ГлавнаяРазноеИбп принцип работы

ИБП: принцип работы, виды и особенности. Ибп принцип работы


Принцип работы ИБП

Опубликовано 04.07.2016

Принцип работы

В случае аварии сети или выхода параметров сети (напряжения, частоты, перекоса фаз) за допустимые пределы источник бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply) автоматически переключает электрооборудование на питание от своей аккумуляторной батареи через инвертор, который преобразует постоянное напряжение батареи в переменное (синусоидальное или в форме прямоугольных импульсов).

Программное обеспечение ИБП позволяет дистанционно контролировать уровень заряда батареи и параметры сети на входе. Если от ИБП питается сервер или рабочая станция, то за несколько минут до полной разрядки аккумуляторной батареи ИБП безопасно завершает выполнение работающих программ и выключает компьютеры.

Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии (Double Conversion UPS или On-line UPS) состоит из выпрямителя и инвертора, между которыми включена аккумуляторная батарея.

Во время нормальной работы от сети происходит двойное преобразование энергии: переменный ток преобразуется выпрямителем в постоянный, который в свою очередь преобразуется инвертором в переменный, т.е. ИБП постоянно находится в работе (On-line). Во время аварии сети аккумулятор питает инвертор, а во время нормальной работы от сети – заряжается.

Преимущества ИБП с двойным преобразованием энергии
  • Регулирует (стабилизирует) напряжение и частоту
  • Время переключения равно нулю - потребитель вообще не чувствует переход на работу от аккумуляторной батареи.
Недостатки
  • Потери энергии при двойном преобразовании
  • Сложная и дорогая схема
  • Постоянно находится в работе (шумит)
  • Является источником электромагнитных помех.

Источники бесперебойного питания с переключением

ИБП с переключением (Standby UPS или Off-line UPS) работает в режиме ожидания - он включается в работу только во время неисправности сети, в остальное время потребитель электроэнергии работает напрямую от сети, а выпрямитель ИБП (менее мощный, чем у On-line UPS) подзаряжает аккумуляторную батарею.

Преимущества ИБП с переключением
  • Выше КПД
  • Работает только во время аварии сети и подзарядки аккумуляторной батареи (меньше шумит).
Недостатки
  • Переключение происходит с небольшой паузой (около 20 мс), поэтому во время коммутации возможен скачок напряжения
  • Не регулирует напряжение и частоту.

Источники бесперебойного питания, синхронизированные с сетью

Интерактивный ИБП (Line-Interactive UPS) так же работает в режиме ожидания, что и Off-line UPS, но ещё выполняет функцию регулирования напряжения с помощью автотрансформатора: в случае понижения или повышения напряжения сети ИБП переключает соответствующие отводы автотрансформатора. Если напряжение искажается или падает настолько, что это падение не может быть скорректировано автотрансформатором, ИБП переключается на автономную работу от аккумуляторной батареи.

Преимущества ИБП, синхронизированного с сетью
  • ИБП с синусоидальным напряжением на выходе выполняет синхронизацию фазы и амплитуды напряжения сети и напряжения на выходе инвертора в моменты отключения и подключения к сети. Поэтому переход осуществляется более плавно, с меньшими скачками напряжения, чем у Off-line UPS. Время паузы в момент переключения меньше, но ИБП требуется большее время на подготовку к переключению для синхронизации с сетью.
  • Стабилизирует напряжение
  • Контролирует и регистрирует параметры качества сети.
Недостатки
  • ИБП с прямоугольными импульсами на выходе переключается аналогично Off-line UPS
  • Не регулирует частоту.

Как выбрать

  • Тип ИБП
    • ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line)
    • Интерактивный ИБП
    • ИБП с переключением (Off-line)
  • Форма выходного напряжения
    • Синусоидальная
    • Прямоугольные импульсы
  • Конструктив
    • Для монтажа на DIN-рейку
    • Для установки в 19” стойку
    • Шкафное исполнение
    • Настольный вариант
    • Напольный
  • Номинальная мощность (кВА)
  • Активная мощность (кВт)
  • Входной коэффициент мощности
  • Номинальное входное напряжение
  • Диапазон входного напряжения
  • Диапазон входной частоты (Гц)
  • Входной ток при номинальной нагрузке
  • Номинальное постоянное напряжение на выходе выпрямителя
  • Тип выпрямителя
    • 6-ти пульсный
    • 6-ти пульсный с фильтром
    • 12-ти пульсный
  • Выходное напряжение
  • Точность поддержания выходного напряжения
  • Выходной ток
  • Перегрузочная способность (%)
  • КПД
  • Аккумуляторная батарея
    • Время резервирования (автономной работы) при полной (частичной) нагрузке
    • Ёмкость (Ач)
    • Время заряда аккумуляторной батареи
  • Время переключения
  • Гальваническая изоляция нагрузки
  • Параллельная работа нескольких ИБП для возможности наращивания нагрузки
  • Ручной байпас (позволяет переключать потребителей на питание от сети во время настройки и профилактики ИБП)
  • Дисплей, индикаторы состояния
  • Коммуникационные порты (USB, RS-232 и др.)
  • Удалённый мониторинг состояния ИБП по локальной сети, автоматическое завершение работы программ на ПК
  • Выходное реле (авария)
  • Уровень шума (дБ на расстоянии 1 м)
  • Рабочая температура.

