Niech moc będzie zawsze w Twoim zasięgu

Z zasilaczem awaryjnym UPS chwilowa przerwa w dostawie prądu nie stanowi najmniejszego problemu. Pokazujemy, do czego służą UPS-y i dlaczego warto posiadać urządzenia tego typu we własnym domu.

Przerwy w dostawach prądu mimo iż występują coraz rzadziej nadal mogą znacząco utrudnić życie, a na dodatek spowodować utratę danych oraz przerwać ciągłość pracy. Rozwiązaniem tego typu problemów są zasilacze awaryjne zwane popularnie UPS. Z języka angielskiego skrót ten posiada rozwinięcie uninterruptible power supply, co oznacza niezakłócone zasilania energią. Wbrew pozorom urządzenia tego typu chronią nie tylko stacjonarne komputery PC przed utratą zasilania, ale również inne urządzenia takie, jak systemy smart home. Ogólna zasada działania UPS-a jest bardzo prosta. Jest to produkt, którego głównym zadaniem jest utrzymanie zasilania innych urządzeń elektrycznych w przypadku zaniku dostępu do prądu. UPS posiada wbudowane akumulatory, które są stale naładowane, aby w przypadku przerwy w dostawie zasilania dostarczyć odpowiednią ilość prądu. Dodatkowo urządzenia takie posiadają wbudowane zaawansowane systemy, które chronią wrażliwą elektronikę przed wszelkiego rodzaju przepięciami.

Zasilacze awaryjne są niepozornymi urządzeniami, które przydają się w najmniej oczekiwanym momencie. Trzeba wiedzieć, że zasilacze UPS przez lata znacznie ewoluowały i są istotnym elementem infrastruktury sieciowej oraz elektronicznej w domu, mieszkaniu lub biurze.

UPS-y posiadają w chwili obecnej znacznie więcej funkcji niż zapewnienie stałego dostępu do energii. Przypominamy, w jakich scenariuszach przydatne są domowe zasilacze awaryjne:

  • Zanik napięcia - nagły zanik napięcia powoduje, że wszystkie urządzenie nieposiadające własnego zasilacza wyłączają się. W przypadku podpięcia ich do UPS-a użytkownik ma kilka minut, aby zapisać pracę, dokończyć aktualizację systemu i bezpieczenie wyłączyć komputer PC.
  • Zakłócenia w sieci energetycznej - kolejną rzeczą, przed którą chronią nowoczesne UPS-y są wszelkiego rodzaju zakłócenia w sieci energetycznej i instalacji elektrycznej w domu. Możliwe, że inny domownik korzysta z elektronarzędzi lub znacznie obciąża instalacje na przykład ładując akumulator samochodowy w garażu. Może to wpłynąć negatywnie na pracę komputera.
  • Spadki napięcia - nawet niewielkie nagłe spadki napięcia mogą powodować spore komplikacje. Jeżeli użytkownik korzysta z wydajnego komputera o poborze mocy na poziomie 800-1000 W może okazać się, że przez chwilowy spadek napięcia komputer zrestartuje się. Skutkiem restartu może być utrata niezapisanych dokumentów lub w przypadku graczy przerwanie rozgrywki sieciowej.
  • Przepięcie - ma miejsce, gdy napięcie w sieci wzrasta ponad nominalną wartość. Takie działanie bardzo źle wpływa na wszelkiego rodzaju elektronikę, a w szczególności narażone są zasilacze komputerowe, które podpięte są bezpośrednio do źródła prądu. Korzystając z UPS-a zasilacz komputerowy nie jest podpięty bezpośrednio do sieci lecz do zasilacza UPS, który zniweluje przepięcie i dostarczy do komputera prąd o oczekiwanych parametrach
  • Burza (wyładowanie atmosferyczne) - wyładowania atmosferyczne rzadko są przyczyną uszkodzeń elektroniki, ale jeżeli do nich dojdzie skutki są bardzo poważne. W przypadku uderzenia przez piorun bezpośrednio w dom/blok lub w bardzo niewielkiej odległości od niego wszystkie urządzenie podłączone do instalacji elektrycznej ulegają uszkodzeniu. Inaczej ma się sprawa w przypadku, gdy sprzęt elektroniczny podłączony jest do listwy antyprzepięciowej lub zasilacza awaryjnego UPS.

Zauważamy rosnące zainteresowanie zasilaczami awaryjnymi ze strony użytkowników indywidualnych i małych firm. Wynika to z faktu większej świadomości klientów w zakresie konieczności ochrony elektroniki użytkowej wrażliwej na zmiany napięcia, właściwej oceny ryzyka utraty cennych danych, rosnącego rynku smart-home oraz bogacenia się społeczeństwa (UPS nie jest już dobrem „luksusowym”).

W naszych domach wykorzystujemy m.in coraz droższe i bardziej zaawansowane rozwiązania audio-video, których uszkodzenie w wyniku przepięć bądź zaniku energii elektrycznej, po upływie gwarancji, oznacza wymierne koszty dla użytkownika. Stosując zasilacze UPS nie tylko chronimy domową elektronikę, ale również w istotny sposób przedłużamy jej żywotność i poprawiamy jakość funkcjonowania urządzeń.

