محاسبه مدت زمان کارکرد یو پی اس + عوامل موثر

می خواهید دستگاه یو پی اس بگیرید برای تامین برق در زمان خاموشی، اما نمی دانید هر دستگاه و یا هر باتری آن تا چند ساعت می تواند برق را تامین کند. خب حق هم دارید چون محاسبه کردن مدت زمان کارکرد یو پی اس نیاز به دقت دارد و برای آن باید این مطلب ما را بخوانید.

مدت زمان برق ‌دهی یو پی اس به عوامل مختلفی بستگی دارد که آن را در ادامه توضیح داده ایم. فرمول محاسبه مدت زمان کارکرد باتری یو پی اس را هم بعد از آن با ذکر مثال آورده ایم. این مطلب را خوب بخوانید تا بتوانید در امتحان نمره قبولی را بیاورید وگرنه ممکن است بعد از کلی پول خرج کردن و خریدن سیستم یو پی اس، ببینید که دستگاه نیم ساعت هم برق را تامین نمی کند و مصیبت دو چندان شود. با ما همراه باشید تا بفهمید برای روشن نگه داشتن وسایل تان در زمان قطع برق باید چه سیستم یو پی اس با چه باتری خریداری کنید.

عوامل موثر بر مدت زمان کارکرد یو پی اس

فاکتورهایی که در مدت زمان کارکرد یو پی است تاثیر دارند عبارتند از:

ظرفیت باتری یو پی اس

ظرفیت باتری یو پی اس (UPS) یکی از مهم‌ ترین عوامل در تعیین مدت زمان پشتیبانی از تجهیزات برقی در هنگام قطع برق است. این ظرفیت معمولاً با واحد آمپر ساعت (Ah) یا وات ساعت (Wh) سنجیده می‌ شود و نشان می ‌دهد که باتری چه مقدار انرژی را در واحد زمان می ‌تواند ذخیره و تامین کند. نیازی به توضیح ندارد که هر چه ظرفیت باتری بیشتر باشد، مدت زمان بیشتری می ‌تواند برق مورد نیاز تجهیزات را تامین کند.

به عنوان مثال، یک باتری ۱۲ ولت ۹ آمپر ساعت می‌ تواند در مدت یک ساعت، ۹ آمپر جریان با ولتاژ ۱۲ ولت فراهم کند. اما در عمل مدت زمان پشتیبانی بستگی به توان مصرفی دستگاه ‌های متصل دارد؛ اگر دستگاه‌ ها خیلی برق خور باشند، باتری سریع ‌تر تخلیه می‌ شود. علاوه بر این، تعداد باتری ‌ها و نحوه اتصال آن‌ ها (سری یا موازی) نیز روی ولتاژ و ظرفیت کل تاثیر می ‌گذارد. برای انتخاب ظرفیت مناسب باتری باید حواستان به توان مصرفی کل تجهیزاتی که قرار است به دستگاه متصل شوند، مدت زمان مورد انتظارتان برای پشتیبانی، و همچنین فضای فیزیکی و بودجه در دسترس باشد.

میزان بار متصل به یو پی اس

میزان بار متصل به یو پی اس (UPS) به سرجمع توان مصرفی دستگاه‌ هایی گفته می ‌شود که به سیستم یو پی اس وصل شده ‌اند و در هنگام قطع برق، از انرژی ذخیره ‌شده در باتری آن استفاده می ‌کنند. این بار معمولاً با واحد وات (W) یا ولت آمپر (VA) بیان می ‌شود و باید آن را با دقت محاسبه کنید تا مطمئن شوید یو پی اس خریداری شده و باتری آن کارتان را راه خواهند انداخت.

یو پی اس ‌ها ظرفیت مشخصی برای پشتیبانی از بار دارند نمی شود هر چه وسیله در خانه هست را به آن وصل کنید و توقع داشته باشید جور همه را هم بکشد. در صورتی که بار متصل بیشتر از ظرفیت یو پی اس باشد، دستگاه زیر بار کمر خم می کند و ممکن است بلافاصله خاموش شود یا تجهیزات را بترکاند. بارهای متصل شامل کامپیوترها، سرورها، مودم‌ ها، تجهیزات شبکه، دوربین‌ های مداربسته و سایر لوازم الکترونیکی باشند. همین طور نوع بار نیز مهم است، چون برخی بارها مانند پرینترهای لیزری یا موتورهای الکتریکی، برای استارت اولیه نیاز به برق با جریان بیشتری دارند و باید در محاسبه بار واقعی لحاظ شوند. برای انتخاب دقیق یو پی اس، معمولا توصیه می کنند که مجموع توان مصرفی بارها را محاسبه کرده و حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد ظرفیت اضافی در نظر بگیرید تا دستگاه در حالت پایدار و ایمن کار کند.