УЗИП

Источники питания

www.maxplant.ru

принцип работы, виды и особенности

Мир не стоит на месте. Ещё 25–30 лет назад компьютер считался вещью, увидеть которую уже было успехом. Сегодня такая техника есть практически в каждом доме. Эти устройства позволяют решать массу задач в считаные секунды. К примеру, работать с приложениями, смотреть фильмы, общаться и многое другое. По сути, технологическим прогрессом, идущим семимильными шагами, мир обязан именно компьютеру и прочей вычислительной технике. Однако для нормальной работы данному оборудованию требуются особые условия. Обеспечить её может дополнительная аппаратура.

На сегодняшний день её существует масса. Большинство из подобных товаров можно купить в магазине по разумным ценам. Однако в данном материале разговор пойдёт об устройстве, ставшим обыденностью не только для компьютера, но и для других приборов. Источник бесперебойного питания (ИБП) – предмет сегодняшнего разговора. Поговорим о назначении этого оборудования, его видах и особенностях.

Назначение

Зачем вообще нужен бесперебойник? Некоторым кажется, что приобретение такого устройства – пустая трата денег. Современные компьютеры и прочие приборы, работающие от электричества, оснащены всевозможными системами защиты. Однако принципом любых мер предохранения, вшитых производителем в технику, является максимальная сохранность основной системы. То есть, от перепадов напряжения и коротких замыканий у вас перегорит не всё, но что-то точно выйдет из строя.

Современные бесперебойники выполняют не одну, а целый ряд важных функций. В их числе:

  • защита от перегревов, замыкания, перегрузок;
  • обеспечение автономной работы;
  • экономия энергии.

Основным назначением таких приборов является автоматизация работы конкретного оборудования. Если компьютер или иная техника будет подключена к сети через бесперебойник, то она не выключится в случае деактивации источника питания. У вас не только будет возможность корректно завершить работу, но и даже продолжить её в течение достаточно длительного времени.

Виды

Развитие технологий позволило разработать и оптимизировать различные вариации такой продукции. Каждый отдельный тип имеет ряд своих особенностей, подробнее о которых поговорим ниже. Пока же назовём основные виды ИПБ:

  • резервные;
  • интерактивные;
  • с двойным преобразованием.

Резервные источники питания – это недорогой и универсальный вариант для компьютеров. Такой бесперебойник определяет отсутствие электричества, переключается на встроенную батарею и обеспечивает автономную работу в течение 10–15 минут.

Более совершенными являются интерактивные ИБП. Они гарантируют нормальную работу устройства от аккумулятора до 25 минут и обеспечивают защиту от перегрузок, перепадов напряжения, коротких замыканий и т. п. Здесь следует выделить ИБП Delta («Дельта»). Товары этого производителя отличаются высоким качеством, надёжностью и привлекательной ценой. Оптимальное решение для бытового и промышленного использования.

ИБП с двойным преобразованием – это последнее поколение таких устройств. Он лучше буквально во всём: способен взаимодействовать с мощной аппаратурой, максимально быстро переходит на резервное питание, обеспечивает надёжную защиту и гарантирует длительную автоматизированную работу. Сегодня UPS такого типа активно используются различными компаниями.

Критерии выбора

Как и любое высокоточное оборудование, ИБП нужно подбирать в соответствии с конкретными потребностями и возможностями. Если вы хотите купить оптимальный бесперебойник для конкретного случая, нужно чётко определить наиболее подходящие рамки по следующим показателям:

  • период автономной работы;
  • данные входного напряжения;
  • мощность рабочей нагрузки;
  • форма напряжения на входе;
  • габариты;
  • вес;
  • способ монтажа;
  • функциональность;
  • защита.

