Jakie urządzenie można zasilać z zasilacza buforowego? Dlaczego jest lepszy niż UPS?

Stając przed koniecznością wyboru podtrzymania zasilania dla instalacji zwykle bierzmy pod uwagę 3 rodzaje rozwiązań:

• zasilacze UPS
• przetwornice 12V -> 230VAC 
• zasilacze buforowe

Każde z nich ma zwoje wady oraz zalety.  To krótkie zestawienie pozwoli je szybko porównać i dobrać właściwe rozwiązanie do konkretnego przypadku. Należy pamiętać, że większość z tych wad można zminimalizować poprzez staranne wybieranie odpowiedniego rozwiązania i jego właściwe użytkowanie oraz konserwację.

Zasilacze UPS (Uninterruptible Power Supply) są urządzeniami, które zapewniają zasilanie awaryjne w przypadku przerwy w dostawie energii elektrycznej. Chociaż zasilacze UPS są bardzo przydatne w zapewnieniu ciągłego zasilania w przypadku awarii zasilania, mają też pewne wady, które należy wziąć pod uwagę:

• Wysoka cena. Zasilacze UPS są stosunkowo drogie w porównaniu do standardowych zasilaczy. Koszty mogą być jeszcze większe, jeśli wymagana jest wyższa moc wyjściowa.
• Krótki czas zasilania. Zasilacze UPS są zwykle projektowane tak, aby zapewnić krótki czas zasilania (np. 5-30 minut), co może być niewystarczające w przypadku dłuższych przerw w dostawie energii.
• Wymagają konserwacji. Baterie w zasilaczach UPS muszą być regularnie wymieniane, co zwiększa koszty użytkowania. Ponadto, zasilacze UPS wymagają okresowej konserwacji, aby zapewnić ich właściwe działanie.
• Zasilacze UPS mogą emitować hałas podczas działania, co może być uciążliwe dla użytkowników pracujących w pobliżu. Często wyposażone są w wentylator.
• Duże wymiary i waga. Zasilacze UPS są zwykle większe i cięższe niż standardowe zasilacze, co może stanowić problem w przypadku małych przestrzeni lub w przypadku potrzeby przenoszenia urządzenia. W przypadku montażu w szefie RACK należy uwzględnić odpowiednią ilość miejsca oraz wytrzymałość obudowy.
• Emisja ciepła. Zasilacze UPS mogą emitować dużo ciepła podczas pracy, co może być problematyczne w przypadku ich umieszczenia w słabo wentylowanym pomieszczeniu.

Przetwornice 12VDC na 230V AC stosowane do zasilania posiadają pewne wady, które należy wziąć pod uwagę:

• Przetwornice często posiadają niską sprawność energetyczną, co oznacza, że pobierają więcej energii niż jest potrzebne do zasilania urządzenia. To prowadzi do marnotrawstwa energii i wyższych kosztów związanych z rachunkami za energię elektryczną. Należy to również uwzględnić przy doborze odpowiednio większego akumulatora.
• Potrzebują chłodzenia. Przetwornice generują dużo ciepła podczas pracy i wymagają dodatkowego chłodzenia, aby utrzymać temperaturę wewnątrz urządzenia na odpowiednim poziomie. Często są wyposażone w dodatkowe wentylatory.
• Wymagają konserwacji. Przetwornice, podobnie jak zasilacze UPS, wymagają okresowej konserwacji, aby zapewnić ich właściwe działanie i wydajność. Regularne czyszczenie i wymiana części w przetwornicy może być kosztowne i czasochłonne. W wielu przypadkach uszkodzenie przetwornicy oznacza konieczność jej wymiany na nową.
• Mogą wprowadzać zakłócenia. Przetwornice mogą wprowadzać zakłócenia elektromagnetyczne do sieci elektrycznej, co może wpływać na działanie innych urządzeń podłączonych do tej samej sieci. W przypadku stosowania przetwornicy, konieczne jest upewnienie się, że wybrany model generuje napięcie wyjściowe odpowiedniej jakości (przebieg sinusoidalny) oraz że przetwornica nie zakłóca działania innych urządzeń.

Jakie są wady zasilaczy buforowych w porównaniu z UPS czy też przetwornicą?

• Mniejsza moc wyjściowa (40W / 70W / 100W)
• Mniejsze pojemności obsługiwanych akumulatorów
• Konieczność konserwacji.
• Brak możliwości zasilenia urządzeń 230VAC (np. duże rejestratory NVR z 4xHDD)

Zasilacze buforowe wymagają okresowej konserwacji, w tym regularnej wymiany baterii. Baterie te mają okresowo zużycie i muszą być wymieniane, aby zapewnić, że zasilacz będzie działać w razie potrzeby.

Z uwagi na to, że mamy ograniczoną maksymalną moc wyjściową dostępną dla odbiorników musimy uważnie dobierać obciążenie tak, żeby nie przekroczyć sumarycznie całkowitego dostępnego budżetu. W sytuacji kiedy mamy większe zapotrzebowanie konieczne będzie zastosowanie kolejnego zasilacza oraz akumulatora. Możemy wtedy pogrupować odbiorniki tak żeby rozłożyć obciążenie w miarę możliwości równomiernie pomiędzy zasilacze. Rozdzielenie funkcji zasilania pomiędzy kilka mniejszych urządzeń pozwala na utrzymanie pracy części systemu w przypadku potencjalnej usterki.

