Эффективность источника бесперебойного питания зависит не только от топологии устройства, реализованного принципа работы, но и от типа используемой АКБ. Давайте разбираться, как выбрать аккумулятор для ИБП, чтобы обеспечить надежную защиту обслуживаемого оборудования.
Срок службы аккумулятора зависит от доступного количества циклов зарядки/разрядки. В зависимости от конструкции АКБ и условий эксплуатации этот показатель может составлять от 300–500 до 2-3 тысяч. Чем чаще на объекте происходит аварийное отключение электроэнергии на длительный срок, тем меньше прослужит батарея.
Практика показала, что задуматься о таком шаге, как выбор аккумулятора для ИБП, приходится тогда, когда время автономной работы снизилось до 20–25% от первоначального показателя. В противном случае столкнетесь с ситуацией, когда просто не успеете сохранить данные при аварийном отключении питания.
Перед тем, как выбрать батарею для ИБП, потребуется оценить ряд технических и эксплуатационных параметров. На этом этапе нет мелочей. Совместимость определенной модели АКБ и источника питания зависит от габаритных размеров, конструкции, предполагаемых условий эксплуатация и других показателей. Обратим внимание на основные моменты, которые необходимо учесть.
Решая, какой аккумулятор для ИБП выбрать, обращайте внимание на следующие особенности конструкции батареи:
Свинцово-кислотные с жидким электролитом относятся к бюджетному сегменту. Основной плюс — возможность отдавать высокий пусковой ток, но у них недостаточная устойчивость к глубокому разряду и несколько меньшая емкость.
Свинцово-кислотные со связанным электролитом (AGM, GEL) более безопасны в эксплуатации. Такая конструкция обеспечила невозможность розлива агрессивной химической жидкости даже в том случае, когда АКБ будет лежать на боку. Отличаются большим показателем доступных циклов заряда/разряда.
Батареи на основе соединений никеля отличаются небольшими габаритами и весом, при этом отличаются минимальным саморазрядом, способны выдерживать до 1500–1800 циклов. Среди минусов отметим высокую стоимость и наличие в конструкции потенциально опасных компонентов.
Абсолютным рекордсменом по долговечности считаются литий-ионные АКБ. Но при выборе стоит учитывать ток факт, что они весьма чувствительны к перезаряду, а цена батарей большой емкости еще запредельно велика.
Делая выбор АКБ для ИБП на основании классификации по конструктивным особенностям, оцените доступный бюджет, обычную периодичностью переключения аппаратуры в автономный режим. Для отдельных случаев подойдет даже недорогой свинцово-кислотный аккумулятор.
Чтобы сравнить эксплуатационные характеристики и возможности разных батарей, воспользуйтесь данными из следующей таблицы:
.png)
Уже на основании этих данных можно подобрать АКБ под определенные условия эксплуатации, а не только по цене.
Среди многих характеристик аккумуляторов, делая выбор батареи для ИБП, в первую очередь обращайте внимание на следующие параметры:
Рабочее напряжение. Для маломощных источников бесперебойного питания обычно применяют батареи с показателем до 12 В. Для устройств, обслуживающих более мощную технику, напряжение повышают до 24 вольт или соединяют несколько АКБ последовательно.
Емкость. Этот критерий выбирают исходя из пожеланий к длительности автономной работы. При необходимости значение увеличивают, подсоединяя несколько батарей параллельно. Но стоит учитывать, что увеличивать показатель безгранично нецелесообразно. В этом случае мощности зарядного устройства не хватит для поддержания АКБ в рабочем состоянии.
Форм-фактор. Эта характеристика важна для ИБП с внутренним размещением аккумулятора. При выносном расположении показатель не играет важной роли.
Только решив, какую выбрать батарею для ИБП исходя из технических характеристик, определяйтесь с подходящей стоимостью, производителем.
Принято считать, что оптимальным вариантом станет установка родного АКБ. Но вполне можно найти и более доступные по стоимости аналоги. Хорошими показателями отличается продукция японских Yuasa, CSB, а также европейских брендов Fiamm, Delta. Отметим, что они поставляют батареи для всемирно известных производителей ИБП.
Если не удается приобрести родные аккумуляторы, то покупайте модели других производителей, но обязательно соответствующие по основным параметрам оригинальной батареи. При выборе сравните емкость, напряжение, чувствительность к перезаряду, возможность эксплуатации при глубоком разряде, габариты, если предполагается установка в корпус ИБП.
Обязательно обратите внимание на полярность и тип клемм, которые должны соответствовать конструкции ИБП. В большинстве случаев подключение реализовано ножевого разъема Т1/Т2 или винтового Т5–Т10, которые используются в мощных моделях.
Требуемую емкость определяют исходя из необходимой продолжительности автономной работы и мощности обслуживаемого оборудования. Формула расчета проста:
T=E х U/P,
E — емкость;
U — напряжение;
Т — время;
Р — мощность.
