Jak wybrać zasilacz UPS
Niezależnie testujemy rekomendowane przez nas produkty i technologie.
Aby samodzielnie wyszukać odpowiednie zasilacze awaryjne, możesz skorzystać z naszego wygodnego katalogu z wyborem według parametrów. Szeroki wybór kompatybilnych akumulatorów jest dostępny pod następującym linkiem.
Wybór UPS do komputera
Nowoczesne komputery PC są zwykle wyposażone w zasilacze impulsowe, dlatego można je uznać za stosunkowo niewrażliwe na jakość prądu. W związku z tym dopuszczalny jest zakup niedrogiego zasilacza rezerwowego (więcej o typach UPS porozmawiamy później).
Wybierając moc modelu, należy wziąć pod uwagę zużycie nie tylko jednostki systemowej, ale także innych urządzeń, w tym monitora i urządzeń peryferyjnych. Czy skaner i drukarka muszą działać autonomicznie? Powiedzmy, że jeśli w domu wystąpi siła wyższa, można się bez nich obejść, ale w przypadku biura, a zwłaszcza centrum kopiowania, jest to mało prawdopodobne.
W przypadku komputerów PC można rozważyć najprostszy zasilacz rezerwowy lub interaktywny UPS. |
W pojemności UPS-a do PC warto uwzględnić rezerwę 20% i tyle samo lub przynajmniej 10% na przyszłość (aktualizacja sprzętu). W przypadku komputera biurowego zwykle wystarcza model o mocy 500 W, ale w przypadku komputera gamingowego lepiej rozważyć opcje 1000 W.
Jeśli budżet na to pozwala, warto rozważyć nieco bardziej zaawansowane interaktywne zasilacze awaryjne. Jeżeli nie chcemy przepłacać, to aby przedłużyć żywotność baterii UPS-a rezerwowego, warto zaopatrzyć się w niedrogi stabilizator napięcia.
Decydując się na UPS do lodówki lub zamrażarki
Lodówki i zamrażarki są uważane za dość wrażliwe na skoki napięcia. W związku z tym, aby je chronić i zapewnić autonomiczną pracę, zasilacze rezerwowe nie są odpowiednie - potrzebne są zasilacze awaryjne typu Line Interactive lub online.
Kolejnym ważnym wymaganiem jest obecność czystej (pełnej) sinusoidy. Krótko mówiąc, lodówki i zamrażarki mają kompresor (właściwie silnik) i jeśli sygnał wejściowy jest nieprawidłowy (nie jest to czysta sinusoida), jest w stanie pracować, ale z przegrzaniem i ryzykiem przyspieszonego zużycia.
Aby zapewnić autonomiczne zasilanie lodówki bez falownika, potrzebujesz bardzo mocnego UPS. |
Trzecim ważnym punktem przy wyborze jest prawidłowe obliczenie mocy z uwzględnieniem prądów rozruchowych. Tutaj należy wziąć pod uwagę rodzaj urządzenia. Jeżeli jest to zamrażarka lub lodówka ze kompresorem inwerterowym to albo nie ma w niej w ogóle dużych prądów rozruchowych, albo niewiele wyższe od typowego zużycia energii. W związku z tym możesz ograniczyć się do zasilacza awaryjnego o mocy do 500 W. Jeśli masz lodówkę ze zwykłym kompresorem, prądy rozruchowe przy uruchomieniu przekraczają średnie zużycie energii 7 razy. Tak więc przy wartości 120 W musisz mieć UPS o mocy 840 W (i z rezerwą - całe 1000 W), w przeciwnym razie urządzenie po prostu się nie włączy.
Ostatnim istotnym aspektem jest pojemność akumulatora. Zaleca się wyposażenie UPS w akumulator o pojemności co najmniej 50 Ah (przy 12 V). Nawiasem mówiąc, w przypadku awarii zasilania nie jest konieczne natychmiastowe podłączanie lodówki do UPS: jeśli jej nie otwierasz, nowoczesny model dobrze utrzyma chłód przez ponad 10 godzin. Dokładna wartość autonomii jest najczęściej podana w instrukcji urządzenia.
