Как рассчитать ИБП для компьютера и других устройств

В продолжение нашей предыдущей статьи с базовыми понятиями об источниках бесперебойного питания мы решили немного углубиться в эту тему и подробнее рассказать о том, как подобрать ИБП по мощности и времени работы.

Основные параметры

Итак, основными параметрами в данном случае можно считать:

• Мощность ИБП, то есть, предельно допустимую нагрузку на него.
• Емкость установленной АКБ.
• Время автономной работы. Эта величина напрямую зависит от нагрузки и емкости аккумулятора. Соответственно, чем больше устройств будет подключено к источнику, тем меньше времени он сможет их питать, при этом батарея большей емкости позволит работать тому же количеству устройств дольше.

Как можно заметить, все три характеристики тесно связаны, и при выборе конкретной модели UPS следует учитывать не одну из них, а все одновременно.

Для чего необходимы расчеты?

Вопрос как рассчитать ИБП может возникнуть в двух ситуациях:

• Когда критичной оказывается нагрузка, но при этом длительное время работы не требуется. Самый простой пример – работа домашнего компьютера. В этом случае важно, чтобы бесперебойник «выдержал» (не отключился от чрезмерной нагрузки) переключение с питания от сети на АКБ и позволил, например, просто сохранить результаты работы и выключить ПК.
• Когда время работы играет важную роль. Например, в случае, когда от работы ИБП зависит функционирование критически важных приборов: серверов, медицинского оборудования, отопительных котлов.

Соответственно, в первом случае расчеты будут несколько проще, поскольку важно лишь определить предельно допустимую мощность.

Расчет ИБП по мощности

Непосредственно расчет мощности производится по следующему плану:

1. Определить перечень устройств, которые будут подключены к UPS.
2. Вычислить суммарное потребление всех устройств.
3. Определить наличие нагрузки пусковыми токами. Она присутствует у устройств с мощными электродвигателями, например, у насосов, кондиционеров, холодильников и превышает номинальное потребление в несколько раз. К примеру, пусковой ток кондиционера выше в 4-5 раз, а у холодильника – в 5-8. Номинальное потребление каждого такого устройства нужно рассчитывать с учетом нагрузки пусковым током, которая может попросту «перегрузить» ИБП.
4. Уточнить, не будет ли наблюдаться рост нагрузки во время работы.

К общему плану расчетов стоит также сделать 3 уточнения:

1. Мощность источников бесперебойного питания может указываться как в виде активной (в Вт), так и полной (в ВА). Соответственно, при необходимости номинальную нагрузку подключенного устройства можно рассчитать как произведение потребляемого им тока (нагрузки, А) на напряжение в сети (220 В).
2. Номинальная нагрузка должна равняться примерно 80% мощности ИБП, чтобы долгая работа не приводила к его перегрузке.
3. Качественные UPS способны в течение недолгого времени работать при перегрузке – этот параметр называется перегрузочной способностью и указывается в процентах. Например, в характеристиках конкретной модели может быть указано: «перегрузочная способность – 10 минут при нагрузке в 125%». После указанного времени устройство отключается для предотвращения перегрева и повреждения. Иногда ИБП допускает перегрузку до 150% на доли секунд, что при определенном запасе может нивелировать нагрузку пусковыми токами.

В итоге формула расчета будет выглядеть следующим образом:

[мощность ИБП] >= ([мощность устройства 1] + … + [мощность устройства n]) * 1,2

Для примера рассмотрим, как подобрать ИБП для компьютера:

• потребление системного блока – 350 Вт,
• потребление ЖК монитора с диагональю 24” – 20 Вт,
• потребление компьютерных колонок – 10 Вт,
• потребление принтера в момент печати – 12 Вт.

В теории, для питания всей системы будет достаточно бесперебойника мощностью = (350+20+10+12)*1,2 = 470,4 Вт. На практике, модели такой мощности найти не удастся, поэтому ближайшим устройством, соответствующим потребностям, будет ИБП на 500 Вт.

Расчет времени работы ИБП

Время работы от UPS, как уже было указано выше, зависит не только от потребления, но и от емкости установленной в нем АКБ. Она указывается в списке характеристик и непосредственно на аккумуляторе.

Здесь расчет еще проще, чем в случае с мощностью:

[время работы] = [емкость АКБ] * [напряжение АКБ] * (0,85 / [активная мощность нагрузки])

0,85 в формуле – это средний КПД бесперебойника.

Итоговое значение по понятным причинам является приблизительным и зависит не только от динамического изменения нагрузки (на нее, если брать в качестве примера обычный домашний ПК, влияет изменение громкости колонок, активность принтера и даже нагрузка на центральный процессор), но и износа самого аккумулятора и его температура.

В заключение

Как рассчитать ИБП мы достаточно подробно рассказали, но в качестве заключения стоит уделить внимание еще одному важному моменту. Дело в том, что ИБП, особенно доступные бытовые модели, не стоит рассматривать как основной источник питания при необходимости в большой автономности.

Говоря простым языком – это не лучший выбор, например, для его многочасового использования в загородном доме, где случаются продолжительные перебои с электроэнергией. В этом случае потребуется модель с внешними аккумуляторами. Компактного же бесперебойника с одной встроенной батареей, в лучшем случае, хватит на 10-15 минут работы. Впрочем, это не означает его абсолютную бесполезность. Во-первых, он позволит безопасно отключить компьютер, а, во-вторых, возьмет на себя функции сетевого фильтра в период питания от электросети, который, к примеру, защитит дорогостоящее оборудование от перепадов напряжения или грозы.