Характеристики и особенности кладки кемарических блоков

Керамические блоки: плюсы и минусы. Кладка керамоблоков.

Из-за отличных теплоизолирующих свойств и экологической чистоты материала строительство домов из керамических блоков становится все более распространенным.

Эти изделия отличаются прочностью, надежностью и хорошо зарекомендовали себя при возведении жилых домов. Керамоблоки состоят из природного материала – глины – и имеют микропористую структуру.

Особенности и характеристика материала

Изделие представляет собой усовершенствованный вариант обычного кирпича. Это крупноформатный стройматериал с пустотами внутри и рифлеными гранями по бокам. Его небольшой вес и крупные размеры делают возведение жилья практичным и уменьшают сроки проведения работ.

Высокая энергоэффективность блока достигается за счет поризованной структуры и компонентов, входящих в его состав. В процессе производства в глиняный замес добавляют древесную стружку, которая при последующем обжиге выжигается, и на ее месте появляются микроскопические поры. Они и повышают теплоизоляционные качества материала.

Внутри керамоблок представляет собой пустотелую многощелевую конструкцию. За счет пустот, заполненных воздухом, и микропор материал имеет низкую теплопроводность.

Размеры и пропорции блоков

Из-за своей формы блоки очень практичны при кладке стен. Сама технология их производства предусматривает использование высокоточного оборудования. В результате чего изделия имеют очень точные размеры.

Стыкуются керамические блоки между собой с помощью вертикальных пазов. На их внутренних гранях есть несколько продольных пазов, которые служат для плотного соединения материала без использования раствора.

Такой способ укладки никоим образом не влияет на теплопроводность стены. Поскольку вертикальный шов закрытый, кромками пазов и стену в дальнейшем штукатурят с обеих сторон. Для практичного оштукатуривания на наружной части блоков есть мелкие продольные пазы.

Размеры блоков бывают различными. Их длина бывает 25 , 30 , 38 , 44 , 50 , 51 см , а ширина – 23 , 24 , 25 см . Существует одно правило – высота изделия всегда кратна кирпичной кладке, что значительно упрощает работу.

Толщина конструкции зависит от длины изделия, так как пазы расположены на его длинной стороне, и этой частью блоки кладут поперек стены.

Несущие стены муруют из изделий, длина которых больше 30 см , а внутренние перегородки делают из 25-тисантиметровых. Более узкие изделия используют для облицовки внутри зданий и монолитных поясов.

Сколько стоит дом построить из керамических блоков? Видео:

Плюсы и минусы использования керамоблоков

Керамические блоки становятся все более востребованными при строительстве бюджетных домов и коммерческих объектов из-за своей экономичности и эксплуатационных характеристик.

Материал имеет такие преимущества:

Свои характеристики материал сохраняет длительное время. Его срок службы достигает до 150 лет.

Материал огнеупорен, поскольку его производят методом высокотемпературного обжига. Он является негорючим и относится к пожаробезопасным изделиям.

Керамоблоки обладают способностью поддерживать нужную влажность в помещении. Стены из них идеально удерживают тепло и создают здоровый микроклимат в помещении.

Что касается недостатков, то главным из них является хрупкость и повышенное впитывание влаги. Материал следует осторожно транспортировать и хранить на закрытых площадках.

Как построить дом из керамических блоков?

Строительство дома из поризованных керамических блоков начинается с подготовки земельного участка.

Факторы, которые следует учитывать при выборе участка:

  • размер самого дома;
  • существующие коммуникации;
  • близлежащую инфраструктуру;
  • подъезды к участку.

Следующим этапом является выбор проекта дома.

После проведения всех подготовительных моментов переходят непосредственно к земельным работам и сооружению фундамента.

Поскольку материал имеет небольшой вес, необязательно возводить капитальное основание. Вполне подойдет ленточный или столбчатый фундамент. От выбора того или иного типа основы зависит и порядок проведения земельных работ. Также имеет значение качество самой почвы и уровень залегания грунтовых вод.

Применяемые растворы

Кладка стен выполняется с использованием инновационных технологий и материалов. Применяют такие ее виды: одно-, двух- и трехслойная.

При возведении внешних несущих стен в качестве раствора используют сухую теплоизоляционную смесь на основе перлита. Внутренние перегородки сооружают с применением цементно-песчаного раствора.

При такой работе теряется около трети раствора и ухудшаются эксплуатационные качества материала. При заполненных раствором пустотах и широких швах между блоками последние начинают разрушаться. Это происходит по причине разного теплового расширения раствора и керамики.

Внешний вид такой стены тоже не очень. Она имеет неровные швы, разную высоту линии кладки и подтеки на поверхности.

Поэтому кладка керамических блоков проводится с применением клеевого перлитового раствора. Правильно приготовленная смесь позволяет делать шов между рядами не больше 10 мм , что соответствует техническим характеристикам укладки материала.

Этот способ улучшает теплоизоляционные качества кладки и уменьшает потери тепла через швы.

Существует вариант использования взамен раствора монтажной пены. Ее наносят на поверхность уложенного ряда двумя параллельными линиями, отступая от края ряда на 40 мм .

Раствор должен быть такой консистенции, чтобы не проваливаться в пустоты блоков. Этого можно избежать и другим способом – уложить на ряд стеклотканевую сетку или добавлять в смесь пластификаторы.

Строительство домов из керамоблоков лучше проводить при плюсовой температуре и желательно теплым раствором. Если работы проводятся при низких температурах, в смесь обязательно добавляют противоморозные добавки.

Теплая керамика. Штробление и сверление. Рекомендации специалистов. Видео:

Технология возведения стен

Возведение стен проводится по определенной технологии. Сначала для выравнивания основания наносят слой густого раствора. Начинают кладку блоков с углов целыми блоками или специальными угловыми элементами. Можно использовать и половинки блоков. Изделия хорошо поддаются обработке и их легко разрезают на части.

Слой раствора на горизонтальных рядах не должен превышать 15 мм , чтобы не уменьшать теплоизоляционные свойства блока. Его укладывают с соблюдением правил перевязки при возведении стен жилого дома, то есть сдвигают на 10 см по отношению к блоку предыдущего ряда.

Вертикальные швы между керамоблоками не заполняют раствором, поскольку у изделий имеется пазовая система соединений . Каждый последующий блок вставляют в паз уже закрепленного и подгоняют друг к другу резиновым молотком. Соединение должно быть плотным.

В случае стыкования разрезанной половинки и целого блока на вертикальный шов наносят слой раствора и плотно их соединяют. Для того, чтобы материал не поглощал воду из раствора, его перед началом работ смачивают водой.