Gdzie jest przewaga w stosowaniu zasilacza buforowego

• Niska cena zakupu. Płytka zasilacza, obudowa oraz akumulator są sumarycznie tańsze niż najtańszy zasilacz UPS
• Długi czas zasilania. Zasilacze buforowe są zwykle projektowane tak, aby zapewnić długi czas zasilania. Standardowe zestawy mają możliwość potrzymania zasilania w zakresie od 1 do 4 godzin.  W szczególnych przypadkach czas ten może przekraczać 24h.
• Wysoka sprawność układu zasilacza oraz przetwornic powoduje, że nie wymagają dodatkowego chłodzenia w postaci wentylatora. Nie generują hałasu, a ilość ciepła wydzielana w obudowie jest na minimalnym poziomie. Umożliwia to montaż w organicznej przestrzeni w szerokim wyborze obudów zarówno wewnętrznych jak i zewnętrznych z IP56.
• Modułowa budowa pozwala na łatwą diagnostykę w przypadku awarii oraz możliwość wymiany tylko uszkodzonych elementów. Łatwy montaż w obudowie z otworami z użyciem kołków pozwala na szybka podmianę uszkodzonych modułów. Obudowy są dobierane w taki sposób aby podczas konserwacji i serwisu był łatwy dostęp do wszystkich elementów systemu bez konieczności demontażu.
• Szeroka gama obudów ABOX pozwala na taki dobór rozwiązania, że zasilacze mogą współpracować praktycznie z dowolnymi akumulatorami.  Bez problemu do wszystkich obudów pasują popularne modele akumulatorów od popularnych dostawców. Nie ma konieczności doboru akumulatora który spełnia konkretne wymogi producenta szczególnie pod względem wymiarów i proporcji kształtu.
• Istotną cechą zasilaczy buforowych jest często pomijana kwestia bezpieczeństwa użytkownika.  W zestawach, które proponujemy po zaniku lub odłączaniu zasilania sieciowego 230V maksymalne napięcie jakie może wystąpić nie przekracza 55V DC. Jest to napięcie bezpieczne i nie jest objęte ograniczeniem, które napotkamy w przypadku napięć 230V.

Dlaczego lepiej użyć zestawu zasilania oferowanego przez ATTE zamiast standardowego UPS’a ?

Wielokrotne przetwarzanie w rozwiązaniach UPS

Ograniczenie strat energii przy pracy na zasilaniu z akumulatora

Dlaczego sprawność zasilaczy i zastosowanych przetwornic ma znaczenie?

Każdy kolejny moduł lub stopień przetwarzania napięcia wprowadza niepotrzebne straty. W zestawach ATTE przywiązujemy do tego szczególna uwagę na dwóch poziomach. 

• maksymalne uproszczenie układu i organicznie niepotrzebnych stopni przetwarzania
• maksymalna sprawność wszystkich modułów zestawu

Szybkie porównanie sumarycznej sprawności pokazuje jak jeden "kiepski " element rzutuje na pracę całego zestawu.

0.93 x 0.93 x 0.85 = 0.73

0.6 x 0.93 x 0.85 = 0.47

Źle dobrany zasilacz lub przetwornica może skrócić czas podtrzymania nawet do 30%. Z drugiej strony pokazuje na to jakie oszczędności możemy uzyskać na dobrym doborze rozwiązania pod potrzeby konkretnej instalacji.  Zalety te można analizować w dwóch przypadkach:

• niższy koszt zakupu instalacji lub znacznie dłuższy czas pracy za podobną kwotę (w stosunku do alternatywnych rozwiązań),
• znaczne oszczędności w codziennych rachunkach za energię (przy rosnących cenach energii ten czynnik nabiera istotnego znaczenia, zwłaszcza w przypadku urządzeń pracujących 24/7 przez wszystkie dni w roku)

Jakie urządzenia możemy zasilać z zasilacza buforowego?

Przy użyciu dodatkowych przetwornic mamy możliwość zasilania odbiorników napięciami z zakresu 3.3-55V DC z budżetem do 100W. Dysponujemy następującymi przetwornicami:

• ASUC przetwornice podnoszące napięcie w wersji regulowanej ADJ lub z ustawionym na stałe  napięciem 24V / 48V / 55V DC
• ASDC przetwornice obniżające napięcie w wersji regulowanej ADJ w zakresie 3.3-12V DC
• AVC / AVIC przetwornice stabilizujące napięcie dedykowane dla urządzeń zasilanych napięciem 12V szczególnie wrażliwych na wahania napięcia takich jak np. rejestratory NVR/DVR lub serwery NAS z wbudowanymi dyskami HDD

Przykładowa lista urządzeń które możemy zasilić:

• kamery IP PoE
• kamery analogowe TVI/CVI/THD/itp.
• rejestratory NVR/DVR
• switche
• routery
• punkty dostępowe WiFi
• huby i koncentratory systemów Smart Home
• dyski NAS
• minikomputery
• oraz wielu innych ...

1x https://atte.pl/AUPS-100-120-F
1x https://atte.pl/ASUC-100-550-OF
1x https://atte.pl/ASDC-30-AD0-OF
1x https://atte.pl/AVC-30-120-OF

dodatkowo https://atte.pl/xPoE-6-11-OF do zasilenia kilku kamer IP

Porównanie wybranych obudów serii ABOX

Możliwe kombinacje instalacji akumulatorów

1x 7Ah

2x 7Ah

1x 18Ah

2x 18Ah

2x 36Ah