Wybór zasilacza UPS do kotła gazowego
Na początek należy zastrzec, że kotły gazowe bez pompy i elektroniki z reguły w ogóle nie potrzebują zasilaczy awaryjnych, ponieważ działają bez prądu. Jednak nowoczesne systemy grzewcze opierają się zwykle na urządzeniach z mikrokontrolerami i pompami obiegowymi. Są bardziej wydajne, ale wymagają zasilania. Takie kotły gazowe wymagają jakości sygnału, dlatego zaleca się rozważenie zasilacza UPS z czystą sinusoidą.
Elektronika kotła gazowego wymaga czystej sinusoidy. |
Kolejnym ważnym czynnikiem jest uwzględnienie zależności fazowej kotła. Krótko mówiąc, niektóre urządzenia kotłowe wymagają przejścia „przez zero” i ścisłego uwzględnienia polaryzacji. Z reguły można nawet użyć prostego śrubokręta wskaźnikowego, aby sprawdzić „plus” i „minus” zarówno na kotle, jak i na UPS, a następnie wykonać prawidłowe połączenie. Jeśli tak naprawdę nie rozumiesz tego, co powiedziano powyżej, lepiej zaprosić do domu elektryka, który wykona proste manipulacje, przestrzegając polaryzacji i wszelkich zasad bezpieczeństwa.
Pobór mocy nowoczesnych kotłów gazowych jest niski (ok. 100 W), choć jeden z elementów układu – pompa obiegowa – ma zwiększone prądy rozruchowe. Zwykle te ostatnie nie przekraczają 300 W. Ogólnie rzecz biorąc, dla kotła wystarcza zasilacz UPS o mocy 500 W. Ponadto dzięki akumulatorowi 100 Ah (12 V) możesz zapewnić około 10 godzin nieprzerwanej pracy.
Nawiasem mówiąc, jeśli masz rozdzielacz do ogrzewania podłogowego i jest pompa, to również musi być autonomiczna. Będziesz potrzebował osobnego UPS z czystą sinusoidą lub możesz wziąć jeden mocniejszy zasilacz awaryjny, który będzie „obsługiwać” cały system grzewczy.
Wybór zasilacza UPS do routera lub kamery
Wszystko tutaj jest dość proste - dla jednego konsumenta niskiego napięcia wskazane jest zabranie specjalnego zasilacza awaryjnego(inaczej mini UPS). UPS-y te dostarczają prąd o niskim napięciu (zwykle do 18 V). Z reguły można do nich podłączyć tylko jedno urządzenie, na przykład kamerę do monitoringu lub router. Z reguły w przypadku tych ostatnich oferowane są modele z odpowiednim złączem (a czasem z zestawem adapterów). W przypadku systemów nadzoru wideo dostępne są rozwiązania z listwami zaciskowymi.
Decydując się na UPS do zasilania awaryjnego domu
Jeśli chcesz podłączyć kilka urządzeń jednocześnie do zasilacza awaryjnego, na przykład ten sam kocioł gazowy, lodówkę, oświetlenie, telewizor i inne małe gadżety, najpierw musisz obliczyć ich całkowite zużycie energii. Oczywiście wszystko zależy od konkretnego przypadku użycia, ale z reguły potrzebny będzie UPS o dużej mocy skutecznej.
Zasilacz UPS zapewniający autonomiczność całego domu to potężne urządzenie z dużą ilością akumulatorów. |
Jeżeli posiadasz choć jedno urządzenie wrażliwe na jakość napięcia, warto rozważyć wyłącznie modele z czystą sinusoidą. Kolejną ważną kwestią jest wystarczająca liczba gniazd z rezerwą.
