Czym zasilacz UPS różni się od inwertera?
Niezależnie testujemy rekomendowane przez nas produkty i technologie.
Dobrać zasilacze awaryjne do swoich potrzeb możesz w naszym katalogu. A jeśli jesteś zainteresowany inwerterem samochodowym, zalecamy skorzystanie z poniższego linku. Radzimy jednak nie spieszyć się, a najpierw zrozumieć, czym są te urządzenia, co zostanie omówione poniżej.
Co to jest zasilacz UPS i do czego służy?
Zasilacz awaryjny to urządzenie, które w przypadku przepięć i przerw w dostawie prądu zapewni czasowe (i co ważne — stabilne) zasilanie wrażliwym sprzętom. Najczęstszym i zrozumiałym przykładem działania UPS jest jego rola jako dodatku do komputera osobistego. Jeśli prąd znika, użytkownik ma czas na zapisanie (w działającym programie lub grze) i prawidłowe wyłączenie komputera. Jednocześnie nie ulegają utracie ważne dane, co nieuchronnie miałoby miejsce w przypadku braku zasilacza awaryjnego.
Nie warto lekceważyć funkcji stabilizacji napięcia, jaką posiadają nawet najprostsze zasilacze UPS. Podczas silnych przepięć niektóre urządzenia elektryczne mogą po prostu ulec awarii, a zasilacze UPS chronią przed takimi awariami.
Chcesz wiedzieć, jakie zasilacze awaryjne są dostępne i jak wybrać optymalny model do określonych celów? W takim razie polecamy zapoznać się z naszym materiałem „Jak wybrać zasilacz UPS”. Porozmawiajmy bardziej szczegółowo o najbardziej zaawansowanym typie zasilaczy awaryjnych — modelach inwerterowych (inaczej UPS Online). W rzeczywistości czasami nazywa się je po prostu „inwerterami”, co zasadniczo nie jest do końca poprawne i jest także jedną z przyczyn zamieszania w urządzeniach zasilania awaryjnego.
Typowy scenariusz wykorzystania zasilacza UPS w połączeniu ze stacjonarnym komputerem PC lub konsolą do gier. |
Inwerter UPS, w przeciwieństwie do innych zasilaczy awaryjnych, wykonuje podwójną konwersję. Najpierw przekształcają prąd przemienny w prąd stały, a potem z powrotem. Jednocześnie na wyjściu jest sygnał o nienagannej charakterystyce – napięciu, częstotliwości i kształcie fali – odpowiedni dla najbardziej wymagającego sprzętu. Jeśli więc jest prąd, inwerter UPS go stabilizuje, a jeśli zaniknie, niemal natychmiast (z minimalnymi opóźnieniami) przełącza się na autonomiczne zasilanie z wbudowanego lub podłączonego akumulatora.
Zasilacze awaryjne mogą być dziś stosowane w szerokiej gamie urządzeń gospodarstwa domowego. Najbardziej typowe scenariusze dotyczą komputerów stacjonarnych, lodówek lub zamrażarek, kotłów gazowych, routerów (do tego celu przeznaczone są specjalne modele niskonapięciowe), a także telewizorów, oświetlenia i kuchennych urządzeń elektrycznych.
Co to jest inwerter i do czego służy?
Jedną z alternatyw dla zasilaczy UPS są dziś inwertery. Ich główną funkcją jest zamiana prądu stałego (najczęściej 12 V, ale czasami 24 V) na prąd przemienny (zwykle 230 V, ale w niektórych krajach — 110 V).
Początkowo urządzenia te najczęściej wykorzystywano wewnątrz samochodu do zasilania sprzętu przenośnego podczas długich podróży. Najczęściej był to laptop, nieco rzadziej – aparaty fotograficzne, kamery wideo itp. Obecnie inwertery samochodowe są coraz częściej stosowane poza pojazdami.