Читайте также:
Шторы в Леруа Мерлен - 200 фото оригинального дизайна штор из магазина Леруа Мерлен

При одновременном возведении внутренних перегородок с внешними стенами первый ряд соединяют раствором. Уже во втором ряду блок внутренней стены заходит на 15 см в наружную. При строительстве внутренних стен позже на наружных стенах выполняют штробы соответственного размера.

Заключительным этапом возведения дома является установка стропил и проведение кровельных работ, а также монтаж окон и дверей. Стены после полного их возведения штукатурят и облицовывают, а внутри дома проводят отделочные работы.

Затем дополнительно утепляют стены. Причем блоки размерами больше 38 см в длину можно не утеплять. Их теплоизоляционных свойств достаточно для удержания тепла внутри помещения. Обязательно снаружи утепляют стены, построенные из блоков 25 и 30 см .

Толщина утеплителя зависит от температурной зоны, в которой размещен дом. Как правило, используют минеральную вату толщиной от 60 до 100 мм . Чтобы в стене не накапливалась влага, паропроницаемость керамического блока и утеплителя должна быть одинаковой.

Полезные советы

Чтобы дом, построенный из керамических блоков, был удобным для проживания и долговечным, следует избегать типичных ошибок в его строительстве.

Ни в коем случае нельзя укладывать блоки длинной стороной вдоль линии стены. Это полностью нарушает сцепление блоков между собой и сводит на нет их термоизолирующие качества.

Недопустимо комбинировать материал с кирпичом или каким-то другим строительным материалом. Это нарушает теплопроводность стены и приводит к конденсации влаги и появлению плесени.

Следует внимательно следить за перевязкой стены и за толщиной швов между блоками. Нарушение этого правила приведет к неравномерным нагрузкам и уменьшит теплоизляционные свойства стены.

Строительство домов

На протяжении тысячелетий, такие природные стихии как огонь, вода, воздух и земля использовались человеком для создания строительных материалов с непревзойденными качественными характеристиками. И в наши дни, кирпичи и керамические блоки обладают отличными эксплуатационными свойствами. С точки зрения экологии и финансовых вложений эти материалы по-прежнему актуальны. В статье рассмотрим особенности такого строительного материала, как керамоблоки.

Содержание:

Преимущества строительства из керамоблоков

Керамоблок – материал молодой, появившийся немногим более тридцати лет назад, уже успел завоевать любовь и доверие многих специалистов в сфере строительства благодаря своим отличным эксплуатационными качествами, а также простоте и самое главное быстроте кладки.

  • Данный материал отличается высокими теплоизоляционными свойствами и экологичностью, кроме того, ему присущи все достоинства керамического кирпича, который тысячелетиями используется людьми в строительстве, поскольку аналогов такого же качества и надежности до сих пор не придумали.
  • Кирпич всегда был выбором №1 для тех, кто хочет построить дом для себя и своей семьи, который будет долго служить не одному поколению. Истинный семейный очаг, предлагающий, надежность, защиту, спокойствие и комфорт. Структура и его состав не требуют специальных средств ухода или особого технического обслуживания, только незначительные косметические процедуры. Все эти достоинства кирпича сохраняются и в доме с кладкой из керамоблоков.

  • Процесс производства предполагает строгий контроль качества на всех этапах. Поэтому каждый блок соответствует всем нормам и стандартам. Это означает, что материал прослужит долгие годы.
  • При строительстве с использованием керамоблоков можно быть уверенным в том, что и в будущем, с введением более строгих энергоэффективных требований к строительным материалам, здание будет полностью им удовлетворять, не требуя дополнительных инвестиций.
  • Там, где речь идет о комфортных условиях для жизни, природные строительные материалы не имеют себе равных. Пористая структура керамоблока позволяет поддерживать оптимальную для человека влажность в помещении, обеспечивая необходимый баланс между уровнем влажности снаружи и внутри, создавая естественную пароизоляцию. Керамические блоки способны не только быстро поглотить излишнюю влагу внутри помещения, но также быстро ее отвести, что позволит поверхности стен оставаться сухими в любое время года.
  • Особая форма блоков, наличие отверстий и пористой структуры позволяет добиться очень высоких значений по теплоизоляционным качествам материала. Одним из нечасто упоминаемых, но значительных условий для теплового комфорта в помещении является температура поверхности кирпича, обращенной в дом. Если она значительно ниже комнатной, то создается чувство холода и дискомфорта. Однако теплоизоляционные свойства керамоблоков позволяют избежать подобного эффекта, и температура их поверхности достигает комфортной комнатной отметки.

  • Теплые поверхности керамоблока, его способность отводить влагу, полное отсутствие вредных примесей в составе позволяет с уверенностью говорить о создании здорового климата в помещении.

Керамоблоки характеристики

Теплоизоляционные свойства

  • Секретом уникальных теплоизоляционных качеств керамоблоков является воздух, заполняющий его многочисленные поры и отверстия.

  • При изготовлении блоков в глину добавляют мелкие древесные опилки, затем блоки обжигают в печи при температуре около 1000°C. Опилки при такой температуре сгорают без остатка, оставляя лишь крошечные микропоры, заполненные воздухом, которые и обеспечивают теплоизоляцию. Пористость материала и тщательно разработанный рисунок отверстий уменьшают поток тепла и тем самым снижают теплопотери через наружные стены.
  • Керамоблок не только поглощает естественную тепловую энергию солнца, но и сохраняет тепло дома, исходящее от батарей. Высвобождение поглощенного тепла происходит не сразу, а спустя некоторое время. Подобный эффект называют «фазовым сдвигом». Он позволяет экономить электроэнергию, поскольку колебания температуры выравниваются за счет поглощения и выделения тепла.
  • Таким образом, в доме из керамоблоков комфортно и тепло зимой, и свежо и прохладно летом. Благодаря своей низкой относительной влажности и быстрому высыханию, конструкции из керамических блоков обеспечивают оптимальную теплоизоляцию.

Пожаробезопасность

  • Блоки прошли через огонь при производстве, и у них уже выработан «иммунитет» к огню.
  • В случае пожара, керамоблоки не горят и не производят никаких вредных испарений. К примеру, при толщине стены от 8 см и выше, керамические блоки получают статус НГ, что значит «негорючий».
  • В Европейских странах немного другая система градации относительно сопротивления огню, там этот фактор называется F90, который обозначает, что материал способен оказывать сопротивление открытому огню в течение 90 минут, то есть у пострадавших имеется в запасе целых полтора часа для того, чтобы выбраться из опасного места.
Читайте также:
Сотка земли – это сколько метров по периметру

Шумоизоляция

  • Жизнь в большом городе накладывает такие требования к строительным материалам как обеспечение тишины и покоя от внешнего мира или соседей.
  • Помещения, выполненные из керамических блоков, демонстрируют отличный уровень шумоизоляции.
  • Для особых нужд, существуют также специально разработанные шумоизолирующие блоки.

