UPS dayanma süresi hesaplama
Bir evin elektrik tesisatı ile bilgisayarımız arasında bir UPS’nin olması, herhangi bir kesinti olması durumunda oldukça önemlidir. Bir UPS’nin gücünü seçmek kolay değildir, UPS’in hangi kapasiteye sahip olması gerektiğini bilmek için bir dizi hesaplama gerektirir. Ek olarak, UPS’in kaç saat dayanabileceğinin nasıl hesaplanacağını açıklayacağız.
UPS nedir?
Bilgisayar gibi ona bağlı elektronik bir cihazın bir süre daha çalışmaya devam etmesini sağlayan bir enerji depolama sistemidir. Kesintisiz Depolama Sistemleri veya UPS, her şeyden önce elektrik kesintilerine karşı koruma sağlamak ve böylece veri kaybını veya bozulmasını önlemek için bilgi işlemde gereklidir. Bir bilgi işlem cihazını çalıştırabileceğiniz süre, UPS’in kapasitesine ve bilgi işlem ekipmanının tüketimine bağlıdır.
Dahili olarak, diyebiliriz ki, bir UPS’nin yapısı, bir veya daha fazla aküye ve bir dizi elektronik devreye dayalı olarak oldukça basittir. Pilleri şarj etmek için ev kurulumumuzun alternatif akımını (AC) doğru akıma (DC) çeviren bir devremiz var. Ayrıca elektrik kesintisi algılandığında doğru akımı alternatif akıma çeviren ek bir devre bulunmaktadır.
UPS’in kalitesine bağlı olarak az ya da çok fayda sağlar. Normalde, en ucuz olanlar, güç kaynağının olmadığı zamanlar için yedek görevi görür. En gelişmiş UPS’ler, küçük geçici voltaj yükselmelerine karşı koruma sağlama ve hatta voltaj gürültüsünü bastırma yeteneğine sahiptir. Bazı daha gelişmiş UPS’ler, akıllı telefonlar veya tabletler gibi cihazları şarj etmek için ek USB bağlantı noktaları sunar. Hatta bazılarında, kablolamada olabilecek elektriksel gürültüyü ortadan kaldırmaya yarayan Ethernet konektörleri bulunur. Bu durumda internet hızında bir azalma olacağını unutmayın.
Bilmemiz gereken elektrik gücü türleri
Aklımızda bulundurmamız gereken ilk şey, UPS’lerin genellikle işaretlediği gücün bir bilgisayarın tükettiği güçten farklı olmasıdır. Bunu yapmak için önce elektrik gücü ile ilgili aşağıdaki kavramları bilmeliyiz:
- Elektrik gücü: Yararlı iş yapan tüm bu enerjidir. Örneğin, bir ampulün aydınlatmak için tükettiği şey. Formülü:
P=V*I*cos(φ)
; Burada «P» birimi watt (W), «V» elektrik voltajı (V), «I» elektrik akımı (A) olan elektrik gücü ve «cosφ» güç faktörüdür. - Reaktif güç: Gerçekten faydalı iş yapmayan bir enerjiden bahsediyoruz. Bu tür enerji, çok sayıda bobinin (normalde motorların) bulunduğu kurulumlarda ortaya çıkar. Formülü:
Q=V*I*sin(φ)
; Burada «Q» birimi reaktif volt-amper (VAr) olan reaktif güçtür, «V» elektrik voltajıdır (V), «I» elektrik akımıdır (A) ve «sin(φ)» bunun tersidir güç faktörüdür ve birimi yoktur. - Görünen güç: Aktif ve reaktif güçlerin vektör toplamı. Formül:
S=V*I
; burada “S” birimi volt-amper (VA) olan toplam elektrik gücüdür, “V” elektrik voltajıdır (V) ve “I” elektrik akımıdır (A) - Güç faktörü: Sağlanan enerji (görünen güç) ile fiilen tüketilen enerji (aktif güç) arasındaki orandır. Aşağıdaki gibi hesaplanır:
FP=P/S
; burada “PF” aktif güç ile görünen güç arasındaki orandır ve birimi yoktur, “P” aktif güçtür (W) ve “S” görünen güçtür (VA). Bu değer “φ” parametresidir.
İhtiyacım olan UPS’in gücünü nasıl bilebilirim?
Pekala, artık farklı elektrik güçleri hakkında temel bilgilere sahip olduğumuza göre, bir UPS seçmenin zamanı geldi. Her şeyden önce, ekipmanımızı destekleyen bir UPS seçebilmek için bilgisayarımızın ne kadar tükettiğini bilmeliyiz.
