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 ۳KVA  با PF=0.9  خریداری شده است. این صرفا بدین معناست که شما می توانید ۳۰۰۰VAx0.9=2700W از دستگاه بار بکشید ، یا به عبارتی حداکثر مصرف کننده هایی که مجازند به دستگاه وصل شوند نباید بیشتر از ۲۷۰۰ 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 ۱۲ ولت تامین می شود. مثلا در یو پی اس ۳KVA  با برند HOGON  ولتاژ باتری ۹۶ ولت است ( یعنی ۸ سلول باتری ۱۲ 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 ۱۲ ولت است. مثلا باتری ۱۲ ولت ۷ آمپرساعت ، باتری ۱۲ ولت ۱۸ آمپرساعت، باتری ۱۲ ولت ۲۸ آمپرساعت و …

باتری ۷ آمپرساعت خیلی زودتر از باتری ۱۸ ‌آمپرساعت تخلیه می شود و به همین ترتیب باتری ۱۸ آمپرساعت زودتر از باتری ۲۸ 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 (۳KVA با ولتاژ باتری ۹۶ ولت) به اندازه ۱۰۰۰ وات مصرف کننده وصل شده است. و ضمنا ۸ سلول باتری ۱۸ آمپر ساعت نیز به عنوان باتری های بک آپ در نظر گرفته شده. طبق فرمول فوق :

“۹۶x18x0.7/1000=1:12’34

طبق فرمول فوق عدد ۱٫۲۰۹۶ به دست می آید که برابر با ۱ ساعت و ۱۲ دقیقه و ۳۴ ثانیه است.

همانطور که میدانید عدد ۱٫۲۰۹۶ 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. 

۰٫۲۰۹۶h x 60 = 12.576m

حال برای قسمت اعشاری دقیقه هم همینگونه عمل میکنیم.

۰٫۵۷۶m 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 ۷۰ یا ۶۰ در صد مقداری که ابتدا داشتند کاهش پیدا می کنند . ( اعداد ۶۰ و ۷۰ 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 ۱KVA  با PF=0.8  و ولتاژ باتری ۳۶ ولت را در نظر بگیرید؛ به این یو پی اس می توانید حداکثر ۸۰۰ وات مصرف کننده وصل کنید ( ۱۰۰۰VAx0.8=800W ) در نظر داشته باشید که ۸۰۰ 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 ۷۰ درصد توان مجاز یو پی اس را در نظر بگیریم می شود ۵۶۰ وات ( ۸۰۰VAx0.7=560W) . حال برای یو پی اس باید ۳ سلول باتری ۱۲ ولت در نظر گرفت که به صورت سری بسته شده اند. فرض کنید باتریها ۷ آمپر ساعت هستند. طبق فرمول بالا خواهیم داشت:

“۳۶x7x0.7/560=0:18’54

یعنی در زمان قطع برق این دستگاه با میزان مصرف ۵۶۰ وات و باتریهای ۷ آمپرساعت حدود ۱۸ دقیقه بک آپ دارد.

مثالی دیگر:

یو پی اس ۶KVA  با PF=0.7  و ولتاژ باتری ۱۹۲ ولت را در نظر بگیرید؛ به این یو پی اس می توانید حداکثر ۴۲۰۰ وات مصرف کننده وصل کنید ( ۶۰۰۰VAx0.7=4200W) در نظر داشته باشید که ۴۲۰۰ 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 ۷۰ درصد توان مجاز یو پی اس را در نظر بگیریم می شود ۲۹۴۰ وات ( ۴۲۰۰VAx0.7=2940) . ولی اینبار فرض می کنیم میزان مصرف ما حدود ۲۰۰۰ وات است .حال برای یو پی اس باید ۱۶ سلول باتری ۱۲ ولت در نظر گرفت که به صورت سری بسته شده اند که می شود ۱۹۲ ولت . فرض کنید باتریها ۶۵ آمپر ساعت هستند. طبق فرمول بالا خواهیم داشت:

“۱۹۲x65x0.7/2000=4:22’04

یعنی در زمان قطع برق این دستگاه با میزان مصرف ۲۰۰۰ وات و باتریهای۶۵  آمپرساعت حدود ۴ ساعت و ۲۲ دقیقه بک آپ دارد.