Конструктивная прочность

  • Керамоблоки показывают хорошие результаты по такому показателю как прочность на сжатие. В зависимости от потребностей, существует несколько видов блоков. Однако все они обладают превосходной стабильностью формы.
  • Стоит отметить, что некоторыми производителями были разработаны керамические блоки, способные выдержать землетрясение. Таким образом, даже в сейсмически активных регионах можно с уверенностью использовать керамоблоки при строительстве, так как они показали надежность в десять раз превышающую показатель обыкновенного кирпича. Они не только обладают крайне высокой механической прочностью, но и демонстрируют высокий уровень сцепки с раствором, что обеспечивает надежность всего здания в целом.

Экономия

  • Как бы удивительно это ни звучало, но стоимость материалов, используемых для стен, существенно не влияет на конечный бюджет всего строительства. Однако, сами эти материалы значительно влияют на комфорт в будущем помещении. Из преимуществ использования керамоблоков с точки зрения финансов важно отметить:
    • снижение сроков возведения стен. Размер керамоблоков по сравнению с кирпичом больше, соответственно срок кладки меньше. Порой время строительства сокращается в два-три раза. При этом они пропорциональны размеру кирпича, поэтому любой проект кирпичного дома можно легко изменить на керамоблочный;
    • меньший расход материала, в том числе раствора;
    • сокращение расходов на энергетические ресурсы при эксплуатации.

Керамоблок размеры

  • Цена керамоблоков зависит не только от производителя, но и от их размера. Наиболее популярны блоки с обозначением 14,3NF, 10,7NF, 4,5NF. Цифра перед аббревиатурой указывает во сколько раз керамоблок больше стандартного по размеру кирпича (25х12х6,5 см).

Изготовление керамических блоков

Большая часть из керамоблоков, которые можно купить в России сегодня, импортируется из стран Европы. А это означает не только отличное качество материала, но и соблюдение всех технических норм при изготовлении, а также заботу об окружающей среде.

  • Добыча глины. В первую очередь производится оценка качества сырья, эта работа выполняется опытными геологами. После глина добывается и выкладывается слоями на складах. В таком виде она лежит приблизительно год, подобное «вылеживание» позволяет добиться правильной консистенции материала.
  • Обработка глины. На втором этапе, глина доставляется на завод со склада и помещается в распределительный станок. К ней добавляют воду, песок, древесные опилки и в миксере вымешивают в однородную массу. Затем данная масса поступает в измельчительный станок, где автомат отделяет равные небольшие гранулы. После чего их на конвейере отправляют в экструзионный пресс.
  • Формование. На этом этапе глиняная масса превращается в блок с помощью пресса, который под давлением выталкивает ее через специальную матрицу. Получившиеся заготовки разрезают на отдельные кирпичики. Из одной матрицы (в зависимости от станка) можно изготовить до 10 миллионов блоков. Получившиеся керамоблоки укладывают на паллеты и отправляют в сушилку.

  • Сушка. Процесс сушки продолжается до 36 часов для тонких блоков и до 45 часов для более толстых. Содержание влаги снижают с 26% до 2%. Далее, блоки подготавливают для следующего этапа – обжига, их укладывают на огнеупорные паллеты и отправляют в печь.
  • Обжиг. В печи они находятся от 6 до 36 часов. Для нагрева, как правило, используются природный газ или уголь. Температура в печи составляет не менее 900 °С. Именно на этом этапе глиняная масса получает конструктивную прочность, а также ее главную особенность – пористость материала.
  • Шлифовка. Шлифовке подвергаются более дорогие виды кирпичей, например те, которые используются для облицовки.
  • Упаковка. После того как керамоблоки сняты с печных вагонеток и отшлифованы их упаковывают и готовят к отгрузке.

Кладка керамоблоков. Советы

Основными требованиями к кладке керамоблоков являются:

  • безопасность;
  • несущая способность;
  • длительный срок службы и сохранение размеров;
  • пожаробезопасность;
  • теплоизоляция;
  • пароизоляция;
  • шумоизоляция.

Для обеспечения всех перечисленных требований необходимо, чтобы все элементы кладки участвовали в этом процессе, т. е. не только керамоблоки, но и штукатурка и раствор.

  • Толщина раствора составляет порядка 10-12 мм, обычно этого достаточно для выравнивания небольшой разницы в высоте блоков. Если она будет больше или меньше, или вообще неравномерной, то прочность кладки может быть недостаточной. Кроме того, различная толщина шва может вызывать нежелательное натяжение в отдельных участках кладки. Раствор наносится ровным слоем, таким образом, чтобы блок находился всей поверхностью на нем.
  • Для кладки керамоблоков в основном используется обычный цемент, однако, в отличие от блоков (которые зачастую называют термоблоками за их уникальные теплоизолирующие свойства), цементный раствор обладает гораздо худшей теплопроводностью, его использование значительно снижает теплоизоляционные свойства будущего здания. В вертикальных швах этот недостаток можно достаточно просто устранить путем использования блоков с пазами, укладывающимися в системе «паз-гребень» друг с другом. В горизонтальных же швах, во избежание этого нежелательного эффекта, производители рекомендуют использовать легкий теплоизоляционный кладочный раствор.

  • Перевязка кладки из керамоблоков является одним из самых главных статических показателей. Для обеспечения безопасности строения, возводимая конструкция, будь то стена или столб, должна вести себя как единый элемент. Рассчитывается перевязка достаточно легко: вертикальный шов между двумя соседними блоками в двух рядах должен быть сдвинут на 0,4хH, где H- высота керамоблока.

  • Перед укладкой первого ряда блоков необходимо убедиться, что фундамент здания идеально ровный, если есть уклон, его выравнивают с помощью раствора. Затем, после того как раствор высохнет, укладывается слой гидроизоляции. Для проверки ровности кладки необходимо использовать прямую рейку, отвес и уровень.
  • Кладка начинается с угловых блоков. Снаружи они соединяются шнуром, по которому будет укладываться весь ряд. Блоки укладываются только в свежий раствор вплотную друг к другу (перевязка в паз и гребень обеспечивает правильную укладку). Ряды выравнивают с помощью уровня и резинового молотка.
Читайте также:
Что такое рельефная штукатурка?

  • В случае если по проекту в доме есть тупые или острые углы, то их перевязка осуществляется после распила блоков. Пилить их можно на настольных циркулярных пилах или с помощью ручных цепных электропил.

Чего нельзя делать при укладке керамоблоков

  • Керамоблоки не укладываются длинной стороной вдоль стен, это нарушение технологии заложенной производителем.
  • Их нельзя укладывать вместе с другими кладочными материалами.
  • Важно следить за равномерной толщиной шва между рядами.
  • Нельзя выполнять кладку блоков без перевязки.