Чтобы получить более точный результат, полученное значение дополнительно корректируют при помощи коэффициентов, учитывающих КПД источника, степень разряда и доступную емкость аккумулятора.
По внешнему виду можно судить о пригодности АКБ для совместной работы с ИБП. Так, черные AGM батареи мало подходят для этого из-за малой отдачи тока. Лучше выбрать оранжевые батареи, которые подходят для большинства UPS. Хорошие результаты показали и синие GEL аккумуляторы.
При выборе учитывайте то, что цветовая маркировка продукции неизвестных брендов часто не соответствует техническим характеристикам.
Обратим внимание на эксплуатационные характеристики основных типов батарей, используемых в бесперебойниках.
Такой выбор отличается по следующим показателям:
Устройства с жидким электролитом надежны, но плохо выдерживают глубокий разряд. Ставить необходимо в хорошо проветриваемых помещениях.
AGM — выдерживают 300–400 циклов хорошо отдают ток, неустойчивы к глубокому разряду.
GEL — малый саморазряд, увеличенное количество циклов, никаких последствий даже при регулярных серьезных разрядах.
Эти батареи обладают минимальным саморазрядом, выдерживают более 1500 циклов, отличаются минимальными габаритами и весом. Хороший, но дорогой выбор.
Этот вариант отличается высокой удельной энергоемкостью, средним сроком службы, который все равно в 2-3 раза выше по сравнению с кислотно-свинцовыми. Среди относительных недостатков отметим слабую устойчивость к перезаряду.
Перспективные, но дорогие аккумуляторы. Срок службы до потери емкости увеличен в 1,5–2 раза, могут эксплуатироваться при температуре до + 50 градусов. Современные модификации отличаются повышенной безопасностью, случаи самовозгорания из-за перезаряда, как это было с первыми моделями, сейчас не наблюдаются.
Как говорили, по рекомендациям производителей ИБП, такое решение будет оптимальным. Дело в том, что вся аппаратура спроектирована для эксплуатации совместно с батареями, показатели которой адаптированы к модели источника бесперебойного питания.
Практика показала, что при установке неродной АКБ, она прослужит меньше оригинала. Кроме того, свою роль играет такой фактор, как гарантия производителя, который согласен выполнять условия только при наличии оригинальных комплектующих. Но сразу скажем, цена такой батареи будет выше по сравнению с моделями других брендов.
Желание сэкономить толкает на покупку неоригинальных АКБ. Да, в таком случае удается сэкономить, иногда до 50%. Но тут не стоит вдаваться в крайности, ведь неправильный подбор чреват выходом аппаратуры из строя.
Подобный выбор будет оправдан только в том случае, если предполагается применение совместимых аккумуляторов, соответствующих по техническим характеристикам оригиналу. Не гонитесь за дешевизной, не покупайте батареи неизвестных брендов, даже если предложение покажется выгодным.
При выборе АКБ необходимо учитывать предполагаемый режим работы ИБП — сколько времени автономной работы требуется, чтобы не прерывать процесс. Это может быть показатель, характеризующий продолжительность сохранения данных и отключения компьютера, период, необходимый для перехода на генератор.
При этом не стоит стремиться взять минимальное значение, ведь от аварийных ситуаций никто не застрахован. По этой причине запас автономности лучше брать из учета 10–20%. Кроме того, если предполагается длительная работа от аккумулятора, то стоит выбирать модели, которые устойчивы к критическому разряду. А вот для маломощных моделей, которые должны отработать до 5–10 минут, можно выбрать что-нибудь попроще.
Для батарей малой емкости характерно влияние характеристик самого устройства на продолжительность работы. Так, если необходимый показатель не превышает 30 минут, то для расчета принимают значение, большее в 2 раза. То есть, для 5 минут автономной работы потребуется определить емкость, способную по расчету продержаться 10 минут, только так можно получить гарантированный запас. Зависимость емкости от продолжительности работы при постоянной мощности нагрузки выглядит следующим образом:
.png)
Рассчитаем необходимую емкость для автономной работы на протяжении 5 минут (0,12 часа) при нагрузке 4 кВт, напряжении АКБ 12 В и КПД инвертора 0,85.
T=E х U х К/P
E = T x P/U x K = 0,12 х 4000/12 х 0,85 = 47 А*ч
Расчет в этом случае выполняется аналогично, только он будет вестись исходя из показателя 12/ 85%. Для такой же, как и в прошлом примере, нагрузки получаем:
Е = 14,12 х 4000/12 х 0,85 = 5537 А*ч.
Чтобы получить точный вариант расчета при большой длительности автономной работы, следует использовать и другие дополнительные коэффициенты. Целесообразный вариант решения задачи — доверить расчет емкости проектировщику, досконально разбирающемуся в этом вопросе.