Всё индивидуально для каждого случая. Есть грамотно организованные новые электросети, которые не несут большой опасности. Но существуют производства, где постоянно «скачут» высокие токи. При отсутствии профильных знаний обязательно проконсультируйтесь со специалистом. Так вы сбережёте время и финансы.

weller.ru

ИБП для котлов отопления – целесообразность, принцип работы, разновидности

Современные модели газовых котлов комплектуются блоками управления, регулирующими тепловой режим и блокирующими оборудование при возникновении аварийных ситуаций. Кроме того, на отопительные системы часто монтируют циркуляционные насосы, работающие от электросети. Отключение питания, происходящее по разным причинам, приводит к остановке оборудования, которого можно избежать, установив ИБП для котлов отопления. Они позволяют системам работать без аварийных остановок. Примечательно, что подобный ИБП вовсе не требуется для газовых котлов старой модификации с естественной циркуляцией теплоносителя, так как их работа не связана с электричеством.

ИБП для газового котла

Целесообразность использования

Отключение электропитания в зимнее время грозит остановкой газового котла и достаточно быстрым охлаждением радиаторов отопления. Бесперебойник, или ИБП, является, по сути, дополнительным источником, обеспечивающим подачу электроэнергии, необходимой для функционирования оборудования в необходимом объеме. Но он имеет ограничения по рабочему времени и требует подразядки, поэтому в условиях продолжительных отключений питания зачастую оказывается недееспособным.

В период обесточивания дома среднестатистические источники бесперебойного питания способны обеспечить функциональность газовых котлов, а также отопительных систем с включенными насосами до 40-90 минут.

Следует учитывать, что бесперебойник заряжается намного дольше, чем разряжается. В аккумуляторах накапливается электрическая энергия, которую батареи отдают по мере надобности в момент прекращения поступления тока. Причем происходит это автоматически.

В районах с частыми перебоями света, для газового котла потребуется более емкий блок ИБП, но стоимость его будет немалой. Хотя в некоторых случаях и он может оказаться бесполезным. К примеру, если отопительная система имеет принудительную циркуляцию теплоносителя, то насосы для нее становятся наиважнейшей составляющей. Без них разветвленная или многоуровневая система попросту не будет функционировать, а значит при отключении электричества резервный источник питания примет на себя бóльшую нагрузку, нежели тот, который будет обслуживать лишь автоматику. Следовательно, заряда батарей хватит ненадолго. Возможно, минут на 10-15.

Источник резервного питания необходим для запитки автоматики и насоса при отключении электроэнергии

Альтернативные источники, генерирующие электричество

Кроме ИБП, служащих лишь для временного питания газовых котлов, на рынке имеются другие виды устройств более длительного действия. Они способны обеспечить работу в аварийный период не только отопительного оборудования, но и всех имеющихся электроприборов в доме. К альтернативным установкам относится оборудование, функционирующее на бензине или дизельном топливе, а также ветрогенераторы и солнечные батареи.

Выработка электрического тока посредством двигателей внутреннего сгорания считается вполне доступным вариантом для загородных коттеджей и даже небольших поселков. Охват потребителей и бесперебойное энергоснабжение объектов зависит от мощности агрегатов, а также своевременной поставки горючего. Но, к сожалению, подобные электрогенераторы имеют определенные недостатки:

  • наличие выхлопных газов, сопровождающих работу двигателей;
  • потребность в отдельном помещении;
  • шум;
  • растущие цены на горюче-смазочные материалы.

Солнечные батареи и ветрогенераторы не требуют затрат на топливные ресурсы, но стоимость такого оборудования по карману не каждому частному домовладельцу. К тому же, их работа зависит от погодных условий, хотя они имеют возможность аккумулировать энергию.

Альтернативные источники энергии

Преимущества ИБП перед альтернативными источниками

Можно назвать несколько достоинств, определяющих неоспоримое лидерство бесперебойного устройства для газовых котлов, устанавливаемого в частном доме:

  • приемлемая стоимость;
  • экологичность;
  • компактность;
  • мгновенное переключение с одного режима работы на другой;
  • отсутствие шума;
  • простая установка и обслуживание;
  • огромный выбор моделей по мощности и габаритам;
  • продолжительность автономной работы среднестатистических источников в ограниченном функционале до суток, а мощных – даже до трех.

Что представляет собой резервный источник электроэнергии

В отличие от газовых котлов устаревшей модификации, современное оборудование:

  • работает экономнее и безопаснее;
  • обладает возможностью регулирования и отслеживания температурных режимов благодаря автоматике;
  • комплектуется насосами, посредством которых происходит циркуляция теплоносителя в трубах.

Но все эти удобства находятся в зависимости от бесперебойного электрического питания газовых котлов, в связи с чем и требуется резервный источник. В момент отключения тока блок берет на себя функции временного обеспечения оборудования электричеством, преобразуя с помощью инвертора постоянный ток в переменный.

От емкости и числа аккумуляторных батарей, а также электрической мощности котельного оборудования зависит временной промежуток работы отопительной системы в отсутствии основного источника электропитания.