نوع باتری یو پی اس

تایپ باتری یو پی اس (UPS) یکی از عوامل کلیدی در عملکرد، طول عمر و خوش کارکردی سیستم برق اضطراری است. رایج ‌ترین نوع باتری مورد استفاده در یو پی اس‌ها، باتری ‌های سیلد لید اسید (Sealed Lead Acid – SLA) یا همان باتری ‌های خشک خودمان هستند که به دلیل قیمت مناسب، نیاز کم به نگهداری و قابلیت اطمینان بالا در بیشتر موارد نیاز اداری و خانگی استفاده می شوند.

این باتری ‌ها در برابر نشتی اسید ایمنی دارند و توی محفظه های مطمئن و ایزوله بسته بندی می شوند. نوع دیگر، باتری ‌های لیتیوم یون هستند که وزن کمتری دارند، چرخه شارژ و دشارژ بیشتری را می توانند تحمل می ‌کنند و طول عمر بالاتری هم نسبت به باتری‌ های سرب ‌اسیدی دارند، اما قیمت آن ‌ها به جیبتان رحم نخواهد کرد.

این تایپ باتری ها بیشتر در یو پی اس ‌های پیشرفته و حساس مورد استفاده قرار می‌ گیرند. همچنین در برخی موارد خاص از باتری‌های نیکل-کادمیوم (NiCd) یا انواع صنعتی دیگر استفاده می ‌شود که بیشتر در صنایع خاص با نیازهای ویژه به کار می ‌روند و زیاد به درد ما که نیازهای خانگی یا نهایتا اداری داریم نمی خورند. انتخاب نوع باتری باید با توجه به نیازهای مصرفی، بودجه، فضای نصب، دمای محیط و دفعات استفاده از یو پی اس انجام گیرد، چون که هر نوع باتری ویژگی ‌ها و محدودیت ‌های خاص خودش را دارد و مثلا نیازی نیست برای تامین برق یک لپتاپ و مودم اندازه یک دیتاسنتر پول خرج کنید.

وضعیت سلامتی و استهلاک باتری

باتری های یو پی اس هم مثل آدم ها پیر می شوند. این مورد نشان ‌دهنده میزان کارایی و توان باقی‌ مانده‌ باتری در تامین برق اضطراری است و به مرور زمان تحت تاثیر عوامل مختلفی کاهش می ‌یابد. باتری‌ ها مخصوصا باتری ‌های سرب ‌اسیدی، دارای عمر مفید محدودی هستند (معمولاً بین ۳ تا ۵ سال) که در اثر گذر زمان، تعداد چرخه ‌های شارژ و دشارژ، و شرایط محیطی مانند گرما، رطوبت یا تهویه‌ نامناسب، این عمر کوتاه ‌تر هم می ‌شود.

هر بار که باتری تخلیه و دوباره شارژ می ‌شود، بخشی از ظرفیت اسمی آن کاهش می ‌یابد و به ‌مرور توانایی آن برای نگهداری شارژ کامل از بین می ‌رود. دمای بالا که خیلی از ما گرفتارش هستیم، یکی از عوامل اصلی سرعت بخشیدن به فرآیند استهلاک باتری است، جوری که افزایش هر ۱۰ درجه‌ سانتی‌گراد از دمای ایده ‌آل می‌ تواند عمر باتری را تا نصف هم کم کند.

برای حفظ سلامت باتری، لازم است به ‌طور منظم وضعیت آن را بررسی کنید؛ مثلا از طریق تست ظرفیت، بررسی مقاومت داخلی، و چک کردن نشانه‌ های ظاهری مثل بادکردگی یا نشتی. اگر این چکاپ مداوم یلخی از سر بگذرانید، آسیب های دیده نشده باتری می تواند باعث بروز اختلال در عملکرد یو پی اس و آسیب به تجهیزات حساس شود، پس پایش دوره ‌ای و تعویض به ‌موقع باتری ‌های فرسوده، بخش مهمی از نگهداری اصولی سیستم‌ های برق اضطراری یو پی اس به شمار می ‌روند که نباید ساده از کنارش رد شوید.

شرایط و عوامل محیطی

رک بگوییم مطمئن باشید گرما و شرجی و گرد و غبار باتری هایتان را زجرکش می کنند! طول عمر و ایمنی باتری ‌های یو پی اس خیلی به شرایط محیطی بستگی دارند و در صورت رعایت نکردن استانداردهای مناسب محیطی، ممکن است کارایی سیستم خیلی کاهش پیدا کند یا دچار آسیب بشود.

مهم ‌ترین عامل محیطی، دما است؛ باتری‌ ها معمولاً برای عملکرد بهینه نیاز به دمایی در حدود ۲۰ تا ۲۵ درجه‌ سانتی‌گراد دارند و هرگونه افزایش یا کاهش شدید دما می‌ تواند باعث کاهش ظرفیت، تسریع در استهلاک و حتی خرابی کامل باتری بشود.