W praktyce słabym punktem systemów zasilania rezerwowego przy dużej liczbie urządzeń zasilanych z UPS jest autonomia. Aby osiągnąć nawet jakieś 4 godziny pracy kilku urządzeń podczas przerwy w dostawie prądu, czasami wymagany jest solidny zestaw akumulatorów (przykład obliczeń znajdziesz poniżej w części „Autonomia”). Nie jest to tania przyjemność, ponadto trzeba też znaleźć odpowiednie miejsce na to wszystko – najlepiej z dala od stref odpoczynku.
Jeśli jednak zasilacze UPS używane są do zasilania rezerwowego w domach prywatnych lub domkach letniskowych, nie ma potrzeby gonić za akumulatorami o wartości setek, a nawet tysięcy Ah. Można ograniczyć się do zestawu akumulatorów zapewniających kilkugodzinną autonomię, a w przypadku dłuższego działania siły wyższej zasilić UPS z generatora benzynowego. Jeśli masz wysokiej jakości zasilacz UPS online, zaleca się wybranie dość prostego (asynchronicznego), ale wydajnego urządzenia, a nie rozwiązania z inwerterem, ponieważ UPS z łatwością przekształca „brudny prąd” w idealną sinusoidę na wyjściu.
Osobno warto wspomnieć, że w przypadku prywatnego domu z dużą liczbą „konsumentów” lub, powiedzmy, w przypadku centrum danych, wskazane jest rozważenie trójfazowych zasilaczy awaryjnych. Mogą zasilić nie tylko lodówkę, bramę wjazdową, kocioł i telewizor z oświetleniem, ale także np. wydajne sprzęty kuchenne. Chociaż generalnie do celów domowych wybiera się rozwiązania jednofazowe.
Jeśli scenariusze zastosowań zasilaczy UPS są jak najbardziej jasne, można bardziej szczegółowo rozważyć różne parametry urządzenia. Swoją drogą warto poznać rodzaje i kluczowe aspekty techniczne zasilaczy awaryjnych, nawet jeśli nie do końca rozumiemy, po co ten sprzęt jest potrzebny.
Rodzaj lub architektura UPS
Zgodnie z architekturą (zestawem komponentów wewnętrznych i zasad działania) istnieją trzy główne rodzaje UPS:
Do prawidłowego zakończenia pracy zwykle potrzebny jest UPS połączony z komputerem PC. |
- Zasilacz UPS rezerwowy lub UPS Offline. Są to najprostsze i często najtańsze modele. Zasilacze tego typu nie posiadają stabilizatora sygnału wejściowego, dlatego przełączają pracę na akumulator nie tylko podczas awaryjnych zaników zasilania, ale także podczas skoków napięcia. W rezultacie, jeśli sieć energetyczna jest niestabilna, akumulator aktywnie się zużywa, a jego żywotność spada. Do wad takich zasilaczy UPS należy nie najszybszy czas przełączania (do 20 ms) - zwykle wystarcza to w przypadku komputera, ale nie w przypadku wymagającego sprzętu. Na wyjściu taki zasilacz awaryjny wytwarza modyfikowaną sinusoidę, co również ogranicza zakres użytecznych zastosowań (więcej na ten temat poniżej). Ogólnie rzecz biorąc, zasilacze UPS przeznaczone są do współpracy z mało wymagającym sprzętem i urządzeniami wyposażonymi w zasilacze impulsowe (m.in. większość komputerów PC, monitorów, telewizorów itp.). Zaleca się stosowanie UPS-ów Off-line w stabilnych sieciach elektroenergetycznych, w których nie występują częste skoki napięcia.
- Zasilacz UPS typu line-interactive. Główną cechą takimi zasilaczy jest obecność stabilizatora napięcia wejściowego. Dlatego też podczas przepięć zasilacz ten wyrównuje sieć energetyczną i nie przechodzi na pracę akumulatorową. Takie modele szybciej przełączają się na zasilanie akumulatorowe po wystąpieniu przerwy w dostawie prądu (zwykle w ciągu kilku ms), co czyni je odpowiednim wyborem dla dosłownie każdego komputera PC, a często nawet dla systemów monitoringu wideo (gdzie prędkość również odgrywa ważną rolę). Interaktywne UPS-y są droższe od zasilaczy rezerwowych, z reguły nie wytwarzają czystej, lecz modyfikowaną sinusoidę, która nie jest odpowiednia dla najbardziej wrażliwego sprzętu, w tym sprzętu audio, automatyki kotłowni itp.