En kolay yol, fişe bağlanan ve bilgisayarımızı bağladığımız bir wattmetre satın almaktır. Bu cihazlar, bilgisayarımızın tüketimini yeterince hassas bir şekilde bilmemizi sağlar. Oyun oynayacak veya ağır işler yapacaksak ideal olan bu durumda değeri yazmaktır.
Bu cihazı almak istemiyorsak, seçilen donanıma göre bilgisayarımızın tüketimini aşağı yukarı hesaplayabiliriz. İşlemcinin ve ekran kartının tüketimini görmek için üreticinin sayfasına bakabiliriz. Ardından, en yüksek değere yaklaşık 50W ekliyoruz (bu, anakartın, RAM’in ve SSD’nin maksimum tüketimidir). Aşağı yukarı bize bilgisayarın maksimum tüketimini verecek, bu da elde edilmesi çok zor bir şey.
Hangi UPS gücüne ihtiyacım var?
Diyelim ki oyun oynadığımızda tüketimin 300W olduğunu ölçtük. İdeal olarak, daha fazla yük olması veya daha fazla bağlantımız olması durumunda bir marj olması için UPS’in gücü 400 W’tır. Ancak UPS’ler görünür güç (VA) olarak ifade edilir. Peki hangi UPS’i satın alacağımı nasıl bileceğim?
Yukarıda açıkladığımız formüller ile ihtiyacımız olan UPS gücünü kolaylıkla bilebiliriz. Aktif gücü güç faktörüne bölmek kadar basittir. Formül şu şekilde olacaktır: S=P/FP
.
Tamam, güç faktörünün ne olduğunu bilmiyoruz ve gerçekten gerekli değil. Piyasadaki UPS’lerin çoğu 0,7 ile 0,6 arasında bir güç faktöründe (PF) çalışır. İdeal olanı, güvenli tarafta olmak için ideal olarak 0,6 değerini seçerek muhafazakar bir güç faktörünü tercih etmektir. Tanınmış ve güvenilir bir markadan bir UPS seçersek, güç faktörünü 0,7 olarak seçebiliriz. Dikkatli olun, çünkü çok düşük fiyatlı bir Çin malı UPS’i seçersek, ideal olan sadece 0,5’lik bir PF elde ederiz.
400W’lık bir tüketim için, 0,6 güç faktörünü alarak, bu bize UPS’nin en az 666,66VA olması gerektiğini verir. Bu güçte UPS yok, bu yüzden 700VA’dan birini seçeceğiz.
UPS ne kadar süre dayanır?
Artık UPS’in gücünü nasıl hesaplayacağımız konusunda net olduğumuza göre, bize ne kadar süre dayanacağını bilmenin zamanı geldi. Bunun için de aşağıdaki gibi güzel bir formülümüz var: T = [(N*V*Ah*Ef)/S]*60
Tamam, şimdi her bir parametrenin ne olduğunu açıklayacağız:
- T: UPS’in sahip olacağı toplam dayanma süresidir
- N: UPS akü sayısıdır, normalde üretici bu parametreyi belirtir
- V: Pillerin sunduğu voltajdır.
- Ah: pilin amper/saatidir (Ah)
- Ef: Pillerin verimliliğidir. Normalde %98-90 arasındadır, ancak normalde otonominin hesaplanması için ortalama bir terim olan %95 alınır
- S: UPS’in görünen gücüdür
- 60: Dakika cinsinden bir saati temsil eder ve sonucu kolayca yönetilebilir bir ölçü birimine dönüştürmek için kullanılır
Hesaplama örneği
Diyelim ki 700VA’lık bir UPS’imiz, iki pilimiz, 9V ve 5Ah’lik bir pil voltajımız var. Ayrıca %95’lik bir verimlilik varsayıyoruz (bunu formülde uyguladığımızda, 0,95 olarak zaten dönüştürülmüş olması ilginçtir). Şimdi formüldeki verileri basitçe değiştiriyoruz, böylece:
T= [(2*9*5*0.95)/700]*60 —> Bunun sonucu: T= 7.32 dakika
Böylece seçilen UPS ile sistemi güvenli bir şekilde kapatabilmek için 7 dakikadan fazla süreye sahip olacağız. KGK’nın tasarlandığı gücün, bir marjın olması için gerçek güç tüketiminden daha büyük olduğunu, dolayısıyla sürenin çok daha büyük olacağını aklımızda tutmalıyız. Her ne olursa olsun, süre sistemi güvenli bir şekilde kapatmak için fazlasıyla yeterli.