиме «заряд-разряд»: Vt = V-0,005(t-25) (V – используемое для заряда напряжение при 25 ℃, t – температура, Vt – напряжение заряда при t ℃)

Срок службы батареи, используемой в режиме «заряд-разряд» (характеризуется отключением зарядного устройства после окончания заряда) в значительной мере зависит от глубины разряда, которому она подвергается в течение каждого цикла. Отношение различного числа циклов к глубине разряда продемонстрировано на рис. 4.

Рис. 4 – отношение числа циклов и емкости в зависимости от глубины разряда.

Период эксплуатации в буферном режиме заряда (когда процесс заряда не останавливается, постоянно поддерживая уровень заряда АКБ близким к полному) в значительной степени зависит от температуры, при которой он осуществляется. Период эксплуатации в буферном режиме будет очень продолжительным при низкой температуре заряда (10

20 ℃), однако при высокой температуре срок службы АКБ сокращается.

Рис. 5 – Отношение периода эксплуатации к температуре

Классификация ассоциации EUROBAT, объединяющей ведущих производителей аккумуляторов, подразумевают следующие категории по расчетному сроку службы:

  • срок службы 3-5 лет — Standart Commercial (стандартные коммерческие)
  • срок службы 6-9 лет — General Purpose (общее назначение)
  • срок службы 10-12 лет — High Performance (высокая производительность)
  • срок службы 12 лет и выше – Long Life (длительный срок службы)

В ИБП общего назначения применяются стандартные коммерческие аккумуляторы. При этом конструкция ИБП зачастую предусматривает самостоятельную замену их пользователем с соблюдением мер предосторожности при работе с аккумуляторными батареями.

Во избежание снижения рабочих характеристик при замене должны использоваться одинаковые аккумуляторы соответствующего типа и емкости. Поскольку в процессе эксплуатации технические характеристики аккумуляторов, в частности внутреннее сопротивление, существенно меняются, не допускается использовать старые батареи с новыми в составе одной группы. Не рекомендуется подключать параллельно более 4 групп аккумуляторов, поскольку из-за разброса характеристик значительно разнятся зарядные токи, что приводит к сокращению срока службы аккумуляторов.

Самая важная характеристика АКБ для ИБП — это время автономной работы, которое они могут обеспечить в составе источника бесперебойного электропитания. Для выполнения подобного расчета необходимо точно представлять себе условия работы ИБП.

Время работы батареи зависит от многих факторов, но основными из них являются:

  • C – суммарная емкость аккумуляторной батареи, которая выражается в [А*час] и является времятоковой характеристикой (зависит от количества аккумуляторов в цепи разрядного тока, температуры во время разряда, предельного напряжения заряда, условий проводимых эксплуатации и хранения)
  • V – напряжение подключенного аккумулятора в вольтах
  • η – КПД инвертора, коэффициент зависящий от эффективности преобразования для используемой в ИБП технологий
  • P – средняя мощность подключенного к ИБП оборудования в ваттах
  • T – время работы в часах, характеризует промежуток времени поддержки питания ИБП с помощью АКБ до полного разряда

Для упрощенного расчета времени работы аккумуляторов используется следующая формула:

T [час] = C [А*час] * V [В] * η / P [Вт],

Разберем методику подсчета подробнее:

Сперва определяется средняя активная мощность подключенного к ИБП оборудования (P) в ваттах (обозначаются Вт — ватт, а не ВА — вольт-ампер). Нам нужно узнать именно среднее (за время работы от аккумулятора) потребление. Оно может существенно отличаться от максимальной или номинальной мощности, указанной в описаниях оборудования.

Разберем пример: номинальная мощность блока питания компьютера указана 500 Вт – это максимально возможная мощность, которую он может выдать. Реальное потребление будет зависеть от установленного оборудования и может составлять около 150 Вт.

Другой пример: подключенный к ИБП электрический нагреватель работает на элементе с электрической мощностью 350 Вт, однако, включение этого нагревателя производится раз в 30 минут, а работа его длится 5 минут. В этом случае, среднее потребление будет равно:

350 Вт * 5 минут / 30 минут = 58,3 Вт

Стандартно моноблок аккумуляторной батареи ИБП состоит из нескольких одинаковых герметичных секций. Как правило, используются аккумуляторы с номинальным напряжением 12 вольт, внутри состоящие из 6 секций по 2 вольт каждая. В ИБП может использоваться от одного до сорока таких аккумуляторов в составе одной группы (цепочки последовательно соединенных АКБ). Группы могут подключаться параллельно для увеличения суммарной емкости.