- Zasilacz UPS online. To dziś najbardziej nowoczesne rozwiązania. Tutaj przeprowadzana jest podwójna konwersja prądu: najpierw prąd przemienny jest przekształcany na prąd stały, a następnie ponownie na prąd przemienny, ale z czystą sinusoidą i wartością napięcia 230 V. Nie ma opóźnień przy przejściu do pracy z akumulatora po wyłączeniu zasilania. Zasilacze UPS online nadają się do obsługi najbardziej wymagających urządzeń, w tym do zapewnienia autonomicznej pracy złożonego sprzętu serwerowego lub medycznego oraz innych „wybrednych odbiorców”. Ale cena UPS online jest najwyższa.
Czasem do osobnej kategorii zasilaczy UPS zaliczane są tzw. modele niskonapięciowe przeznaczone do routerów i kamer CCTV.
Obecnie do routerów i sprzętu o niskim napięciu produkowane są specjalne zasilacze UPS. |
Moc zasilacza UPS
Kiedy masz już pojęcie o rodzajach UPS, możesz przejść do jednego z definiujących kryteriów wyboru - mocy. Nowoczesne modele często oferują dwa parametry mocy, mianowicie:
- moc pozorna podawana w jednostkach takich jak VA, czyli w woltoamperach. Aby uzyskać rzeczywisty wskaźnik wydajności, należy zastosować współczynnik korygujący, który zależy bezpośrednio od rodzaju podłączonego sprzętu i waha się od 0,7 do 0,95. Załóżmy, że dla sprzętu telekomunikacyjnego, serwerów i komputerów PC z zasilaczami z aktywnym PFC będzie to 0,95, dla oświetlenia – 0,9, a dla sprzętu AGD z silnikami – około 0,7.
- moc skuteczna. Jest to już wartość w zwykłych watach. W rzeczywistości uwzględnia już główne współczynniki korygujące. Jeśli jest wskazana w dokumentacji lub na oficjalnej stronie producenta UPS, należy od razu się na tym skupić.
Jak sprawdzić wydajność UPS odpowiadającą Twoim potrzebom? Przybliżone dane dotyczące zużycia prądu przez popularne urządzenia gospodarstwa domowego przedstawiono w poniższej tabeli:
Aby uzyskać dokładniejsze obliczenia, skorzystaj z następujących zaleceń:
- Określ wartości mocy urządzeń, które planujesz podłączyć do zasilacza awaryjnego. Jeśli jest to więcej niż jedno urządzenie, podsumuj parametry.
- Pozwól na rezerwę wynoszącą co najmniej 20%. Na przykład jeśli otrzymasz 500 W, to przy wyborze musisz skupić się na co najmniej 600 W.
- Wynikowa wartość to moc skuteczna. Ale nawet jeśli tak podaje producent, nie spiesz się z wyborem modelu.
- Przykładowo w przypadku komputerów osobistych zaleca się ponadto zarezerwować około 20% na ewentualną aktualizację systemu. Może to oznaczać zakup nowej karty graficznej lub monitora o większej przekątnej ekranu.
- W przypadku urządzeń z silnikiem elektrycznym, a dotyczy to szerokiej gamy urządzeń gospodarstwa domowego, w tym odkurzaczy, pralek, lodówek i robotów kuchennych, należy również wziąć pod uwagę wartość prądów rozruchowych. Są one zwykle około 5 do 7 razy wyższe niż zużycie energii. Zasilacz UPS musi pokryć ten krótkotrwały wzrost.