Wcześniej inwertery samochodowe były stosowane we wnętrzach samochodów, a obecnie są stosowane jako alternatywa dla generatora. |
Właściciel samochodu, kupując to urządzenie, tak naprawdę otrzymuje alternatywę dla generatora benzynowego (lub diesel – w zależności od silnika samochodu). Gdy silnik pojazdu jest włączony, poprzez przetwornicę można dostarczać energię do różnych urządzeń elektrycznych, a akumulator samochodowy będzie stale ładowany.
Ale nawet bez samochodu system może skutecznie działać w trybie zasilania rezerwowego. Wystarczy mieć inwerter i akumulator (samochodowy lub inny 12 V). W takim przypadku czas pracy będzie bezpośrednio zależeć od pojemności akumulatora.
Więcej na ten temat możesz przeczytać w naszym materiale „Jak wybrać inwerter samochodowy do tworzenia autonomicznych systemów zasilania z akumulatora samochodowego”.
Należy pamiętać, że istnieją również bardziej złożone (pod względem konstrukcji i możliwości) przetwornice prądu elektrycznego. Wśród nich możemy wyróżnić np. inwertery z funkcją ładowania akumulatora. Główną różnicą w stosunku do najprostszych modeli jest to, że „potrafią” zasilić akumulator, gdy prąd znów będzie dostępny. W związku z tym, aby zorganizować z nimi system zasilania rezerwowego, nie jest wymagana specjalna ładowarka.
Inwertery do paneli fotowoltaicznych
Odrębną grupę stanowią Inwertery do paneli fotowoltaicznych. Jest to również bardziej skomplikowany i kosztowny sprzęt, który może zapewnić całkowitą niezależność energetyczną obiektu (domu prywatnego, małego przedsiębiorstwa itp.). I tak np. inwerter hybrydowy jest w stanie dostarczać energię słoneczną do odbiorców (sprzętu AGD, sprzętu komputerowego, oświetlenia), akumulować jej nadwyżkę na podłączonych akumulatorach i/lub uwalniać ją do ogólnego systemu energetycznego. Jeśli jednak zabraknie własnych mocy (na przykład przy złej pogodzie), urządzenie może uzupełnić deficyt z sieci zewnętrznych.
Warto zaznaczyć, że stworzenie takich autonomicznych systemów wymaga odpowiedzialnego podejścia (projektu i wstępnych obliczeń) oraz dość dużych inwestycji kapitałowych. Jednocześnie inwestycje mogą się opłacić dzięki zarobkom na „zielonej taryfie” i/lub oszczędnościom na energii elektrycznej. To temat na osobny materiał, ale tutaj będziemy merytorycznie porównywać zasilacze awaryjne z najprostszymi Inwerterami (zarówno samochodowymi, jak i domowymi), a nie modelami do paneli fotowoltaicznych.
Bardziej złożone Inwertery współpracują z panelami fotowoltaicznymi. |
Różnice pomiędzy zasilaczami UPS a inwerterami
Początkowo zasilacze UPS i przetwornice prądu mają różne przeznaczenie, ale w praktyce oba urządzenia są aktywnie wykorzystywane do zasilania rezerwowego podczas awaryjnych lub planowanych przerw w dostawie prądu. W związku z tym, aby lepiej zrozumieć, które urządzenie jest dla Ciebie odpowiednie, warto przyjrzeć się bliżej ich głównym cechom wyróżniającym.
„Typowe” urządzenia konsumujące
Inwertery mogą dostarczać energię do różnych urządzeń, w tym opraw oświetleniowych, prawie każdej elektroniki z zasilaczami impulsowymi (w tym telewizorów i różnego sprzętu komputerowego). Co prawda, istnieją pewne ograniczenia: zależą one od parametrów, o których porozmawiamy poniżej, w tym szybkości przełączania, kształtu sygnału wyjściowego itp.
Ogólnie rzecz biorąc, zasilacze UPS można uznać za urządzenia bardziej uniwersalne, ponieważ ich asortyment obejmuje rozwiązania dla szerokiej gamy odbiorców. Ale niektóre modele są nadal bardzo specjalistyczne, na przykład istnieją zasilacze awaryjne wyłącznie do routerów lub kamer wideo (niskonapięciowe), do prawidłowego wyłączania komputerów (rezerwowe). Natomiast dość mocne inwertery UPS mogą tworzyć tandem z prawie każdym urządzeniem, aż do możliwości autonomicznego zasilania całego domu.