Необходимо найти суммарную емкость АКБ. Для этой цели умножим общее число групп аккумуляторов на емкость одной группы (должны использоваться аккумуляторы только одной емкости).

Разберем пример: ИБП имеет встроенную группу АКБ, состоящую из последовательно соединенных 3-х герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов емкостью 9 А*час (при 10-часовом разряде) и напряжением 12 вольт. Кроме того, к ИБП подключен один внешний батарейный блок (ББ) с шестью такими же аккумуляторами. Тогда общее напряжение на аккумуляторах равно 3*12=36 В, а суммарная емкость аккумуляторных батарей будет равна:

C10 = 9 А*час * 3 параллельных группы = 27 А*час

Теперь мы готовы рассчитать время работы ИБП от аккумуляторных батарей:

T [час] = C [А*час] * V [В] * η / P [Вт],

где: C — суммарная емкость аккумуляторных батарей, которую мы рассчитали ранее в ампер-часах; V — напряжение аккумуляторов в вольтах; η — КПД инвертора ИБП (если неизвестно, то рекомендуется использовать среднее значение 0.85 для ИБП небольшой мощности); P – средняя активная мощность, потребляемая оборудованием подключенным к ИБП, рассчитанная нами ранее в ваттах.

Продолжая рассмотренные ранее примеры (компьютер, потребляющий мощностью 150 Вт, питается от ИБП с тремя встроенными 12-вольтовыми аккумуляторами емкостью 9 А*час и подключенным внешним батарейным блоком из шести аккумуляторов 9 А*час в двух группах) имеем:

T = 27 А*час * 36 В * 0.85 / 150 Вт = 5,51 часов = 5 часов 30 минут

Как видно из формулы, время работы ИБП от АКБ напрямую не зависит от мощности ИБП. Таким образом, для увеличения времени работы ИБП от АКБ необходимо вместо выбора ИБП большей мощности, остановить выбор на ИБП, у которого больше суммарная емкость аккумуляторов. Либо повысить суммарную емкость с помощью подключения внешних батарейных блоков.

Приведенная выше формула является достаточно точной для продолжительного времени работы ИБП от АКБ (более 8-10 часов). При малых временах разряда (больших токах разряда) аккумулятор способен отдавать только часть емкости. Точно эта величина отражена в технических характеристиках аккумулятора, а приблизительно изображена на графике (рис.6).

Рис. 6 – Емкость аккумулятора от времени разряда.

Таким образом более точный расчет времени работы от АКБ может быть осуществлен с использованием значения КПД инвертора ИБП при заданной мощности и разрядных кривых для конкретного типа АКБ.

Можно кратко резюмировать основные сведения об аккумуляторах для ИБП:

  1. АКБ должны всегда храниться заряженными при комнатной температуре с периодическим выполнением дополнительного подзаряда
  2. Емкость аккумулятора зависит от температуры: чем температура больше — тем выше, но при превышении 20°С срок службы аккумуляторов начинает снижаться
  3. AGM и гель аккумуляторы не нуждаются в дополнительном обслуживании, а за счет рекомбинации газа в герметичном корпусе безопасны для использования в местах работы и проживания людей при соблюдении правил эксплуатации
  4. Срок службы аккумуляторов зависит от:
    • глубины разряда АКБ (чем больше процент оставшегося заряда, тем лучше)
    • температуры эксплуатации (каждые 10°С выше 20°С сокращают срок эксплуатации в 2 раза)
    • напряжения и тока заряда (слишком высокое повышает коррозию, слишком низкое приводит к сульфатации)
  5. При расчете времени работы ИБП от АКБ необходимо учитывать разрядные кривые (зависимость отдаваемой мощности от времени разряда).

источник

Источники:
  • http://printscanner.ru/istochnik-besperebojnogo-pitanija-amortizacionnaja/
  • http://www.forumhouse.ru/entries/16403/
  • http://compress.ru/article.aspx?id=12438
  • http://compress.ru/article.aspx?id=12438
  • http://www.forumhouse.ru/entries/16403/
  • http://parus-electro.ru/podderzhka/baza-znanij/akkumuljatornye-batarei-dlja-ibp.html