زمان بک آپ یا برق دهی یو پی اس

1 KVA

یکی از سؤالاتی که همواره مطرح می شود این است که یو پی اس در صورت قطع برق چه مدت زمانی روشن باقی می ماند؟ و به اصطلاح فنی زمان بک آپ یا برق دهی یو پی اس چقدر است؟

این مسئله باید برای هر یو پی اس صرفاً در زمان کار و به طور مجزا محاسبه شود و به هیچ عنوان ربطی به نوع یو پی اس یا توان یو پی اسی که خریداری می شود ندارد و فقط به باتری های یو پی اس و مصرف کننده های متصل به یو پی اس مرتبط است ؛ به عبارت دیگر مدت بک آپ یا برق دهی یو پی اس به دو عامل بستگی دارد :

اول : ظرفیت یا آمپر ساعت باتری های یو پی اس

دوم : میزان بار متصل به یو پی اس ( در محدوده مجاز توان کاری دستگاه)

فرض کنید دستگاه یو پی اس 3KVA  با PF=0.9  خریداری شده است. این صرفا بدین معناست که شما می توانید 3000VAx0.9=2700W از دستگاه بار بکشید ، یا به عبارتی حداکثر مصرف کننده هایی که مجازند به دستگاه وصل شوند نباید بیشتر از 2700 وات باشد و ربطی به میزان برق دهی دستگاه در زمان قطع برق ندارد.

اما پس چگونه بدانیم زمانی که برق رفت دستگاه چه مدت روشن باقی می ماند؟

برای مشخص شدن این مسئله نیاز به توضیحاتی هست:

برای هر دستگاه یو پی اس یک ولتاژ دی سی به عنوان ولتاژ باتری تعریف شده که توسط سازنده تعیین شده و قابل تغییر نیست (البته بعضی دستگاه ها ممکن است با چند ولتاژ باتری مختلف کار کنند ولی وقتی باتری ها نصب شدند دیگر قابل تغییر نخواهد بود) ، این ولتاژ با سری کردن تعداد مشخصی باتری 12 ولت تامین می شود. مثلا در یو پی اس 3KVA  با برند HOGON  ولتاژ باتری 96 ولت است ( یعنی 8 سلول باتری 12 ولت که به صورت سری بسته شده اند) . باتری ها از لحاظ ظرفیت انواع مختلفی دارند که اصطلاحا با آمپرساعت تعریف می شوند. این در حالی ست که ولتاژ همگی آنها همان 12 ولت است. مثلا باتری 12 ولت 7 آمپرساعت ، باتری 12 ولت 18 آمپرساعت، باتری 12 ولت 28 آمپرساعت و …

باتری 7 آمپرساعت خیلی زودتر از باتری 18 ‌آمپرساعت تخلیه می شود و به همین ترتیب باتری 18 آمپرساعت زودتر از باتری 28 آمپر ساعت و …

به این ترتیب هرچه ظرفیت باتریهایی که برای دستگاه تهیه شده اند بیشتر باشد ، زمان پشتیبانی (Back Up) یا برق دهی دستگاه طولانی تر خواهد بود.

اما مسئله دوم میزان مصرف کننده های دستگاه است؛ هرچه میزان مصرف کننده هایی که به دستگاه متصل هستند بیشتر باشد ( در محدوده مجاز دستگاه) باتری ها زودتر تخلیه شده و طبعا زمان برق دهی کوتاه تر می شود.

با فرمول زیر می توانید مدت زمان برق دهی دستگاه را تخمین بزنید:(زمان به دست آمده به ساعت میباشد)

Vbat x AH / P) x 0.7 = Backup time)

فرض کنید به یو پی اس ذکر شده (3KVA با ولتاژ باتری 96 ولت) به اندازه 1000 وات مصرف کننده وصل شده است. و ضمنا 8 سلول باتری 18 آمپر ساعت نیز به عنوان باتری های بک آپ در نظر گرفته شده. طبق فرمول فوق :

“96x18x0.7/1000=1:12’34

طبق فرمول فوق عدد 1.2096 به دست می آید که برابر با 1 ساعت و 12 دقیقه و 34 ثانیه است.

