Istotne jest, by w sytuacji awaryjnej system zabezpieczenia zasilania zadziałał, tak jak się tego oczekuje. Dlatego warto inwestować w długoterminową niezawodność, niż oszczędzać, mając na uwadze potencjalne konsekwencje i koszty awarii.
Obserwując światowy rynek systemów zasilania bezprzerwowego (UPS), widać, że po okresie spowolnienia gospodarki światowej w minionych dwu latach osiąga on znowu dobre wyniki. Według danych firmy analitycznej IMS Research w trzecim kwartale 2010 r. zanotowano wzrost o 12,9% w porównaniu do analogicznego okresu poprzedniego roku. Najlepiej pod tym względem wypadła Azja i obie Ameryki. W Europie nadal widać skutki kryzysu. Warto zwrócić uwagę na rynek japoński, wcześniej zdziesiątkowany przez recesję, który zaczyna ponownie inwestować w wysokiej mocy systemy UPS dla centrów danych przedsiębiorstw. W Ameryce Północnej dobre wyniki zanotował rynek urządzeń jednofazowych, ale pod koniec 2010 r. widać też było ożywienie w sprzedaży urządzeń klasy ponad 100 kVA. Dowodzi to znaczenia, jakie przypisuje się dziś zapewnieniu właściwego zasilania.
Wiele dużych firm szuka niestandardowych systemów UPS do ochrony wrażliwego sprzętu elektronicznego i urządzeń. Powód, dla którego poszukuje się niestandardowych rozwiązań UPS, to brak produktów działających z obciążeniem elektrycznym, jakiego się oczekuje. Obecnie zwraca się też uwagę na jakość dostarczanego do chronionego urządzenia napięcia, stąd chcemy mieć systemy zasilania, które nie tylko izolują i „czyszczą” dostarczane z sieci energetycznej zasilanie, ale również kontrolują i monitorują moc wykorzystywaną przez odbiornik, by przedłużyć jego żywotność. Takie niestandardowe urządzenia są droższe, ale koszty, jakie się ponosi, są i tak niewielkie w porównaniu do kosztów wymiany newralgicznego wyposażenia.
Power Innovations International promuje obecnie standard Uninterruptible Power Quality (UPQ), który w stosunku do tradycyjnych systemów UPS skupiających się na zasilaniu awaryjnym w technologii UPQ koncentruje się głównie na kwestii jakości zasilania i zarządzania, a jednocześnie zapewnieniu zasilania zapasowego, gdy występują przerwy w dostawie prądu. Technologia UPQ zapewnia na przykład wiele poziomów izolacji i konwersji napięcia, pięć etapów w porównaniu do dwóch tradycyjnych UPS online. Wielu innych producentów UPS podąża też w tym kierunku.
Jeśli jesteśmy z branży, która korzysta z bardzo drogiego sprzętu elektronicznego, na pewno warto przyjrzeć się systemom UPQ i niestandardowym UPS, które mogą zaspokoić nasze potrzeby biznesowe i zapewnić bezpieczeństwo sprzętu operacyjnego.
Jak wybierać UPS?
Trzeba pamiętać, że UPS jest rozwiązaniem, które zabezpiecza przed krótkimi przerwami w zasilaniu. Należy ocenić, ile czasu potrzeba w takiej krytycznej sytuacji, aby bezpiecznie wyłączyć zasilane urządzenia lub uruchomić inne źródło zasilania awaryjnego.
Obliczenie maksymalnej mocy potrzebnej do zasilania podłączonych do UPS odbiorników jest stosunkowo proste. Producenci sprzętu zwykle publikują dane określające minimalne i maksymalne zapotrzebowanie swoich produktów. Tu warto jednak przewidzieć możliwość podłączenia większej liczby odbiorników. Dobrym pomysłem jest przewidzenie przyszłej rozbudowy lub – jeśli nawet nie jest obecnie planowana – to przynajmniej warto choćby zaplanować miejsce na umieszczenie kolejnego UPS lub zakupić taki, który można skalować poprzez dołączanie kolejnych modułów baterii. Niektóre średniej klasy modele zasilaczy UPS oferują możliwość łączenia w „kaskady” dodatkowych akumulatorów do głównego UPS. Nie zawsze też zwraca się uwagę na liczbę dostępnych gniazd przyłączeniowych. Jak to bywa w praktyce, często właśnie brakuje tych prostych elementów.