Niezależność
Zarówno inwerter, jak i zasilacz awaryjny mogą współpracować z dużym zestawem akumulatorów. |
Inwerter to urządzenie, które należy podłączyć do samochodu (jego akumulatora bezpośrednio lub przez zapalniczkę w kabinie) lub do akumulatorów zewnętrznych. W przeciwnym razie urządzenie nie będzie zapewniać zasilania rezerwowego. Ponadto, jak już zauważyliśmy, najprostsze modele nie ładują akumulatora, czyli wymagają zakupu dodatkowych akcesoriów.
Zasilacz awaryjny może być urządzeniem samowystarczalnym od razu po wyjęciu z pudełka, ponieważ często ma wbudowany akumulator (lub kilka) i „potrafi” go naładować. Warto powiedzieć, że ich akumulatory mają zwykle małą pojemność, to znaczy nie należy oczekiwać długotrwałej autonomii. W sprzedaży dostępne są także zasilacze awaryjne bez akumulatora. Dla nich należy kupić baterie.
Złożoność urządzenia (jego obwodu zasilania)
Inwerter samochodowy jest dość prostym urządzeniem. Dostępny jest konwerter DC-AC, interfejsy („krokodylki” lub adapter zapalniczki do podłączenia do źródła energii, gniazdka i innych portów dla konsumentów) oraz podstawowe elementy sterujące. Dość mocne urządzenia mają wentylator chłodzący. Dodatkowe systemy ochronne są dostępne, ale nie zawsze. Mówimy o podstawowych rzeczach — zapobieganiu przegrzaniu, zwarciom i przeciążeniom.
Zasilacz awaryjny jest strukturalnie bardziej złożony, a konfiguracja i „wyposażenie” zależą od konkretnego modelu. Każdy zasilacz awaryjny ma inwerter (przetwornicę DC-AC), ładowarkę, wentylator i sterowniki, które w przypadku zaniku zasilania przełączają obwód zasilania na akumulator. Może być też akumulator i stabilizator napięcia (wszystkie modele go posiadają oprócz rezerwowych). Sterowanie ma charakter bardziej informacyjny, a zakres interfejsów połączeniowych jest często bardziej rozbudowany. Prawie zawsze zapewnione są funkcje ochronne, a system bezpieczeństwa jest bardziej zróżnicowany niż w przypadku inwerterów samochodowych.
Czas przełączenia na pracę akumulatorową
Inwertery nie są w stanie natychmiastowo przełączyć się na zasilanie akumulatorowe. Opóźnienia są zwykle mierzone w setkach milisekund. Oznacza to, że w przypadku działania siły wyższej komputer stacjonarny na pewno się wyłączy, a niezapisane dane zostaną utracone. Ponadto należy ręcznie przełączyć inwerter na pracę akumulatorową. Aby zautomatyzować ten proces, wymagane będą dodatkowe urządzenia — przekaźniki ze stycznikami.
Zasilacze awaryjne zapewniają naprawdę krótkie czasy przełączenia, rzędu kilku milisekund. Ponadto domyślnie działają automatycznie. Jeśli więc podano, że model ma wskaźnik wynoszący 5 ms lub mniej, to po nastąpieniu przerwy w dostawie prądu zarówno komputer, jak i żadne inne urządzenie gospodarstwa domowego się nie wyłączą. Najwyższą wydajność (prawie zerowe opóźnienia) zapewniają inwertery UPS.
Kształt przebiegu sinusoidy
Jeszcze nie tak dawno w ofercie zasilaczy UPS było więcej rozwiązań z czystą sinusoidą, a wśród inwerterów samochodowych – z modyfikowaną. Ale teraz sytuacja się wyrównuje: jest wystarczająco dużo urządzeń z prawidłowym, pełnym kształtem sygnału i tu, i tam.