Компактный ИБП

ИБП для котлов состоит из нескольких основных элементов. Это:

  • аккумуляторные батареи;
  • инвертор;
  • зарядное устройство;
  • контрольный узел, не допускающий полного разряда резервного источника;
  • стабилизаторы (не всегда).

Батареи в бесперебойнике соединяются определенным образом. В них аккумулируется постоянный ток малого напряжения. Мощные модели ИБП могут иметь до 12 накопителей. В случае запуска бесперебойного источника инвертор преобразует постоянный ток в переменный. В результате, на выходе появляется требуемое напряжение. Котел и насосы, в этом случае, продолжают работать в штатном режиме.

Принцип работы

Источник бесперебойного питания прост, а схему его работы сможет понять даже школьник. Блок подключается непосредственно к бытовой электрической сети с одной стороны, а с другой – к газовому котлу и циркуляционному насосу. При поступлении электроэнергии напряжением 220В из централизованной сети происходит подзарядка аккумулятора бесперебойника. Одновременно с этим, электричеством запитывается котел и насосы.

После полной зарядки аккумуляторов, некоторые модели приборов автоматически отключаются, давая возможность электричеству напрямую поступать к оборудованию. В момент обесточивания сети ИБП самостоятельно включается, а инвертор начинает преобразовывать постоянное напряжение в переменное. Результат – отопительная система работает без остановок. После появления электричества автоматика источника бесперебойного питания переводит прибор в режим зарядки. В ИБП другого типа транзитная линия отсутствует, а инвертор трансформирует напряжение на постоянной основе, чем обеспечивается стабильность работы и отсутствие скачков.

Подключение бесперебойного источника

Виды ИБП

Следует понимать, что бесперебойник, используемый для ПК, не сможет работать с газовым котлом в связи с тем, что имеет другие технические параметры. При выборе устройства для отопительной системы необходимо учитывать:

  • мощность ИБП и емкость аккумуляторных батарей, что оказывает влияние на продолжительность автономной работы при обеспечении требуемого напряжения;
  • время переключения с одного режима на другой;
  • стабильность работы инвертора, способного устойчиво преобразовывать напряжение.

Классификация бесперебойников производится по их техническому устройству:

  • Off-Line, называющиеся резервными. Не снабжаются стабилизаторами;
  • Line-Interactive, именующиеся линейно-интерактивными. Комплектуются простейшими стабилизаторами;
  • On-line, оснащенные инверторами двойного преобразования. Наиболее прогрессивные и дорогостоящие.

В случае частых и продолжительных перебоев с электричеством специалисты рекомендуют приобретение источников бесперебойного питания, относящихся к классу Long Time (LT). Они комплектуются не встроенными, а внешними аккумуляторными батареями и интеллектуальными зарядными устройствами, отличающимися повышенной мощностью.

Важно знать, что емкость аккумуляторных батарей определяется в ампер-часах, а выбор источников БП производится, исходя из предполагаемой нагрузки и требуемого времени автономной работы газового котла.

Off-Line

Отсутствие стабилизатора значительно ухудшает работу устройства, так как скачки напряжения в централизованной электросети появляются достаточно часто. В связи с этим происходит постоянное переключение режима работы резервного источника, приводящее к несвоевременному износу аккумуляторных батарей. Использовать Off-Line прибор рекомендуется в более или менее стабильных условиях при граничных показателях напряжения, находящихся в пределах 170-270В.

Принцип работы офф-лайнового бесперебойника описан выше. В его состав в обязательном порядке входит инвертор и контроллер напряжения. Данный источник является наиболее простым и дешевым, по сравнению с двумя другими моделями ИБП.

Источник бесперебойного питания

Line-Interactive

Отличием интерактивных источников от Off-Line аналогов является присутствие в схеме стабилизаторов, благодаря чему устройствам в меньшей степени грозят перепады напряжения. Работа Line-Interactive устройств также ограничена рамками показателей предельного напряжения, регулировка которого выполняется на входе бесперебойника. Производители выпускают два вида линейно-интерактивных моделей ИБП, отличающихся формой напряжения на выходе – импульсной или синусоидальной.

ИБП с двойным преобразованием

On-line

В данных источниках установлен инвертор, выполняющий двойное преобразование тока вначале из переменного в постоянный, а затем опять в переменный, но со стабильными показателями. Аккумуляторные батареи здесь подключены одновременно к основному и запасному режиму работы. В этом случае обеспечивается максимальная защита котла и насоса от скачков напряжения в электросети. Он-лайновый бесперебойник устроен сложнее двух других разновидностей ИБП, он намного надежнее и дороже. Подобное оборудование предназначено уже не для частных домов, а для мини-электростанций.

semidelov.ru