Mirosław Pisaniec, Channel Manager, Secure Power, APC by Schneider Electric

Mirosław Pisaniec, Channel Manager, Secure Power, APC by Schneider Electric

Nowoczesne UPS-y do zastosowań domowych wyposażone są w szereg ciekawych funkcji takich jak okresowy autotest obejmujący funkcję wczesnego ostrzegania, co pozwala na podjęcie prewencyjnych czynności konserwacyjnych.

Dzięki inteligentnemu ładowaniu precyzyjnemu możliwa jest maksymalizacja wydajności, czasu eksploatacji i niezawodności akumulatorów.

Bardziej zaawansowane UPSy z funkcją AVR automatycznie podwyższają niskie napięcie i obniżają wysokie do poziomów odpowiednich dla zasilanych urządzeń. Możliwość wyboru jednego ze wstępnie zdefiniowanych napięć przełączania odpowiednio do jakości zasilania (wysoka, średnia lub niska czułość) pozwala maksymalnie wydłużyć czas podtrzymania i skutecznie chronić wrażliwe układy elektroniczne.

Bardzo istotna jest ochrona sprzętu przed przepięciami przedostającymi się "tylnymi drzwiami" poprzez linie transmisji danych (sieć ethernet, linie koncentryczne i telefoniczne), które są w równym stopniu niebezpieczne jak przepięcia przenoszące się przez linie energetyczne. Klienci powinni zwracać szczególną uwagę na spełnienie wymogów certyfikacyjnych i zgodności z normami elektrycznymi obowiązującymi w Polsce.

Nowe technologie zastosowane w produkcji UPS-ów umożliwiają zwiększanie mocy wyjściowej przy jednoczesnej redukcji wagi i zmniejszeniu gabarytów urządzeń (odpowiednio nawet o 30% i 10%). Stosowane są wyświetlacze o wysokiej jakości oraz możliwość ochrony linii transmisji danych o przepustowości 1Gb/s.

Rodzaje zasilaczy UPS

Na rynku dostępne są trzy rodzaje zasilaczy awaryjnych. Poniżej w skrócie opisujemy każdy z typów.

  • Zasilacze Offline powodują, że podłączone do nich urządzenia mają bezpośrednie połączenie do sieci, a akumulatory dołączane są w razie potrzeby. Rozwiązanie to ma zalety w postaci niższego kosztu produkcji oraz braku hałasu i ciepła emitowanego przez UPS. W czasie normalnej pracy zasilacz UPS pobiera znikomą ilość prądu, która wykorzystywana jest przez układ sterownia. W razie zaniku napięcia, jego zbytniego obniżenia lub zwiększenie natychmiastowo odłączone jest zasilanie z sieci, a UPS staje się akumulatorem, który zasila podłączone urządzenia.

  • Zasilacze line interactive to najbardziej popularne rozwiązanie w urządzeniach przeznaczonych do domu oraz małych biur. Ich konstrukcja bazuje na zasilaczach offline, ale w najważniejszych aspektach konstrukcyjnych nie brakuje różnic. UPS-y line interactive monitorują napięcie, częstotliwość oraz kąt przesunięcia fazowego. Pozwala to na synchronizację parametrów pracy falownika z siecią energetyczną. Rozwiązanie to umożliwia szybsze przełączenie się na pracę z akumulatorów w sytuacji przerwy w dostawach prądu. Czas przełączania wynosi kilkanaście milisekund. Flagowe modele potrafią przełączyć się w zaledwie kilka milisekund. Zasilacz line interactive przełączają się na pracę z akumulatora przy większych wahaniach napięcia, niż modele offline

  • Zasilacze Online całkowicie odseparowują podłączone urządzenie od instalacji elektrycznej. Ten rodzaj UPS-ów posiada w środku przetwornik oraz falownik. Układ zapewnia bardzo stabilne napięcie na wyjściu oraz umożliwia niemal 100 procentowe odseparowanie urządzeń końcowych od zakłóceń i zaników napięcia sieciowego. Ważne jest, aby moc UPS-a była taka sama lub wyższa od urządzeń, które są do niego podłączone. Zapobiegnie to wyłączeniu sprzętu spowodowanego zbyt małą mocą zasilacza awaryjnego. W przypadku zaniku prądu zasilacz UPS niemal natychmiastowo w przeciągu ułamek sekundy przełącza się na zasilanie z wbudowanego akumulatora.

Na co zwrócić uwagę przy zakupie UPS-a?

Przed zakupem UPS-a trzeba sprawdzić czy spełnia on wymagania kupującego. W tym poradniku pokazujemy, na co zwrócić.