همانطور که میدانید عدد 1.2096 به ساعت است و برای ملموس شدن این عدد میتوانید بخش اعشاری آن را مطابق آنچه که ما انجام دادیم به دقیقه و ثانیه تبدیل کنید. 

0.2096h x 60 = 12.576m

حال برای قسمت اعشاری دقیقه هم همینگونه عمل میکنیم.

0.576m x 60 = 34.56s

در نهایت به همان معادلی که در مثال بالا زدیم میرسید، برای باقی مثالها هم میتوانید به همین شیوه محاسبه کنید.

البته که نمی توان این عدد دقیق را به عنوان زمان بک آپ در نظر گرفت و با توجه به عوامل مختلف مانند کیفیت باتری ها و تغییر مقدار مصرف در لحظات مختلف بهتر است شما روی مقدار حدود یک ساعت حساب کنید. ضمن اینکه باتری ها به مرور زمان فرسوده شده و ظرفیتشان کم می شود و به همان نسبت زمان برق دهی کاهش پیدا می کند. مثلا باتری هایی که یک سال کار کرده باشند(بسته به نوع و کیفیت ) معمولا ظرفیتشان تا 70 یا 60 در صد مقداری که ابتدا داشتند کاهش پیدا می کنند . ( اعداد 60 و 70 درصد ذکر شده صرفاQ بر مبنای تجربه بیان شده و نمی توان به عنوان مبنایی برای مطالب علمی در نظر گرفت)

برای واضح تر شدن موضوع چند مثال دیگر می آوریم:

یو پی اس 1KVA  با PF=0.8  و ولتاژ باتری 36 ولت را در نظر بگیرید؛ به این یو پی اس می توانید حداکثر 800 وات مصرف کننده وصل کنید ( 1000VAx0.8=800W ) در نظر داشته باشید که 800 وات حداکثر توانی است که می توان از یو پی اس کشید و به هیچ عنوان توصیه نمی شود دستگاه را روی حداکثر توان قابل تحمل به کار بگیرید. اگر 70 درصد توان مجاز یو پی اس را در نظر بگیریم می شود 560 وات ( 800VAx0.7=560W) . حال برای یو پی اس باید 3 سلول باتری 12 ولت در نظر گرفت که به صورت سری بسته شده اند. فرض کنید باتریها 7 آمپر ساعت هستند. طبق فرمول بالا خواهیم داشت:

“36x7x0.7/560=0:18’54

یعنی در زمان قطع برق این دستگاه با میزان مصرف 560 وات و باتریهای 7 آمپرساعت حدود 18 دقیقه بک آپ دارد.

مثالی دیگر:

یو پی اس 6KVA  با PF=0.7  و ولتاژ باتری 192 ولت را در نظر بگیرید؛ به این یو پی اس می توانید حداکثر 4200 وات مصرف کننده وصل کنید ( 6000VAx0.7=4200W) در نظر داشته باشید که 4200 وات حداکثر توانی است که می توان از یو پی اس کشید و به هیچ عنوان توصیه نمی شود دستگاه را روی حداکثر توان قابل تحمل به کار بگیرید. اگر 70 درصد توان مجاز یو پی اس را در نظر بگیریم می شود 2940 وات ( 4200VAx0.7=2940) . ولی اینبار فرض می کنیم میزان مصرف ما حدود 2000 وات است .حال برای یو پی اس باید 16 سلول باتری 12 ولت در نظر گرفت که به صورت سری بسته شده اند که می شود 192 ولت . فرض کنید باتریها 65 آمپر ساعت هستند. طبق فرمول بالا خواهیم داشت:

“192x65x0.7/2000=4:22’04

یعنی در زمان قطع برق این دستگاه با میزان مصرف 2000 وات و باتریهای65  آمپرساعت حدود 4 ساعت و 22 دقیقه بک آپ دارد.

 

زمان بک آپ یا برق دهی یو پی اس
4.1 (81.18%) 17 votes