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП), для чего нужен бесперебойник, как выбрать, сколько стоит

Не секрет, что одна из основных причин поломок электрического оборудования – сбои и помехи в электросетях. В настоящее время во многих регионах России существуют проблемы с качеством и количеством электроэнергии, доходящей до конечного потребителя. Это и плановые отключения, и перебои, вызванные как перегрузками, так и разного рода авариями. Чтобы избежать поломок электрооборудования от различных сбоев и помех нужно подключить к ним источник бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания или ИБП – это прибор, позволяющий вашему оборудованию, например, котлу отопления или компьютеру в течение определенного времени работать от аккумуляторных батарей. Таким образом, в случае отключения или выхода за пределы нормальных показателей, электрической сети, бесперебойник будет выдавать на выходе питание, которое полностью соответствует всем стандартам, что поможет избежать поломки котла и прочих неприятных последствий проблем с электроэнергией.

Источники бесперебойного питания (uninterruptible power supply – UPS), когда-то устанавливались только в вычислительных центрах или системах жизнеобеспечения. Сейчас ИБП являются сравнительно недорогим дополнением к любому электрическому оборудованию, которое легко окупает себя, продлевая срок службы этого электрооборудования.

Вы можете приобрести ИБП ELTENA у наших дилеров. Выбрать нужный источник бесперебойного питания, найти дилера в своем городе, уточнить цены на все ИБП или узнать, сколько стоит конкретное оборудование, вы можете на нашем официальном сайте ELTENA – eltena.com.
С 2002 по 2018 года ИБП ELTENA поставлялись под брендом INELT. Новый международный бренд ELTENA ориентирован на развитие продаж в России и за ее пределами, олицетворяет динамичное развитие и подчеркивает высокое качество оборудования.

Модельный ряд источников бесперебойного питания ELTENA

Модельный ряд ИБП ELTENA

Мощность

Применение источников бесперебойного питания

Компьютер, кассовый аппарат, периферийная техника, телефонная станция

Компьютер, сервер, периферийная техника, сетевое оборудование, группа рабочих станций, офисная АТС

Компьютер, бытовая техника, телекоммуникационное оборудование, инженерные системы,
котел отопления, циркуляционный насос, группа рабочих станций, офисная АТС, в стойку 19”,
серверное оборудование, оборудование в уличном антивандальном шкафу, системы безопасности

Сервер, группа серверов, ЦОД, телекоммуникационный узел, АСУ ТП, котел отопления, небольшой офис, инженерные системы, система «Умный дом», система жизнеобеспечения зданий, осветительное оборудование, промышленное оборудование, отопительное оборудование (котлы и насосы), медицинское оборудование

Содержание:

Все источники бесперебойного питания по своей структурной схеме подразделяются на 3 основных типа:

ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)

ИБП резервного типа ИБП офлайн

Недорогие источники бесперебойного питания, предназначенные в основном для защиты не очень критичных рабочих станций. Бесперебойник этого типа передает на нагрузку напряжение непосредственно от входной сети, фильтруя импульсные помехи. При выходе напряжения за допустимые пределы ИБП переводит оборудование на питание от батарей через простейший инвертор, дающий на выходе ступенчатую аппроксимацию синусоиды.

Линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП

Линейно-интерактивный ибп ИБП Линейно-интерактивный

ИБП этого типа обеспечивает питание нагрузки через ступенчатый стабилизатор, корректирующий пониженное или повышенное входное напряжение, фильтруя импульсные помехи. При выходе входного напряжения за пределы диапазона регулировки бесперебойник переводит оборудование на питание от батарей через инвертор (ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line)). Рекомендуется использовать такие ИБП для серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС и другой офисной техники, а также сетевого и телекоммуникационного оборудования.

По форме напряжения инвертора линейно-интерактивные модели ИБП делятся на 2 класса:
1) Со ступенчатой аппроксимацией синусоиды на выходе (ELTENA Smart Station). Такие бесперебойники пригодны только для защиты оборудования с импульсными блоками питания.
2) C синусоидальным выходным напряжением (ELTENA Intelligent).

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line — Онлайн)

онлайн ибп

Эта схема построения источника бесперебойного питания обеспечивает качественно иной уровень защиты нагрузки. Поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Таким образом, на выходе ИБП формируется качественная синусоида c постоянной амплитудой независимо от наличия и формы входного напряжения. Аккумуляторная батарея непрерывно включена в цепь постоянного напряжения, что обеспечивает нулевое время перехода на батареи. При перегрузке или выходе ИБП из строя нагрузка продолжает получать питание через обходную цепь байпас.

К этому типу относятся все модификации ELTENA Monolith. ИБП, построенные по такой схеме, можно использовать для защиты практически любого оборудования, вплоть до самого критичного. Для достижения максимальной надежности и/или увеличения мощности системы бесперебойного питания ИБП с двойным преобразованием напряжения могут объединяться в параллельные системы. В случае системы с резервированием N+1 (добавляется один дополнительный бесперебойник к системе, рассчитанной на нагрузку: N*мощность одного ИБП) выход одного бесперебойника из строя никак не сказывается на работе подключенного к системе оборудования. Заметим, что строить параллельные системы без резервирования не рекомендуется, так как это снижает надежность системы в целом: выход из строя любого из ИБП приводит к перегрузке.

Основные характеристики ИБП

  • выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA или ВА) или ваттах (W или Вт);
  • время переключения бесперебойника (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
  • время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);
  • ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V или В);
  • срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет);
  • исполнение ИБП: напольное, для размещения в стойку и универсальное;
  • размещение аккумуляторных батарей (внутреннее или внешнее);
  • фазность источников бесперебойного питания (однофазный или трехфазный).
Читайте также:
Эписция: уход в домашних условиях. Эписция: популярные сорта

Как выбрать ИБП

Источники бесперебойного питания доступны самому широкому кругу потребителей, могут применяться как дома или на даче, так и в офисе или в промышленности; они позволяют поддерживать и защищать оборудование от отдельно стоящего компьютера или сервера до дата-центра, от локальной инженерной системы до целого офисного или промышленного здания.

