UPS a domácí spotřebiče - proč plynový kotel potřebuje nepřerušitelné napájení?

Nepřerušitelný zdroj napájení je nepostradatelnou věcí v podnikání jakéhokoli rozsahu. K UPS jsou připojeny malé domácí spotřebiče nebo něco vážnějšího, například plynový kotel. To je správné z hlediska spolehlivosti: nepřerušitelné zdroje napájení nejen udržují zařízení zapnuté, ale také chrání před napěťovými rázy a jinými „elektrickými“ problémy. Ale takové „páry“ žijí šťastně až do smrti pouze tehdy, pokud jsou k sobě správně přiřazeny. Více o tom později.

UPS (uninterruptible power supply) je autonomní systém, který monitoruje napětí v elektrické síti a v případě jeho nepřítomnosti okamžitě přepne na baterie. Tato technologie není nová, v průmyslovém měřítku se používá již dlouhou dobu. Rozšíření UPS mezi domácí uživatele začalo na trhu s počítačovým vybavením. Kvalita napájení v mnoha lokalitách stále zůstává nedostatečná, takže uživatelé se snaží chránit drahou elektroniku před různými faktory.

Technologie nepřerušitelného napájení se v tomto segmentu rychle zakořenila a zvídavé hlavy domácích nadšenců byly zapáleny myšlenkou přenést civilizaci do segmentu spotřební elektroniky. K výkonnému UPS lze připojit televizi, ledničku a dokonce i nouzové osvětlení a můžete si užívat života, zatímco ostatní tráví čas při svíčkách. Tato myšlenka se stala skutečně populární poté, co se na trhu objevilo několik typů UPS.

Jaké typy UPS existují?

Rezervovat. Jedná se o zjednodušené modely nepřerušitelných zdrojů napájení, které dokážou během desítek milisekund přepínat mezi „zásuvkou“ a vnitřní baterií.

Redundantní UPS nechrání elektroniku k nim připojenou před rušením sítě. Vzhledem k jednoduchosti elektrického obvodu se doporučuje připojovat pouze zařízení se spínanými zdroji. Jedná se o počítače a monitory – zařízení, která dokážou pracovat se signálem, který má do ideálního tvaru sinusoidy daleko.

Lineární interaktivní. Pohotovostní UPS s vylepšeným operačním schématem. Nyní se zařízení nejen přepne na baterie při silném výpadku nebo úplném výpadku proudu, ale také ví, jak filtrovat proud.

Za prvé, vestavěný stabilizátor udržuje napětí v mezích doporučených normami. Za druhé, filtrační systém i přes svou primitivnost částečně snižuje úroveň šumu signálu a činí výstupní napětí vhodnější pro použití rozmarnou elektronikou.

Dvojitá konverze. Systémy dvojité konverze fungují odlišně. Zatímco předchozí UPS jednoduše procházely příchozím proudem přes řadu primitivních filtrů a „zlepšováků“, výstupní napětí ze složitých systémů se zdá být galvanicky izolované od vstupního signálu.

ČTĚTE VÍCE
Jak správně spárovat obklady epoxidovou spárovací hmotou?

To znamená, že střídavý proud je dodáván na vstup zdroje nepřerušitelného napájení, přeměněn na stejnosměrný proud a posílán do baterie. Poté je proud z baterie opět přeměněn na střídavý proud a je přiváděn na výstup UPS. V tomto případě systém napětí nejen filtruje, ale vytváří ho nově – s předvídatelnými a správnými charakteristikami.

Delta transformace. Stejné jako dvojitá konverze, ale se zvýšenou výkonovou charakteristikou a zvýšenou účinností. Toho bylo dosaženo díky modernizovanému provoznímu schématu: proud může protékat nejen baterií, ale také přímo z AC-DC měniče do DC-AC měniče.

Efekt je stejný, ale rychlost a účinnost mnohem vyšší. Výsledkem je hladká sinusoida a úplná absence parazitních nečistot ve výstupním proudu. Co potřebujete pro přesnou a ultracitlivou elektroniku.