Na trwałość UPS-a duży wpływ mają warunki, w jakich pracuje. Specjaliści zwracają uwagę na właściwą temperaturę pracy, która nie powinna przekraczać 25°C. Również znaczne zapylenie czy zasłonięcie otworów wentylacyjnych (zwłaszcza w większych urządzeniach) może być powodem przegrzewania.
Choć jest to niedopuszczalne, zdarza się, że do chronionego obwodu elektrycznego podłącza się inne odbiorniki niż przewidziane, takie jak: czajniki, niszczarki dokumentów, a nawet kuchenki mikrofalowe itp. Stąd wykonanie niestandardowych wyjść ma też sens, choć podnosi koszty instalacji jako całości.
Do niedawna przy rozważaniach związanych z zakupem zastanawiano się, jaką wybrać technologię, w której wykonano UPS. Były do wyboru: off-line, line-interactive i podwójnej konwersji (online). Obecnie należy polecać tylko tą ostatnią, zapewniającą najlepszą jakość zasilania i filtracji napięcia. Jest to równocześnie swoisty firewall, chroniący wrażliwe urządzenia. Urządzenia dużej mocy są oferowane praktycznie tylko w takiej technologii. Teraz warto zwrócić uwagę na nowe możliwości, jakie oferują nowoczesne systemy UPS, czyli autodiagnozy, zdalnego informowania o zakłóceniach pracy, sterowania za pośrednictwem sieci komputerowych, bezprzewodowych, Internetu. Odpowiednie oprogramowanie wpływa zarówno na trwałość akumulatorów, znacznie przedłużając ich żywotność, jak też informując o środowisku pracy urządzenia, ostrzegając przy przekroczeniu zakresów właściwych temperatur, co wpływa na parametry pracy UPS-a. Należy też zwrócić uwagę, aby urządzenia mogły komunikować się poprzez sieci IT, BMS czy komunikacyjne protokoły przemysłowe z aplikacjami pracującymi w zasilanej sieci.
Przy wyborze urządzenia, zwłaszcza do zakładu produkcyjnego, należy zwrócić uwagę, czy system ma możliwość łagodnego startu, w momencie gdy w sieci pojawia się ponownie napięcie. W przypadku zasilaczy trójfazowych funkcja miękkiego startu będzie miała znaczenie przy ich współpracy z agregatami prądotwórczymi.
Cały system zasilania awaryjnego wykorzystujący UPS-y jest na tyle pewny i sprawny, na ile godne zaufania są same urządzenia. Dlatego tak znaczące jest, aby w zasilaczach były odpowiednio zaprojektowane wewnętrzne układy nadmiarowe, takie jak: wentylatory, sterowniki itp. Pozwala to na kontynuację pracy UPS-a w przypadku awarii jednego z jego elementów. Wraca tu również sprawa jakości środowiska, w którym są one instalowane. Szczególnie duże zapylenie może być powodem skrócenia żywotności takich urządzeń. Warto pomyśleć o dodatkowych filtrach powietrza w pomieszczeniach, w których są instalowane, chroniących przed kurzem i innymi zanieczyszczeniami. W projektowanych pomieszczeniach dla umieszczenia systemów UPS-ów należy zapewnić na przykład klimatyzację precyzyjną, która powinna bez względu na porę roku odprowadzić zyski ciepła z pomieszczenia, tak by utrzymać zadane parametry i nie dopuścić do przekroczenia temperatury +35°C (temperatura powietrza od 16 do 32°C).
Rynek w Polsce
Dostawcy UPS-ów coraz częściej widzą potrzebę oferowania kompletnych rozwiązań, w tym oprogramowania do zarządzania zasilaniem. Na przykład od niedawna firma Chloride wprowadziła nowe narzędzie konfiguracyjne systemu Trinergy. Narzędzie to jest aplikacją on-line, która umożliwia zbudowanie wirtualnego systemu Trinergy, dostosowując konfigurację do indywidualnych wymagań mocy i przestrzeni. Jednym kliknięciem myszy można zbudować własny system UPS spełniający indywidualne wymagania.