Coraz częściej inwertery samochodowe wytwarzają czystą sinusoidę. |
Czysta sinusoida nadaje się do każdego sprzętu bez wyjątku, w tym do najbardziej wrażliwych, na przykład medycznych, serwerowych itp. Modyfikowany sygnał wyjściowy nie jest zalecany do kotłów gazowych, pomp obiegowych i różnej elektroniki w silnikach, ponieważ zwiększa to nagrzewanie się i ogólne zużycie sprzętu. Należy pamiętać, że poszczególne urządzenia po prostu nie będą działać bez czystej sinusoidy, powodując błąd lub w ogóle się nie włączając.
Moc skuteczna
Większość inwerterów ma moc znamionową mniejszą niż 2000 W. Co prawda, w sprzedaży można znaleźć również modele o mocy 3000, a nawet 4000 W. Oznacza to, że pojedyncze najpotężniejsze artykuły gospodarstwa domowego (takie jak czajnik lub żelazko) urządzenie będzie w stanie obsłużyć.
Sytuacja z zasilaczami awaryjnymi jest podobna (większość modeli ma moc do 2000 W), ale jest nieco bardziej zmienna, a szczytowy poziom mocy jest wciąż wyższy. Istnieją więc na przykład modele o mocy 5 lub 6 kW, które obsługują szczytowe przepięcia do 10+ kW, a to znacznie więcej niż możliwości wielu domowych przewodów elektrycznych. Takie rozwiązania nadają się do zapewnienia autonomii całego mieszkania z szeroką gamą odbiorców energii.
Montaż i rozmieszczenie
Inwertery samochodowe często nie oferują żadnych specjalnych opcji instalacji, chociaż niektóre modele nadal umożliwiają montaż na ścianie. W związku z tym dopasowanie urządzenia do wnętrza może być trudne. A ci, którzy planują podłączyć inwerter bezpośrednio do samochodu, a nie mają ciepłego garażu, muszą wziąć pod uwagę także dopuszczalne temperatury pracy.
Zasilacze awaryjne są bardziej zróżnicowane pod względem montażu. W sprzedaży dostępne są modele wolnostojące i ścienne, montowane w szafie RACK itp. Urządzenia te prawie zawsze znajdują się w pomieszczeniach zamkniętych, ale niekoniecznie mieszkalnych; łatwiej jest sprawić, aby były mniej zauważalne we wnętrzu. Należy pamiętać, że niektóre modele mają zaciski dla akumulatora 12 V i technicznie rzecz biorąc można je podłączyć również bezpośrednio do samochodu.
System zasilania rezerwowego dla całego domu zajmuje dużo miejsca. |
Ceny
Jeśli wykluczymy z porównania niskonapięciowe zasilacze awaryjne, to najtańszy inwerter samochodowy będzie kosztował mniej niż najprostszy UPS. Flagowe zasilacze UPS są odpowiednio znacznie droższe od konkurentów. Jeśli weźmiemy urządzenia o tej samej mocy znamionowej i kształcie przebiegu sinusoidy, to inwertery pozostaną atrakcyjniejsze cenowo, ale nie zapewnią natychmiastowego przejścia na akumulator, na pewno nie mają wbudowanego akumulatora i wielostopniowego zabezpieczenia, jak zasilacze awaryjne.
Co mają wspólnego inwerter i zasilacz awaryjny?
Co mają wspólnego UPS i inwerter samochodowy oprócz tego, że służą do zasilania rezerwowego? Jeśli nie bierze się pod uwagę opcji współpracy z samochodem, jest to bezpośrednia zależność czasu autonomii od pojemności zastosowanych akumulatorów. Choć wiele systemów zasilania awaryjnego posiada własne, w praktyce, aby uzyskać pełne zasilanie rezerwowe, należy dokupić dodatkowe akumulatory.
Tutaj wszystko zależy od konkretnych potrzeb. Jeśli więc musisz stale zasilać lodówkę, komputer i oświetlenie w mieszkaniu, które łącznie zużywają 1000 W, a moc znamionowa zasilacza awaryjnego (lub inwertera) ją przekracza, wówczas czynnikiem decydującym będzie podłączony akumulator. Według przeciętnych obliczeń akumulator 60 Ah wytrzyma 30 minut, akumulator 100 Ah — nawet godzinę itd.