همین طور رطوبت بالا در مناطق شرجی می‌ تواند باعث خوردگی و زنگ زدگی قطعات فلزی، اتصال کوتاه یا نشت جریان گردد و در صورت نبود فن و تهویه‌ مناسب، گرمای تولید شده توسط یو پی اس و باتری آن طور که باید دفع نمی ‌شود و به تجمع گرما و خرابی زودرس سیستم منجر می‌ گردد.

گرد و غبار و آلودگی ‌های محیطی هم می ‌توانند باعث مسدود شدن فن ‌ها، کاهش کارایی سیستم خنک ‌کننده، و حتی اتصال کوتاه در بردهای الکترونیکی شوند. از سوی دیگر، نصب یو پی اس در جاهایی با لرزش یا ضربه‌ های فیزیکی، مثل نزدیک بودن به ماشین ‌آلات صنعتی، ممکن است باعث آسیب به اتصالات باتری و قطعات داخلی شود. بنابراین، برای حفظ سلامت سیستم یو پی اس و افزایش طول عمر باتری ‌ها، لازم است دستگاه در محیطی با دمای کنترل ‌شده، رطوبت پایین، تهویه‌ مناسب، بدون گرد و غبار و دور از ارتعاش و ضربه قرار گیرد. اگر در مناطق خیلی گرم یا خیلی مرطوب هستید که آلودگی های محیطی زیادی هم دارند، باید حتما قبل از تهیه سیستم یو پی اس فکری به حال جای آن هم بکنید.

محاسبه زمان کارکرد یو پی اس

فرمول زیر می تواند به شما مدت زمان نسبتا دقیقی از کارکرد سیستم یو پی اس تان بدهد؛ حاصل ضرب موارد تقسیم بر توان مصرفی بار.

 (ظرفیت باتری × ولتاژ × بازده تقریبی) ÷ توان مصرفی بار (وات) = زمان کارکرد (ساعت)

هر کدام از فاکتورهای بالا را می شود این طور توضیح داد:

• ظرفیت باتری: برحسب آمپر ساعت (Ah) هست، مثلاً ۹ Ah  یا ۱۲ Ah
• ولتاژ باتری: معمولاً ۱۲V، ۲۴V یا ۴۸V هست بسته به نوع  (UPS)
• بازده سیستم: معمولاً بین ۰.۸ تا ۰.۹ (یعنی ۸۰٪ تا ۹۰٪)
• توان مصرفی بار: مجموع مصرف برق دستگاه‌ هایی که به UPS وصل هستند؛ برحسب وات  (W)

برای مثال؛ فرض کنید یه یو پی اس با باتری ۱۲ ولت و ۹ آمپر ساعت دارید، و دستگاه‌ هایی که به سیستم وصل شده اند در مجموع ۷۲ وات مصرف دارند. بازده یو پی اس را هم ۹۰٪ در نظر می‌ گیریم: حدود ۱.۳۵ ساعت (یعنی حدود ۸۱ دقیقه) = 72 ÷  ۹۷.۲ =  ۷۲ ÷ (۹ × ۱۲ × ۰.۹)   

نکات

• اگر چند تا باتری دارید، اول باید بدانید که آیا به شکل سری به هم وصل شده اند یا موازی، تا محاسبه دقیق از کار دربیاید:
  • سری: ولتاژ جمع می شود ولی ظرفیت آمپر ثابت می ماند
  • موازی: آمپر ساعت جمع می‌ شود ولی ولتاژ ثابت می ماند
• دمای محیط، عمر باتری و کیفیت شارژ هم روی عملکرد تاثیر می گذارند.
• اگه باتری ضعیف شده باشد، زمان واقعی ممکن است کمتر از مقدار محاسبه ‌شده باشد.

قیمت و خرید انواع یو پی اس از باسلام

اگر هنوز هم درباره خریدن یو پی اس مناسب شک دارید، راه حلش این است که به بازار باسلام سر بزنید، فروشنده ها و غرفه دارهایی که این وسیله را می فروشند پیدا کنید و ازشان درباره مدل مورد نیازتان پرس و جو کنید. از نظرات دیگر خریداران هم پای هر محصول می توانید استفاده کنید. بعد از این تحقیقات هم از بین انواع و اقسام سیستم یو پی اسی که در باسلام به فروش می رسند مناسب ترینش را انتخاب کنید و سفارش بدهید تا در اسرع وقت به دست تان برسد.

اگر خودتان فروشنده اید و هنوز در باسلام غرفه ندارید، همین الان دست به کار شوید و با عرضه محصولات خود در این بازار، به مشتری های از سرتاسر ایران دست پیدا کنید. لینک زیر انواع و اقسام سیستم های یو پی اس موجود در باسلام را نشان می دهد.

سوالات متداول درباره‌ی مدت زمان کارکرد یو پی اس