Co je sinusovka a frekvence

Domácí elektrické zásuvky vedou střídavý proud, což je původní tvar vlny produkovaný elektrárnami. Pokud si to představíte jako obrazec na souřadnicovém systému, dostanete ideální sinusoidu.

Tato forma proudu se objevuje v důsledku elektromagnetické indukce. To je jiný příběh s elektromagnetickými poli, magnetizací, póly, rotací a dalšími fyzikálními a elektrickými jevy. Pro domácího uživatele je důležité pochopit základní věc – střídavý proud, který napájí „zásuvkové“ spotřebiče, musí splňovat určité normy.

Frekvence změn směru nebo přechodu proudu z kladného do záporného půlcyklu a zpět se nazývá proudová frekvence. Měří se v hertzech a ovlivňuje provoz elektrických spotřebičů. Čím častěji proud kolísá, tím vyšší je frekvence. Evropské a ruské zařízení je navrženo pro provoz na napětí 220 V s frekvencí 50 Hz. V souladu s tím musí správný UPS a jakýkoli jiný zdroj napájení podporovat proud v rámci těchto norem.

Čistý nebo upravený

Počítačový zdroj nepřerušitelného napájení vyrábí střídavý proud, který prochází základním filtračním a stabilizačním systémem. To však neznamená, že jakákoli UPS je stejně vhodná pro všechna zařízení pracující na 220 V AC.

Proud vycházející ze zásuvek běžného zdroje nepřerušitelného napájení je také považován za sinusový. Pokud ale formu podrobně prozkoumáme, ukáže se, že UPS neprodukuje čistou sinusovku, ale meandr. Jedná se o údaj blízký sinusovce, který se vyznačuje méně plynulými přechody. Nazývá se také modifikovaný sinus.

ČTĚTE VÍCE
Je možné pájet polypropylenové trubky při teplotách pod nulou?

Počítače, notebooky a další zařízení s pulzním napájením si s tímto proudem hravě poradí. Na seznamu všežravých zařízení jsou žárovky nebo dokonce diodové zdroje osvětlení.

Ale podlahový ventilátor si po připojení k UPS začne stěžovat. Stejně se budou chovat ledničky, mrazničky, pračky, vysavače a další zařízení, která využívají střídavé elektromotory a podobná zařízení.

Elektromotor je poháněn elektromagnetickou indukcí. Tato indukce může být vytvořena čistým sinusovým proudem. Pokud se na motor dostane upravený sinus, pak začne pracovat přerušovaně, jako by někdo velmi často dodával a vypínal proud. Takový provoz motoru je doprovázen hučením, nadměrným zahříváním a vede k rychlému opotřebení dílů.

Jaké UPS potřebuje plynový kotel?

Pro každou kategorii zařízení jsou vhodné pouze určité typy nepřerušitelných zdrojů napájení. Liší se charakteristikami a mají výstupní napětí různé kvality.

Pro počítačový zdroj postačí primitivní UPS s regulací prahového napětí a nízkou rychlostí odezvy. U citlivých spotřebitelů jsou tyto vlastnosti zdůrazněny jako první. Mezi taková zařízení patří například plynové kotle a oběhová čerpadla.

Za prvé, oběhové čerpadlo trpí „špatným“ proudem. Může být buď vestavěný do kotle nebo externí, který se ručně instaluje do topného systému. Již jsme přišli na to, že připojení zařízení s elektromotory ke klasickému nepřerušitelnému zdroji napájení může ovlivnit provoz a životnost zařízení.

Za druhé, moderní plynové kotle vyžadují připojení k elektrické síti pro provoz elektroniky, senzorů a ochranných mechanismů. Každý z těchto uzlů je citlivý na kvalitu proudu a může selhat, pokud se místo čisté sinusovky přivede na vstup kotle meandr. Moderní plynové kotle jsou navíc závislé na fázi – to je důležité pro správnou funkci čidla plamene. Pokud proud přestane téci z fáze na nulu, pak automatika zastaví přívod plynu. Běžná počítačová UPS nemá výrazné fázově neutrální oddělení, takže ani ve spojení s line-interactive nepřerušitelným zdrojem napájení se kotel jednoduše nemusí spustit.