Ponadto również odgrywa rolę sprawność, która czasami jest wyższa w przypadku inwertera, między innymi dlatego, że sam on wymaga mniej energii do działania (brak wyświetlacza, minimalna liczba systemów ochronnych itp.). Ale różnica tutaj jest niewielka i można ją pominąć.
Które urządzenie do zasilania awaryjnego będzie dla Ciebie odpowiednie: inwerter czy zasilacz UPS?
Preferowane urządzenie, na którym można zbudować system zasilania rezerwowego, zależy bezpośrednio od potrzeb konkretnego użytkownika (rodziny). Niemożliwe jest uwzględnienie wszystkich indywidualnych sytuacji, ale staraliśmy się uwzględnić typowe scenariusze i przedstawić je poniżej:
- jeśli masz bardzo ograniczony budżet, wybierz inwerter samochodowy. Należy jednak pamiętać, że najprawdopodobniej będzie zawierał modyfikowaną sinusoidę, która np. nie nadaje się do kotła gazowego. Ale choćby do oświetlenia LED, albo do telewizora i czegoś „małego” się przyda;
- jeśli zasilanie rezerwowe potrzebne jest tylko dla routera lub kamery IP, wówczas najlepszym wyborem (i pod względem ceny) będzie niskonapięciowy UPS;
Do routera nadaje się kompaktowy i stosunkowo niedrogi UPS. |
- jeśli chcesz zapewnić autonomiczną pracę komputera osobistego, musisz kupić zasilacz awaryjny. Jako alternatywę, która jest droższa, można rozważyć stację zasilania z funkcją UPS;
- jeśli na pierwszym miejscu stawiasz bezpieczeństwo, to bardziej niezawodnymi i bezpiecznymi urządzeniami będą zasilacze awaryjne (a także wspomniane stacje zasilania). Ale w każdym razie zakup dodatkowej gaśnicy nie będzie zbędny;
- jeśli masz prywatny dom i samochód, inwerter samochodowy może być dobrym zamiennikiem generatora. Wtedy będzie można zaoszczędzić na akumulatorach, ponieważ autonomia będzie zależała od zapasów benzyny (diesel);
Inwerter samochodowy może stać się niedrogą alternatywą dla generatora (dla właściciela samochodu). |
- jeśli wśród odbiorców domowych znajdują się wrażliwe urządzenia (od kotła po urządzenia z silnikami elektrycznymi), to ważniejszy jest nawet nie rodzaj urządzenia (UPS lub inwerter), ale obecność czystej sinusoidy. Należy jednak pamiętać, że w zasilaczach awaryjnych, jeśli jest ona deklarowana, to z reguły nie trzeba w to wątpić, ale w przypadku inwerterów samochodowych mało znanych marek możliwe są nieprzyjemne niespodzianki;
- jeśli planujesz zasilić całe mieszkanie lub cały dom, lepiej zaopatrzyć się w inwerter UPS o dużej mocy skutecznej. Inwerter samochodowy nie będzie w stanie zapewnić jednoczesnej pracy np. czajnika, żelazka i, powiedzmy, pralki;
- jeśli mieszkasz w prywatnym domu i na razie chcesz po prostu nadchodzącą zimę spędzić z ogrzewaniem i ze światłem, ale w przyszłości myślisz o „zielonej” energii, wówczas warto rozważyć inwertery fotowoltaiczne. Nawiasem mówiąc, istnieją nawet modele z funkcją UPS, które zaspokoją potrzeby właścicieli komputerów stacjonarnych.
Podsumowując, zauważamy, że inwerter i zasilacz awaryjny niekoniecznie wykluczają się wzajemnie. W niektórych sytuacjach można ich używać razem. Załóżmy, że możesz zasilać główne urządzenia z potężnego inwertera, a w przypadku stacjonarnego komputera możesz ponadto wziąć rezerwowy UPS, który zapewni kilka minut autonomii podczas ręcznego wykonywania wszystkich przełączeń.