Kształt przebiegu sinusoidy
Kolejnym krytycznym parametrem przy wyborze zasilacza awaryjnego jest rodzaj dostarczanego sygnału wyjściowego. Istnieją dwie główne opcje:
Czysta (pełna) sinusoida powtarza prąd przemienny, ale modyfikowana nadal nie jest odpowiednia dla najbardziej wrażliwych konsumentów. |
- sinusoida czysta. Jest to sygnał o gładkiej linii bez szarpnięć, co odpowiada zwykłemu prądowi przemiennemu. Tak naprawdę zasilacze UPS z czystą sinusoidą są najbardziej uniwersalne, ponieważ nadają się do pracy z każdym sprzętem, także tym najbardziej wrażliwym - serwerowym, medycznym, grzewczym, wszelkim sprzętem gospodarstwa domowego itp.;
- sinusoida modyfikowana (przybliżona lub aproksymowana). Sygnał ten, choć wygładzony tak, aby przypominał zaokrąglone fale, nadal zawiera „stopnie” i szarpnięcia. Takie UPS-y nie nadają się do wszystkich urządzeń, ale można je np. stosować z komputerami, a także z urządzeniami uzupełnionymi o zasilacze impulsowe (telewizory, monitory, wzmacniacze).
Czysta sinusoida jest prawie obowiązkowa w przypadku zasilaczy UPS online, ale czasami występuje również w modelach interaktywnych, a nawet rezerwowych. Jednocześnie ten kształt przebiegu napięcia z reguły znacznie zwiększa koszt zasilacza UPS.
Autonomia (wbudowane i zewnętrzne akumulatory)
Czas, przez jaki można korzystać z urządzeń zasilanych z zasilacza awaryjnego podczas przerwy w dostawie prądu, zależy od dwóch głównych parametrów:
- pojemności podłączonych akumulatorów;
- całkowitego obciążenia UPS.
W sprzedaży dostępne są zarówno modele z akumulatorami znajdującymi się w zestawie, jak i z możliwością podłączenia zewnętrznego akumulatora. W pierwszym przypadku już przy zakupie można być świadomym czasu pracy na baterii. Zwykle podaje się go w warunkach pełnego obciążenia. Jeśli więc jest to model o mocy 800 W, a podłączyłeś urządzenia o łącznej mocy 400 W, to możesz liczyć na większą autonomię.
Jeśli początkowo brakuje akumulatora, należy go (je) kupić osobno. W takim przypadku należy samodzielnie obliczyć czas pracy podczas awaryjnych przerw w dostawie prądu. Możesz obliczyć zarówno pojemność wymaganego akumulatora, ustawiając pożądany okres autonomii, jak i czas zasilania rezerwowego dla konkretnego akumulatora. W tym drugim przypadku możesz zastosować następującą formułę:
T = (E x V x K) / P, gdzie
T — czas pracy na baterii; E — pojemność akumulatora; V – napięcie akumulatora; K — współczynnik użytecznej pojemności (zwykle przyjmowanym jako 0,8, rzadziej jako 1); P — moc urządzeń podłączonych do UPS.
Załóżmy, że chcesz podłączyć komputer, lodówkę, kocioł i minimalny zestaw opraw oświetleniowych (LED). Ich łączna moc wynosi 1200 W. Masz akumulator 100 Ah o napięciu 12 V. Jak długo ten zestaw wytrzyma z UPS?
T = (100 x 12 x 0,8) / 1200 = 0,8 godziny, czyli 48 minut.
W praktyce czas pracy będzie zapewne nawet nieco krótszy.
W związku z tym, jeśli wiesz, jak długo potrwa przerwa w dostawie prądu, możesz wybrać pojemność zasilacza awaryjnego, która „obejmuje” ten okres, korzystając ze wzoru:
E = (T x P) / (V x K)
Do uzyskanej wartości pojemności warto oczywiście dodać margines 10 - 20%.
