Как рассчитать время работы оборудования от бесперебойного блока питания

Как рассчитать время работы оборудования от бесперебойного блока питания
17.12.2019
источники бесперебойного питания


Бесперебойный блок питания, ББП (или источник бесперебойного питания – ИБП, UPS) позволяет работать оборудованию даже при перебоях электроэнергии или отсутствии подачи электричества от сети. Сам бесперебойник работает от аккумуляторов. ББП различаются по многим характеристикам, основная из которых мощность, но главный вопрос при выборе ИБП – сколько времени сможет автономно проработать подключенное к источнику бесперебойного питания оборудование. Чтобы это узнать, необходимо провести ряд расчетов.

1. Определить среднюю мощность нагрузки подключаемых устройств
Мощность подключаемых к ББП устройств определяется суммированием средней мощности всех устройств.

Рассчитаем среднюю мощность системы видеонаблюдения (P) (значения мощности взяты для примера): видеорегистратор 40 Вт + камеры видеонаблюдения 2 шт. * 5 Вт + сетевая инфраструктура 30 Вт + монитор и рабочее место оператора 50 Вт = 120 Вт.

Но здесь следует учесть два момента:
  1. Для подсчета средней мощности необходимо использовать значение в ваттах (Вт), а не вольт-амперах (ВА). Отношение ватт к вольт-амперам – коэффициент мощности, обычно составляет 60%–70%, но, к примеру, у компьютерных серверов этот коэффициент равен практически 1.

  2. Необходимо использовать значение среднего потребления мощности, а не максимального или номинального. Обычно оно составляет около 50% (а иногда и 30%) от указанного максимального. Если выбрать UPS по номинально указанной производителем мощности, это будет экономически невыгодно, поскольку дорогое устройство будет загружено не на максимум своих возможностей. Например, номинальная мощность блока питания компьютера может быть указана 500 Вт, а реальное потребление – 120 Вт (если речь идет о процессоре небольшой мощности – 60 Вт, простой материнской плате со встроенным видеоадаптером – 50 Вт и небольшом винчестере – 10 Вт).
2. Рассчитать суммарную емкость аккумуляторов UPS
Обычно ИБП работают от стандартных аккумуляторных батарей свинцово-кислотного типа. Иногда эта может быть всего один аккумулятор. Суммарная емкость аккумуляторов (C) бесперебойного блока питания рассчитывается умножением общего количества аккумуляторов на емкость одного аккумулятора.

Например, ББП работает от 2 батарей емкостью 17 А•ч и напряжением 12 В плюс подключен 1 внешний батарейный блок из 4 аккумуляторов такой же емкости и напряжения:
С = 17 А•ч * (2+4) = 102 А•ч
3. Рассчитать время работы ББП от аккумуляторов
Время работы от ИБП рассчитывается по формуле:
T [час] = C [А•час] * V [В] * η / P [Вт] ,
где C – рассчитанная в пункте 2 суммарная емкость аккумуляторной батареи UPS в ампер-часах;
V – напряжение одного аккумулятора в вольтах;
η – КПД инвертора UPS (обычно берется значение 0.85);
P – рассчитанная в пункте 1 средняя мощность подключенного к UPS оборудования в ваттах (в нашем примере – системы видеонаблюдения).

В нашем случае получается:
T = 102 А•ч * 12 В * 0.85 / 120 Вт = 8.67 ч = 8 часов 40 минут
Важные замечания
Использованная выше формула расчета верна только при большом времени работы ИБП от аккумуляторов (8–10 часов). При меньшей длительности работы и малом времени разряда аккумулятор отдает только часть своей емкости. Точное значение этой величины можно узнать из технических характеристик аккумулятора, а приблизительная величина показана на графике.

ИБП аккумуляторы график

Как видно из графика, если по формуле результат равен 6 часам, то из него нужно вычесть 20%, для 4 часов – 30%, для 2 часов – 40%, а 30 минут работы необходимо поделить на 2, чтобы получить реальные значения.
Подобрать источник бесперебойного питания для оборудования можно в магазине Безпека Шоп.

В КАТАЛОГ