Расчет мощности источника бесперебойного питания

При подборе источника бесперебойного питания необходимо определиться с его мощностью. Поскольку ИБП пригодный для обеспечения работы домашнего компьютера, будет совершенно бесполезен для мощного медицинского оборудования. Чтобы определить мощность источника бесперебойного питания, нужно сначала учесть суммарную нагрузку. Необходимо сложить значения мощности всего оборудования, подключаемого к ИБП. Например, нужно подключить к источнику бесперебойного питания котел отопления (мощность — 200 Вт) и циркуляционный насос (мощность – 200 Вт). Сумма потребления общая составит 400 Вт. Однако дело заключается в том, что при запуске токи оборудования довольно значительно превышают номинал, поэтому потребляемая мощность увеличивается в разы. Когда для питания нагрузки, равной четырем ста ватт мы выбираем бесперебойник таких же значений мощности, может возникнуть перегрузка, и техника отключится. Чтобы этого избежать, надо учитывать коэффициент токов пуска. Каждому виду техники присущ свой показатель пусковых токов: для котлов отопления — 3.4, для циркуляционных насосов — 3.5.

Подсчитываем:
Котел — 200*3.4 = 680 Вт
Насос — 200*3.5 = 700 Вт
Значения складываем, получаем 1 380 Вт

Это суммарная мощность оборудования, измеряемая ваттами. Мощность бесперебойника определяется вольт-амперами, то есть это полная мощность, произведенная для питания нагрузки. Для вычисления показателя необходимой произведенной полной мощности ИБП, нужно мощность полезную разделить на коэффициент 0,7.

1380 Вт/0,7 = 1 971 Вт.

Видно, что конечное значение мощности превосходит суммарную мощность, потребляемую оборудованием. Объясняется это тем, что частично мощность теряется с образованием магнитных полей, либо в резисторах и трансформаторах, и бесперебойник на выходе не выдает полный объем мощности. Получается, для эффективного функционирования ИБП с подключенным оборудованием, в данном случае, мощность его не должна быть менее 1971 Вт.

Расчет времени автономной работы

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4-15 минут. Если нагрузка источника бесперебойного питания меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5-5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4-9 раз и т.д. Бесперебойник большой мощности и некоторые ИБП малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

Выберите подходящий Вам источник бесперебойного питания, используя сервис «Подбор оборудования»

Как выбрать источник бесперебойного питания

Сколь бы надежен не был ваш поставщик электропитания, броски напряжения иногда случаются на любых линиях. Каждый пользователь ПК хоть раз, да сталкивался с внезапной перезагрузкой или отключением компьютера из-за неполадок на питающей линии. И компьютеры – не единственный вид техники, требующий бесперебойного электропитания.

Продолжительное отключение электропитания может привести к заморозке системы отопления частного дома. ИБП с подключаемыми аккумуляторами способен «продержать на плаву» циркуляционный насос и электронику котла в течение нескольких часов, и стоить такой ИБП будет намного дешевле, чем генератор с автозапуском.

Роутер, подключенный к ИБП, позволит оставаться «онлайн» и при отсутствии электропитания. Потребляет роутер совсем немного и емкости аккумулятора даже недорогого «бесперебойника» хватит на пару-тройку часов его работы.

Серверам и внешним дисковым накопителям бесперебойное питание совершенно необходимо – внезапное отключение электричества может привести к потере данных.

И вообще, наличия ИБП требует любая автоматика, сбой в работе которой может привести к серьезным последствиям – медицинское и технологическое оборудование, системы пожарной и охранной сигнализации и т.д. Но параметры электропитания у разных видов техники разные, поэтому и ИБП для них потребуется с различными характеристиками.

Характеристики источников бесперебойного питания.

Вид устройства.

Резервный ИБП имеет наиболее простую конструкцию. Электроника источника следит за уровнем входного напряжения, и, при его выходе за установленные рамки (обычно +10% от номинала), переключается на питание от аккумулятора.

Конструкция проста и надежна, но в некоторых ситуациях от такого ИБП будет больше вреда, чем пользы. Например, если он имеет минимальное входное напряжение 180 В и используется для защиты компьютера с блоком питания, работающим от 110 до 240 В. Без ИБП компьютер бы спокойно работал, а ИБП при падении напряжения ниже входного (180 В) перейдет на аккумулятор и после его разряда выключит питание компьютера. Поэтому для этого вида ИБП следует обеспечить соответствие минимального и максимального напряжений «бесперебойника» и потребителя – лучше всего, если диапазон напряжений ИБП будет незначительно (5-10В) уже диапазона напряжений электроприбора. Например, для диапазона рабочих напряжений потребителя 180-240 В, диапазон ИБП должен быть примерно 190-230 – это позволит перейти на питание от аккумулятора до того, как напряжение станет неприемлемым для защищаемого прибора.

Кроме того, переключение на аккумулятор занимает некоторое время, что может быть критичным для некоторых видов техники. Например, для импульсных блоков питания с активным корректором мощности (APFC), которым оснащено большинство таких БП мощностью более 400 Вт. При подборе ИБП для компьютеров, специальной аппаратуры, аудио- и видеотехники с подобными блоками питания следует оставлять большой запас по мощности, либо выбирать ИБП другого вида.

Читайте также:
Эффективное использование пространства с помощью одностворчатой раздвижной межкомнатной двери

Линейно-интерактивный ИБП, фактически, состоит из резервного ИБП и стабилизатора. При наличии в сети пониженного или повышенного напряжения, автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует его, а на аккумулятор ИБП переключается только при настолько большом отклонении напряжения от нормального, что стабилизировать его уже невозможно.

Линейно-интерактивные ИБП немного дороже резервных, но для бытового применения именно этот вид является оптимальным. Единственный случай, когда ему следует предпочесть резервный – когда в вашей сети стабильно пониженное напряжение, подходящее, однако, для защищаемого электроприбора. Резервный ИБП просто пропустит это напряжение в компьютер, а линейно-интерактивный будет его повышать до нормального. Но продолжительная работа в таком режиме может сильно сократить ресурс AVR (особенно на недорогих «бесперебойниках»).

Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует.

Устройства с двойным преобразованием (on-line) обеспечивают наилучшее качество электропитания. У ИБП этого вида аккумулятор подключен к цепи питания постоянно, поэтому провалы напряжения в момент перехода на автономное питание отсутствуют. Входной ток выпрямляется, его напряжение понижается до напряжения аккумулятора, после чего инвертор преобразует его в переменный 230 В /50 Гц.

Такие ИБП стоят заметно дороже остальных видов, зато выдают стабильную частоту, напряжение и форму синусоиды при любых помехах на входной линии питания.

Выходная мощность (ВА) стабилизатора определяет максимальную суммарную полную мощность подключенных к нему электроприборов. Однако следует иметь в виду, что приведенное в паспорте на электроприбор значение в Ваттах – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Многие подключаемые к ИБП электроприборы создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку, и полная выходная мощность ИБП должна подбираться с её учётом. Для определения полной мощности электроприбора следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Поскольку чаще всего ИБП используется для защиты ПК, часто возникает вопрос: какую мощность имеет компьютер? Самый точный способ определения мощности – расчет на основе замера потребляемого им тока. Проще и безопаснее всего это сделать с помощью токовых клещей и самодельного удлинителя с раздельными проводниками.