Za třetí, výpadky proudu mohou trvat několik minut až několik hodin. Standardní počítačová UPS může zpravidla vydržet na tovární baterii 5-10 minut, poté se bezpečně vypne při čekání na „zásuvku“. Kotel a v něm zabudovaná automatika se přirozeně vypne spolu s ním. Aby se to nestalo za drsného zimního večera, výrobci kotlů důrazně doporučují používat speciální UPS s dvojitou konverzí s velkými bateriemi.

ČTĚTE VÍCE
Kdo by měl uklízet stavební odpad po rekonstrukci?

UPS určené pro připojení neobvyklých zařízení jsou navrženy pro dlouhodobý bateriový provoz a jsou schopny pracovat s vyšší zátěží než počítačové analogy. Specializované zdroje nepřerušitelného napájení mají kromě čistého sinusu a spolehlivosti nulovou spínací dobu, takže v případě výpadku proudu stihnou vyzvednout kotel dřív, než si plynová automatika všimne, že je něco špatně.

Přídavné baterie

Ani specializované UPS nejsou schopny fungovat bez nabíjení déle než 5-6 hodin při maximální spotřebě energie. Chcete-li připojit několik zařízení najednou a používat je alespoň jeden den, musíte nainstalovat další baterie. Pohotovostní a linkově interaktivní UPS neumožňují použití externích baterií bez provedení změn v designu, takže jsou okamžitě mimo hru. Online systémy opět vstupují do hry.

Při instalaci bateriových sestav je třeba mít na paměti, že UPS mohou mít různé vlastnosti. Například v některých UPS konvertory mohou pracovat pouze s napětím 12 V, zatímco jiné „rozumí“ pouze 24 V nebo dokonce 48 V. Baterie lze tedy připojit dvěma způsoby:

  • Série – když jsou napájecí zdroje vzájemně propojeny s různými póly a zbývající svorky jsou použity jako výstupy pro UPS. V tomto případě dvě 12 V baterie poskytnou 24 V se stejnou kapacitou.
  • Paralelně – baterie se zapojují jedna po druhé. Tedy mínus do mínusu a plus do plusu. V tomto případě zůstává napětí na tovární úrovni a kapacita se zvyšuje v násobcích počtu připojených baterií.

UPS není všelék

Přes UPS můžete připojit jakékoli zařízení. Pro každý typ spotřebiče je samozřejmě nutné vybrat nepřerušitelný zdroj napájení nejen podle typu, ale také podle výkonových charakteristik. Vezměte například v úvahu startovací proudy a také maximální výkon UPS. Ale neměli byste pronásledovat energii baterie všude a ve všem.

Navíc při připojování různých zařízení přes UPS je třeba vzít v úvahu zapínací proudy. Například domácí chladnička může spotřebovat pouze 300 wattů, ale když je zapnutá, může vyžadovat dvakrát nebo třikrát tolik energie. To je nezbytné pro spuštění kompresoru, který se snadněji udržuje v provozním stavu, ale mnohem obtížněji se po nečinnosti rozjíždí. I pro seriózní UPS se takový proud může stát kritickým. Záložní zdroj energie v domácím prostředí proto není všelék.

ČTĚTE VÍCE
Jaké potrubí se používá pro instalaci vnitřní kanalizační sítě?

Ve skutečnosti není UPS důležitá ani tak pro počítač, ale jako pro uživatele. Člověk se chrání před náhlým vypnutím počítače a ztrátou důležitých dokumentů, které si nestihl uložit. Je však prostě nutné chránit zařízení před přepětím, přepětím a jinými aktuálními problémy. A k tomu nepotřebujete složitou a drahou UPS s místností baterií. Stačí nainstalovat kvalitní stabilizátor na vstup a chránit všechny spotřebitele najednou. Je lepší ponechat UPS pro místní účely – například pro bojler.