Расчёт выходной мощности ИБП
Чтобы выбрать бесперебойник для резервного электропитания критически важной техники в период блэкаута, нужно:
- узнать единовременное потребление каждого электроприбора, который будет подключен к бесперебойнику;
- выяснить возможные стартовые токи нагрузки с электромотором;
- рассчитать, сколько единовременно потребляет всё оборудование;
- прибавить мощностной запас.
Разберем каждое действие подробно.
1. Определение потребляемой мощности каждого прибора
Выбор ИБП по мощности необходимо начинать с определения единовременного потребления каждого прибора, который будет подключаться к бесперебойнику.
Потребляемая (активная) мощность или единовременное потребление электротехники указывается в ваттах или киловаттах (Вт / кВт). Эту величину нельзя путать с другой единицей – кВт∙ч, так как она указывает расход энергии электроприборов за определенное время.
Есть техника с дополнительной мощностной характеристикой, обозначающей эффективность её работы по своей специфике (например, тепловая энергия котла отопления). Она также указывается в киловаттах, но при выборе ИБП не учитывается.
Некоторые производители вместо активной указывают только полную мощность, которая обозначается в вольт-амперах (ВА / кВА). Первое значение может быть ниже или ровно второму, но не превышать его.
Чтобы выбор ИБП был корректным, нужно сделать расчет по каждой из этих величин. Если данные есть только по одной из них, то другое можно вычислить по следующим формулам – ВА = Вт / cosφ или Вт = ВА х Cosφ, где:
- ВА – полная мощность прибора;
- Вт – его активная мощность;
- Cosφ – коэффициент мощности, который указывается в характеристиках электроприбора как «power factor» или «PF». Если сведений о нём нет, то можно взять среднее значение – 0,8.
2. Определение пускового тока
Если к ИБП планируется подключение нагрузки, у которой внутри есть электромотор (например, у циркуляционного насоса, холодильника, принтера, вентиляторного оборудования и др.), то важно знать её максимальное потребление в момент запуска.
Пусковой ток – это максимальное потребление электроприбора при включении его внутреннего электромотора или нескольких электродвигателей. Время запуска такой нагрузки обычно длится несколько секунд. При этом её номинальная потребляемая энергия может увеличиваться в несколько раз по сравнению с обычным режимом работы.
Чтобы выбрать бесперебойник корректно, расчёт обязательно должен быть с учетом пусковых значений всей нагрузки с электромоторами, которой требуется резервное питание.
Информация о величине стартового тока не всегда указывается в документации. Поэтому её нужно уточнить у специалистов или отыскать в интернете. Если пусковой ток при выборе ИБП не закладывать, то устройство при каждом запуске такой техники будет находиться в перегрузке.
Посчитать максимальную потребляемую энергию во время запуска можно самостоятельно, если есть сведения о том, во сколько раз увеличивается стартовое потребление электроприборов такого типа. Например, у циркуляционных насосов пусковой ток в три раза увеличивает его энергопотребление. Для расчёта можно воспользоваться следующей формулой – P1 = Pном х N, где:
- P1 – максимальная потребляемая энергия нагрузки;
- Pном – номинальное значение без пускового тока;
- N – кратность стартового тока (во сколько раз увеличивается номинальная величина при запуске).
3. Расчёт суммарной потребляемой мощности всего оборудования
Чтобы посчитать суммарную потребляемую мощность всего оборудования, нужно данные каждого прибора (уже с учетом возможных стартовых токов) сложить вместе по следующей формуле – Pсумм = P1 + P2 + P3 + PN, где:
- Pсумм – совокупная потребляемая энергия подключаемого оборудования;
- P1 – потребляемая энергия прибора №1;
- PN – потребление других приборов.
Получившееся значение должно быть ниже выходной мощности ИБП. Если этого правила не придерживаться, то при работе с нагрузкой у источника бесперебойного питания возникнет перегрузка, из-за которой устройство будет отключать электротехнику или переключаться на байпас – питать её от электросети напрямую.
4. Определение выходной мощности ИБП
Чтобы выбрать ИБП по этому параметру, нужно к суммарному потреблению всего электрооборудования добавить мощностной запас 30%. Он необходим для нормального функционирования источника бесперебойного питания, когда в сети происходят сильные просадки вольтажа.
При значительных сетевых падениях мощность бесперебойника снижается. Чтобы компенсировать такую потерю, ему необходим мощностной запас. Если его нет, ИБП при каждом «проседании» сети будет переключаться на аккумуляторные батареи, что только ускорит их износ.
Рассчитать требуемой параметр для ИБП можно по формуле – Pвых = Pсумм х 1,3, где:
- Pвых – требуемая выходная мощность ИБП (значение у бесперебойника должно быть не менее получившейся величины);
- Pсумм – совокупное потребление электротехники со стартовыми токами;
- 1,3 – запас 30%.
Более значительный запас рационально закладывать только в том случае, если в перспективе планируется подключать дополнительное оборудование.
Номинал бесперебойника должен превышать потребление нагрузки по ваттам и вольт-амперам.
Для выбора источника бесперебойного питания нужно округлить получившуюся величину в большую сторону к ближайшей по этому параметру модели бесперебойника, которую можно купить в магазине.
Примеры выбора ИБП по мощности
Рассмотрим несколько примеров выбора онлайн ИБП по мощности.
Для энергозависимого котла и внешнего циркуляционного насоса
| Нагрузка | Потребление, в Вт |
| Котел | 114 |
| Внешний циркуляционный насос | 30 х 3 (пусковой ток) = 90 |
| Суммарное потребление с запасом 30% | (114 + 90) х 1,3 = 265 |
Расчёт полной мощности (среднее значение Cosφ = 0,8): 265 Вт / 0,8 = 331 ВА.
Требование по выходной мощности для ИБП: не менее 331 ВА / 265 Вт.
Из мощностного ряда «Штиль» можно выбрать источники бесперебойного питания с номиналом 500 ВА / 400 Вт:
- SW500L, SW500SL настенного исполнения;
- STR500SL, STR500SL-18 напольного/стоечного исполнения.
Для группы оборудования
| Нагрузка | Потребление, в Вт |
| Холодильник (у моделей с линейным (обычным) компрессором при стартовом токе энергия может увеличиваться в 7 раз) | 120 Х 7 = 840 |
| Компьютер (монитор и системный блок) | 600 |
| Телевизор | 150 |
| Суммарное потребление с запасом 30% | 3(840 + 600 + 150) х 1,3 = 2067 |
Расчёт полной мощности (среднее значение Cosφ = 0,8): 2067 Вт / 0,8 = 2583 ВА.
Выходная мощность ИБП должна быть не менее 2583 ВА / 2067 Вт.