Przykładem dostosowywania się do potrzeb rynku jest firma Encon, posiadająca w ofercie nie tylko UPS-y
jako rozwiązania do samodzielnego montażu i konfiguracji, ale również oferująca doradztwo w kwestii doboru zasilaczy, dostawę i konfigurację UPS-a oraz serwis. Otwiera się też coraz większy rynek na modernizację i serwis systemów UPS. Kupując sprzęt, warto zainteresować się, jakie wsparcie oferuje nam kontrahent w kolejnych latach użytkowania systemu.
W ocenie działających na naszym rynku firm klienci biznesowi są najbardziej zainteresowani urządzeniami o mocy 10–200 kVA z tendencją w kierunku urządzeń mocniejszych. Dziś w naszym kraju najpopularniejsze marki producentów UPS-ów to APC-MGE (American Power Conversion od 2007 r. stanowi część koncernu Schneider Electric), Chloride Power, Ever, Gamatronic, Eaton (Powerware), Emmerson, GE i Socomec. Z firm specjalizujących się w zakresie systemów gwarantowanego zasilania warto wymienić: AMS Polska, Eaton Power Quality, Encon, Horus-Energia, MGE UPS Systems, Merawex, Siltec, Pex-Pool Plus czy Electronic Power Systems, Comex. Są także polscy producenci UPS-ów, jak Fideltronik-Inigo lub Ever.
Zgodnie z założeniami projektowymi UPS powinien funkcjonować przez 5 do 10 lat. Jednak przy prawidłowej konserwacji można ten czas wydłużyć nawet do 20 lat. Technologie stosowane obecnie są już dojrzałe i sprawdzone. Dlatego warto inwestować w urządzenia droższe, o lepszych parametrach pracy i wygodniejszej obsłudze, bo w długim okresie użytkowania będziemy mieć lepsze zabezpieczenie urządzeń ważnych na przykład dla produkcji czy działalności firmy.
Obsługa
Urządzenia UPS są w dużym stopniu bezobsługowe, jednak aby zapewnić im właściwą trwałość i sprawność, producenci zalecają na przykład okresowe czyszczenie wentylatorów i kanałów wentylacyjnych w UPS-ie dla zagwarantowania właściwej cyrkulacji powietrza w urządzeniu i wokół baterii. GE zaleca wymianę wentylatorów w urządzeniu po każdych 20 tys. godzin, a po każdych 50 tys. godzin wymianę niektórych elementów, takich jak: kondensatory w filtrze DC, bateria litowa do podtrzymania danych na płytach elektroniki sterującej. Jeśli nie nadzorują tego systemy elektroniczne (wyłączony automatyczny test baterii), należy okresowo ręcznie przeprowadzać test baterii, aby sprawdzić, czy bateria zapewni wymagany czas podtrzymania w przypadku zaniku napięcia sieci zasilającej (zaleca się test baterii przynajmniej raz na 3 miesiące). Przy długich okresach odłączenia UPS-a od zasilania, by zagwarantować pełne naładowanie baterii, UPS powinien być włączany do pracy przynajmniej na 12 godzin co każde 3 miesiące. Niezastosowanie tych zasad może spowodować trwałe uszkodzenie baterii.
Niestety nadal jeszcze nie wszyscy doceniają wagę zastosowania UPS-ów w zabezpieczeniu procesów produkcyjnych. Panuje przekonanie, że rolę zabezpieczenia spełni równie dobrze zwykły transformator separujący. Choć mogą one ograniczać wpływ impulsowych wzrostów napięcia, spadków i oscylacji, to trzeba pamiętać, że negatywne oddziaływanie na urządzenia elektroniczne ma też jakość napięcia. Wadliwe może zakłócać pracę, powodując błędy.
Jak podkreśla Wojciech Ptak z firmy Encon, UPS to nie tylko podtrzymanie napięcia zasilającego, ale również ochrona przeciwprzepięciowa i zabezpieczenie przed różnymi anomaliami występującymi w sieci podłączonych do zasilacza urządzeń. Dlatego uważa, że zakup samego
UPS-a już jest oszczędnością, która zabezpiecza użytkownika przed wydatkiem związanym z awarią niezabezpieczonego sprzętu.
Na zakończenie warto też wspomnieć o przepisach dotyczących urządzeń elektrycznych o dużej mocy, do których obsługi (eksploatacji) obsługujący bezwzględnie musi posiadać uprawnienia.