Измерение тока с помощью мультиметра связано с опасностью поражения электрическим током и делать это, не обладая соответствующими навыками, небезопасно.

Измерение следует производить, дав на процессор и видеокарту максимальную нагрузку – это можно сделать с помощью требовательной к ресурсам игры или с помощью специальных программ (например, OCCT в режиме power supply). Измеренное значение умножается на величину напряжения в сети – это и будет искомая полная мощность (ВА) компьютера.

Простой, но грубый способ – взять максимальную мощность блока питания (в Ваттах), обычно приведенную на корпусе БП и поделить на коэффициент мощности. Реальная мощность компьютера, скорее всего, будет ниже, но уж точно не выше.

К примеру, для защиты компьютера с блоком питания без PFC мощностью 300 Вт и монитором мощностью 50 Вт потребуется ИБП с входной мощностью (ВА) 300/0,65+50/0,8 = 524 ВА. Поскольку реальная мощность системного блока, скорее всего, ниже 300 Вт, ИБП на 500 ВА могло бы и хватить для этого компьютера. Однако с учетом того, что пусковые токи (неизбежные при переключении на аккумулятор) могут превышать номинальные вдвое, выбор ИБП на 750 или 1000 ВА представляется более оправданным.

Следует также отметить, что недорогие ИБП часто характеризуются слабой перегрузочной способностью и не могут выдерживать высокие токи даже очень непродолжительное время (менее 100 мс). Поэтому при покупке недорогого ИБП необходимо следить, чтобы пиковая мощность нагрузки не превышала выходную мощность «бесперебойника».

Если определение полной выходной мощности (ВА) представляется слишком сложным, можно подобрать ИБП по активной выходной мощности (Вт) – обычно этот параметр тоже приводится в паспорте ИБП.

Однако большинство производителей при указании активной выходной мощности ориентируются на cos(φ) = 0,6-0,7, подходящий только при использовании ИБП для защиты компьютеров с блоками питания без PFC.

Коэффициент мощности многой другой техники выше, и, подбирая ИБП по активной мощности в ваттах, вы рискуете переплатить, выбрав ИБП более мощный, чем вам действительно необходимо.

Тип формы напряжения может быть важен для некоторых видов техники. В электродвигателях, трансформаторах, катушках индуктивности «ступенчатая» форма питающего тока приводит к дополнительным нагрузкам – это может проявляться изменением звука работы, увеличенным нагревом обмоток и ускоренным износом. Проблемы могут возникнуть с некоторыми моделями аудио- и видеотехники, измерительными приборами и медицинской техникой.

Импульсные блоки питания к форме напряжения невосприимчивы – ступенчатая аппроксимация синусоиды подходит для любых компьютеров. Проблемы, возникающие на современных блоках питания с активным корректором мощности (APFC) чаще всего связаны не с формой сигнала, а с недостатком запаса по мощности и низкой перегрузочной способностью ИБП. При переключении на аккумулятор и падении входного напряжения, APFC резко увеличивает потребляемый ток, при этом нарастание потребления происходит так быстро, что ИБП часто отключается защитным автоматом (токовым реле), при том, что контроллер даже не успевает «заметить» перегрузку.

Однако, некоторые блоки питания с APFC плохо работают при ступенчатой синусоиде – корректор успевает среагировать на горизонтальную «ступеньку» как на пониженное напряжение, увеличивает ток потребления и перегружает ИБП, приводя к срабатыванию его защиты и отключению. И, хотя многие БП с APFC прекрасно «уживаются» со ступенчатой синусоидой, чтобы не оказаться в ситуации, когда ПК откажется работать с «бесперебойником», следует либо убедиться в их совместимости перед покупкой, либо выбирать ИБП подороже: с «чистой» синусоидой и запасом по мощности, либо ориентироваться на устройство с двойным преобразованием. В последнем случае чрезмерный запас по мощности не нужен, а синусоида у таких устройств и так «чистая».

Читайте также:
Стулья со спинкой (50 фото): винтовые и откидные конструкции с низкой спинкой без ножек, стандартные размеры и угол наклона

Тип выходных разъемов питания на современных ИБП может быть различным. Старые ИБП все имели выходные разъемы стандарта IEC 320 C13 («компьютерные») для подключения питающих кабелей системного блока и монитора.

Но роутеры, внешние жесткие диски и многие современные мониторы для подключения к сети используют обычную «евро» вилку. Поэтому сегодня уместнее выбирать ИБП с выходными разъемами типа CEE 7/* – «евророзетками». Обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.

Некоторые специализированные ИБП, предназначенные для создания линий бесперебойного электропитания, оснащаются клеммами для удобства прямого подключения линейных проводов.

Удобно, если ИБП имеет какой-нибудь интерфейс, по которому он может «сообщить» работающему на ПК приложению о пропадании напряжения. Это позволит сохранить все открытые документы, записать на диск данные из буфера и корректно завершить работу компьютера в автоматическом режиме, даже если оператора поблизости нет. Особенно это важно для серверов: сбой сервера – вещь неприятная, но она может стать еще неприятнее, если «испортятся» хранящиеся на нём данные из-за некорректного завершения работы. ИБП с интерфейсом USB или RS-232 подключается интерфейсным кабелем непосредственно к защищаемому компьютеру, на котором должно быть запущено соответствующее ПО.

Совсем другое назначение имеют разъмы RJ-11/RJ-45 расположенные парой IN/OUT – это защита телефонных и компьютерных сетей от импульсных помех (часто возникающих, например, во время грозы). Входную (уличную) линию следует подключать к разъему IN, а к разъему OUT – локальную телефонную или компьютерную сеть, которая, таким образом, будет защищена от приходящих “извне” помех.

Функция «холодного старта» позволяет осуществить запуск подключенных к ИБП электроприборов при отсутствии питающего напряжения. Холодный старт позволяет использовать ИБП как автономный источник питания для маломощной нагрузки.

Время автономной работы зависит от емкости установленных аккумуляторов и суммарной мощности подключенных потребителей. Производителем обычно указывается продолжительность автономной работы при определенной мощности нагрузки. Но зачастую мощность нагрузки сильно отличается от приведенной производителем. В этом случае следует иметь в виду, что емкость аккумулятора сильно зависит от тока разряда. При быстрой разрядке (5-10 минут) аккумулятор выдает всего 20-30% от номинальной емкости.