Autonomia systemu zależy bezpośrednio od liczby i całkowitej pojemności podłączonych akumulatorów. |
W przypadku możliwości podłączenia akumulatorów zewnętrznych użytkownik może wydłużyć czas pracy dokupując kilka akumulatorów. Jeśli jest tylko wbudowany akumulator (bez obsługi zewnętrznych), proces wymiany może w ogóle nie być przewidywany (lub wymagać skontaktowania się z centrami serwisowymi). Wtedy swoboda użytkownika jest znacznie ograniczona.
Ale jeśli UPS jest potrzebny tylko do prawidłowego wyłączenia komputera i wyłączenia uruchomionych programów, wówczas pojemne akumulatory nie są potrzebne.
Inne ważne parametry przy wyborze zasilacza awaryjnego
Przed zakupem zasilacza awaryjnego należy również wziąć pod uwagę inne parametry, mianowicie:
- rodzaj montażu urządzenia. Do najpopularniejszych należą modele wolnostojące, które można umieścić pod biurkiem lub niemal w dowolnym miejscu na podłodze. W domach prywatnych pożądane są rozwiązania ścienne, które można umieścić obok kotła. Są to często zasilacze UPS o niskim napięciu. W przypadku serwerowni opcja w szafie RACK jest uważana za najlepszy wybór;
- czas przełączania na akumulator. Aby mieć pewność, że główne urządzenia gospodarstwa domowego nie wyłączą się podczas przerwy w dostawie prądu, zaleca się zasilacze UPS ze wskaźnikiem mniejszym niż 5 ms. Ponadto dla UPS-ów online wartość ta, z nielicznymi wyjątkami, wynosi zero;
- wymiana akumulatora "na gorąco". Przydatna funkcja, która pozwala na wymianę akumulatora na nowy bez konieczności wyłączania zasilania awaryjnego. Bardzo popularna opcja dla sprzętu serwerowego i systemów bezpieczeństwa;
- liczba złączy (interfejsów) połączenia. Domyślnie powinna być równa liczbie (a lepiej większa) zasilanych urządzeń. Komputery PC wymagają gniazd IEC 320 C13/C14, natomiast inne urządzenia gospodarstwa domowego wymagają standardowych gniazd Euro. Jeśli jest ich niewiele, będziesz musiał użyć trójników. Warto też zwrócić uwagę przede wszystkim na gniazda z rezerwą, czyli złącza pobierające energię z akumulatora w czasie zaniku prądu. Ale jeśli nie ma rezerwy, w przypadku awarii sieci zostaną one odłączone od zasilania, ale w normalnych warunkach zakłócenia zostaną odfiltrowane, a skoki napięcia zostaną „wygaszone”. Oprócz gniazd, nowoczesne zasilacze UPS są czasami uzupełniane o porty USB C i USB A;
Gniazda mogą być z rezerwą (podłączone do akumulatora) lub bez (tylko w celu filtrowania zakłóceń, gdy jest dostępny prąd). |
- wyświetlacz i wskaźnik. Łatwiej jest nauczyć się i używać urządzeń, które mają jasne sterowanie. Może to być wyświetlacz lub dodatkowy alarm dźwiękowy. Jeśli mówimy o zakupie UPS na komputer PC, wskazane jest rozważenie modeli z oprogramowaniem do monitorowania stanu;
- prąd ładowania akumulatora. Do pracy z pojemnymi akumulatorami zalecane są zasilacze UPS, które podczas procesu ładowania akumulatora mogą dostarczyć prąd o natężeniu 10 A (lub lepiej 20 A). Jeśli prąd jest niższy (5 lub nawet 3 A), proces uzupełniania pojemności akumulatora będzie trwał bardzo długo.
W sytuacji wyboru zasilaczy UPS sprawdza się przysłowie „Dziesięć razy mierz, a raz utnij”. Lepiej przed zakupem powtórzyć obliczenia kilka razy i/lub ponadto skonsultować się ze specjalistami, aby później system działał dokładnie tak, jak sobie tego życzysz.