Szczególnie ważna jest specyfikacja techniczna. Zasilacz awaryjny musi mieć odpowiednią moc wyjściową, napięcie wyjściowe, a także oferować jak najdłuższą gwarancję producenta, która uchroni użytkowników od potencjalnej kosztownej wymiany akumulatora. Coraz częściej producenci zwracają również uwagę na rozmiary.

Przykładowo zasilacz UPS , którym warto się zainteresować to APC Back BR1200G-FR, który posiada moc wyjściową 720W. Wystarczy ona do zasilania komputera biurowego wraz z całym osprzętem lub konsoli do gier oraz monitora. UPS waży zaledwie 11 kg - tyle ile przeciętny komputer stacjonarny. Jego wymiary to 112 mm x 301 mm x 380 mm, dzięki czemu jest to bardzo kompaktowe urządzenie. Model APC Back BR1200G-FR oferuje również pełną sinusoidę na wyjściu i powinien zaspokoić nawet najbardziej wymagających użytkowników.

Dla przykładu typowy komputer biurowy posiada zasilacz o mocy od 450 W do 600 W. Monitor biurowy o przekątnej 22-24 cale z podświetleniem LED pobiera od 10 W do niecałych 60 W podczas użytkowania z pełną jasnością. Dzięki temu przy zastosowaniu APC Back BR1200G-FR można korzystać z takiego zestawu bez obawy o nagłe wyłączenie się komputera lub utratę danych.

Konsola Xbox One X pobiera w czasie spoczynku około 70 W. Podczas grania w najbardziej wymagające gry pobór prądu nie przekracza 200 W. Najbardziej oszczędne telewizory o przekątnej 50-60 cali i rozdzielczości 4K z obsługą HDR, które pozwalają w pełni wykorzystać potencjał mocniejszej konsoli od Microsoftu zużywają od około 55 W do niespełna 150 W. Łącznie zestaw taki zużywa maksymalnie 350 W. Dzięki APC Back BR1200G-FR można grać na konsoli Xbox One X, a dodatkowo podłączyć na przykład router sieciowy (przeciętnie 5 W - 15 W) lub inne urządzenie do UPS-a. Taki zestaw i tak nie spowoduje wyłączenia się sprzętów przy okazji zaniku prądu z sieci.

Zasilacze UPS nie służą jedynie do podtrzymania zasilania dla komputerów stacjonarnych.

Poniżej przedstawiamy typowe zużycie prądu dla urządzeń, które mogą zostać podpięte do zasilaczy awaryjnych:

  • urządzenia typu smart home - kilka watów
  • kamera IP do monitoringu - około 10 W
  • pompka do akwarium - od kilku do kilkudziesięciu W w zależności od rodzaju i wielkości akwarium
  • sterownik ogrzewania domowego - od kilku do kilkunastu W
  • pompa obiegowa w piecu gazowym - 100-200 W
  • alarm domowy - 30-50 W

Idealnym urządzeniem do zasilania takich sprzętów jest APC Back BV800I, który posiada moc wyjściową 800 VA, napięcie wyjściowe 230 V, a czas przełączenia wynosi zaledwie 6 ms. Moc wyjściowa APC Back BV800I to 450 W. Urządzenie posiada 6 gniazd wyjściowych i ładuje się do pełna w 8 godzin.

Dzięki niemu użytkownik może podpiąć pompkę do akwarium, sterownik ogrzewania i pompę obiegową i alarm, a nadal będzie miał spory zapas mocy. Można go wykorzystać na przykład na podłączenie router i system monitoringu.

Na rynku dostępny jest również model APC Back BE550G-CP, który posiada moc wyjściową 550 VA/330W. Urządzenie to oferuje słabsze parametry niż APC Back BV800I, ale oferuje aż 8 gniazd wyjściowych. Rekomendujemy użycie APC Back BE550G-CP do zasilania wszystkich urządzeń smart home takich, jak kamery sieciowe, czujniki, centralki, sensory, a także infrastruktury sieciowej - router, modem, punkty dostępowe, switche.

Podsumowanie

Podsumowując zasilacze UPS dzielą się na trzy główne rodzaje, a dwa z nich mają zastosowanie w domu oraz małych biurach.

Zasilacz awaryjny typu Online w całości odseparowuje urządzenie końcowe od instalacji elektrycznej. Zaletami takiego rozwiązania jest dostarczanie prądu o takich samych parametrach przez cały czas. Niestety wiąże się to z hałasem, który generowany jest przez chłodzenie urządzenia.

Inną metodę działania posiadają UPS-y line inactive. Ich główną zaletą jest niewielki czas potrzebny na przełączenie się na zasilanie z wbudowanych akumulatorów. To bardzo istotne, aby zapewnić ciągłość pracy urządzeń nie wyposażonych w własne zasilanie. Kolejnym niepodważalnym plusem jest możliwość wytwarzania napięcia o znacznie lepszej jakości.

Niezależnie od rodzaju zasilacze awaryjne UPS to przydatne urządzenia, które zapewniają stały dostęp do prądu dla komputerów oraz domowej infrastruktury krytycznej, a także chronią te urządzenia przed uszkodzeniami.