Так, если производителем приводится время автономной нагрузки в 5 минут при нагрузке 200 Вт, то при вдесятеро меньшей нагрузке (20 Вт) время автономной работы будет не 50 минут, а около двух часов, потому что емкость при разряде такой продолжительности будет примерно вдвое больше. Максимальная (100%) емкость аккумуляторной батареи достигается при продолжительности разряда в 20 часов и более, это следует учитывать, если предполагается длительная работа оборудования от ИБП.

«Бесперебойники», рассчитанные на продолжительную автономную работу, часто имеют возможность подключения дополнительных батарей. Это позволяет набрать емкость, необходимую для поддержания работы потребителей в течение необходимого времени.

Имейте в виду, что аккумуляторная батарея имеет ограниченный ресурс и через некоторое время (0,5-5 лет в зависимости от качества батареи и частоты циклов заряда/разряда) она потребует замены. В этом случае возможность замены батарей будет совсем нелишней. Оборудование, которое должно работать непрерывно, следует защищать с помощью ИБП с возможностью горячей замены батарей – т.е., без отключения ИБП от сети.

Варианты выбора источников бесперебойного питания.

Для защиты от кратковременных падений напряжения маломощных потребителей (роутеров, модемов, точек доступа) предназначены ИБП с «евророзетками» мощностью до 400 ВА.

ИБП мощностью 500-1000 ВА сможет «поддержать на плаву» простой офисный компьютер в течение времени, достаточного для сохранения всех открытых документов.

ИБП с «холодным стартом» способен обеспечить автономное питание электроприборов в условиях полного отсутствия питающей сети.

Если вам важно стабильное электропитание на выходе «бесперебойника» по минимальной цене, выбирайте среди линейно-интерактивных ИБП.

ИБП с двойным преобразованием гарантируют высокое качество питающего напряжения и обеспечивают полное отсутствие переходных процессов при пропадании внешнего питания.

Устройство бесперебойного питания

Исто́чник бесперебо́йного пита́ния, (ИБП) (англ. UPS-Uninterruptible Power Supply ) — автоматическое устройство, позволяющее подключенному оборудованию некоторое (как правило — непродолжительное) время работать от аккумуляторов ИБП, при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы. Кроме того, оно способно корректировать параметры (напряжение, частоту) электропитания. Часто применяется для обеспечения бесперебойной работы компьютеров. Может совмещаться с различными видами генераторов электроэнергии.

Существует три схемы построения ИБП:

  • резервный — используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных вычислительных сетей. Практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке, построены по резервной схеме. При выходе электропитания за нормированные значения напряжения или его отсутствии, автоматически переключает подключённую нагрузку к питанию от аккумуляторов (с помощью простого инвертора). При появлении нормального напряжения снова переключает нагрузку на питание от сети. Недостатком данного вида ИБП является несинусоидальный выход и относительно долгое время переключения на питание от батарей. За счёт КПД около 99% практически бесшумны и с минимальными тепловыделениями. Не могут корректировать ни напряжение, ни частоту (VFD по классификации МЭК)

  • интерактивный — то же самое, но кроме того на входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения, позволяя получить регулируемое выходное напряжение. (VI по классификации МЭК) Инверторы некоторых моделей интерактивных ИБП выдают напряжение синусоидальной формы, вместо прямоугольной или трапецеидальной, как у предыдущего варианта. Время переключения меньше, чем в предыдущем варианте т.к. осуществляется синхронизация инвертора с входным напряжением. КПД ниже, чем у резервных.

  • он-лайн — используется для питания файловых серверов и рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Принцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока. Сначала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, затем обратно в переменное напряжение с помощью обратного преобразователя (инвертора). Время переключения тождественно нулю. ИБП двойного преобразования имеют невысокий КПД (от 80% до 94%), из-за чего отличаются повышенным тепловыделением и уровнем шума. В отличие от двух предыдущих схем, способны корректировать не только напряжение, но и частоту. (VFI по классификации МЭК)
Читайте также:
Топ-5 практичных советов по отделке декоративным камнем на кухне и в прихожей

Многие ИБП оснащаются модулем, который способен передать компьютеру информацию о своём состоянии (например, уровень заряда батарей, параметры электрического тока на выходе) и о состоянии питания на входе (напряжение, частоту), при этом поставляющееся программное обеспечение, проанализировав ситуацию, позволяет безопасно выключить компьютер, завершив работу всех программ.

Содержание

Международная классификация ИБП по стандарту IEC 62040-3

Стандартом IEC 62040-3 введена следующая классификация ИБП:

Пример обозначения типа ИБП VFI SS 111

1-я группа символов — зависимость выходного сигнала ИБП от входного (сети).

  • Класс VFI (Voltage and Frequency Independent) — напряжение и частота на выходе ИБП не зависят от входной сети.
  • Класс VI (Voltage Independent) — выход ИБП зависит от частоты входа, но напряжение поддерживается в заданных пределах пассивным или активным регулированием.
  • Класс VFD (Voltage and Frequency Dependent) — напряжение и частота на выходе ИБП зависят от входной сети.

2-я группа символов — форма выходного сигнала ИБП.

  • SS — синусоидальная форма выходного сигнала (коэффициент гармонических искажений Kги автономный режим -> режим bypass,
  • 2-я цифра: 100 % изменение линейной нагрузки в нормальном или автономном режиме (худший параметр),
  • 3-я цифра: 100 % изменение нелинейной нагрузки в нормальном или автономном режиме (худший параметр).

Характеристики ИБП

  • выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);
  • выходное напряжение, (измеряется в вольтах, V);
  • время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
  • время автономной работы, определяется ёмкостью батарей и мощностью подключённого к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин.), у большинства офисных ИБП оно равняется 4-15 минутам;
  • ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);
  • срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи значительно теряют свою ёмкость уже через 3 года).

Производители

  • Newave
  • GM
  • American Power Conversion (APC)
  • Ippon
  • Liebert
  • Newave
  • Socomec
  • MGE UPS SYSTEMS (MGE)
  • General Electric Digital Energy
  • Bestadaptor
  • POWERCOM
  • Inform Electronic
  • POWERWARE (EATON)
  • CHLORIDE
  • INELT
  • Бастион ПО (Скат, Волна)
  • ЗАО Связь Инжиниринг
  • ИБП Оптимальные комуникации
  • N-Power (Эн-Пауэр)

Интеграторы

В 2007 году компания MGE была приобетена двумя другими участниками рынка: подразделение MGE, занимающееся трехфазными ИБП большой мощности было приобретено компанией Shneider (которая вледеет APC), а однофазный бизнес был приобретён компанией Eaton (оборудование под маркой Powerware)

UPS производства General Electric также известны по предыдущему производителю как Victron или IMV (Invertomatic Victron).

Распределение продаж ИБП по производителям (2006 г., IT Research)

Вендор Млн.долл. %, долл.
APC 233,7 55,6%
Ippon 42,0 8,3%
Powercom 24,1 4,9%
Eaton Powerware 20,4 5,0%
Emerson NP 18,2 4,5%
Powerman 16,8 4,1%
MGE UPS Systems 12,2 3,01%
GE Digital Energy 9,1 2,2%
Chloride 6,7 1,66%
Inelt 4,9 1,21%
3,7 0,91%
NeuHaus 3,7 0,90%
Newave 3,1 0,76%
Socomec Sicon UPS 2,3 0,58%
Sven 1,9 0,46%
Riello 1,8 0,45%
Tripp Lite 0,5 0,13%
Lighthouse 0,5 0,13%
BlueWalker 0,2 0,04%
Inform Elektronik 0,1 0,03%
Infosec 0,04 0,01%
Всего 428,24 100,00%

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Устрич, Доривал
  • Устройство для чтения электронных книг

Полезное

Смотреть что такое “Устройство бесперебойного питания” в других словарях:

Устройство бесперебойного питания — 1. Конструктивно завершенное изделие, предназначенное для обеспечения электрической энергией технических средств, подключаемых к электрическим сетям, в нормальных и аварийных режимах работы электрических сетей Употребляется в документе: ГОСТ Р… … Телекоммуникационный словарь

Источник бесперебойного питания — Небольшой свободно стоящий ИБП … Википедия

источник бесперебойного питания — ИБП Сочетание преобразователей, переключателей и устройств хранения электроэнергии (например, аккумуляторных батарей), образующее систему электропитания для поддержания непрерывности питания нагрузки в случае отказа источника энергоснабжения.… … Справочник технического переводчика

источник бесперебойного питания с двойным преобразованием (энергии) — EN double conversion Topology of On Line UPS (VFI class per IEC 62040 3). The AC mains voltage is converted to DC by means of an ac to DC Rectifier (or Charger), The DC voltage is then converted to conditioned AC by means of the Inverter.… … Справочник технического переводчика

источник бесперебойного питания резервного типа — off line ИБП источник бесперебойного питания резервного типа источник бесперебойного питания пассивного типа источник бесперебойного питания с переключением источник бесперебойного питания с режимом работы “вне линии” EN passive standby … Справочник технического переводчика

коммутирующее устройство системы бесперебойного питания — коммутирующее устройство СПБ Коммутирующее электронное или электромеханическое устройство, действие которого обусловлено необходимостью обеспечения непрерывного питания приемников путем их соединения или выделения из СПБ или обводной цепи [ГОСТ… … Справочник технического переводчика

выпрямитель источника бесперебойного питания — Устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. В современных ИБП выпрямитель также выполняет функцию коррекции входного коэффициента мощности источник бесперебойного питания. [http://www.radistr.ru/misc/document423.phtml] EN rectifier… … Справочник технического переводчика

Коммутирующее устройство системы бесперебойного питания — Коммутирующее устройство СБП коммутирующее электронное или электромеханическое устройство, действие которого обусловлено необходимостью обеспечения непрерывного питания приемников путем их соединения или выделения из СБП или обводной цепи. … … Официальная терминология

зарядное устройство источника бесперебойного питания — Часть ИБП, которая обеспечивает поддержание аккумуляторной батареи в заряженном состоянии. В современных ИБП зарядное устройство работает по сложному алгоритму, обеспечивающему максимальный срок эксплуатации аккумуляторной батареи ИБП, при… … Справочник технического переводчика

Функциональные устройства систем бесперебойного питания — Функциональные устройства СБП устройства, входящие в состав СБП, выполняющие определенные функции (например, инвертор, выпрямитель, коммутирующее устройство СБП и аккумуляторная батарея). Источник: ГОСТ 27699 88 (СТ СЭВ 5874 87). Системы… … Официальная терминология

Разновидности источников бесперебойного питания

  • Что такое источник бесперебойного питания
  • Разновидности
  • Резервные
  • Устройство и принцип работы
  • Линейно-интерактивные
  • Принцип работы
  • Онлайн (On line) ИБП
  • Принцип работы
  • ИБП постоянного тока и переменного
  • Классификация по мощности
  • Выбор ИБП
  • Задачи
  • Заключение
  • Видео по теме

Потребителей электрической энергии с каждым днем становится все больше. В ней нуждаются разнообразные устройства — бытовая техника, приборы, компьютеры, серверы, промышленное оборудование и так далее. Вместе с этим, электрические сети во многих домах и коммерческих зданиях нашей страны проложены еще в советские времена и с тех пор капитально не модернизировались. Рост нагрузки иногда приводит даже к вынужденным отключениям электропитания объектов из-за перегруженности линий. Но работающие в этот момент бытовые устройства способны выйти из строя или потерять важные данные из-за внезапной потери тока. Например, набираемый на компьютере текст или иная обрабатываема информация не сохранятся.

Избежать негативных последствий помогает источник бесперебойного питания (или ИБП) — устройство, позволяющее некоторое время поддерживать работоспособность подключенных к нему потребителей. С ИБП можно безопасно сохранить данные, завершить работу прибора или дождаться восстановления централизованного энергоснабжения.

Что такое источник бесперебойного питания

Понять, что такое ИБП, можно из самого названия данного класса аппаратуры. Бесперебойный источник питания предназначен для поддержания электроснабжения соединенной с ним нагрузки. В общем случае он состоит из батареи, преобразователя питания и управляющей режимами работы логической микросхемы.

В английском языке принята аббревиатура UPS — Uninterruptable Power Supply.

Принцип функционирования исходит из самого названия «бесперебойный» — на выходе ток есть всегда (пока сохраняется заряд в аккумуляторе). На вход ИБП подается напряжение из общей электросети, часть его идет на подзарядку аккумуляторной батареи (АКБ), а другая — непосредственно на выход.

Существуют различные виды источников, каждый из которых служит своим задачам и обладает определенным функционалом. Рассмотрим их подробнее.

Разновидности

Выше было рассмотрено, что такое UPS. Но эта категория аппаратуры не однородна и делится на группы. Можно выделить следующие типы ИБП по принципу устройства и функционирования.

Резервные

Это самый популярный вариант. В обиходе встречается также англоязычное название таких ИБП Off line, или Standby. Преимущества таких устройств:

  • малое тепловыделение;
  • доступная стоимость;
  • высокий КПД источника.

Из недостатков выделим:

  • медленное переключение на питание от аккумулятора при аварийном отключении энергии;
  • плохая система фильтрации входных и выходных помех;
  • высокий процент ложных срабатываний, ведущих к циклу перехода на АКБ и обратно при небольших перепадах в сети.

Последний недостаток сильно изнашивает батарею и релейные контакты, ведя со временем к необходимости их замены.

Устройство и принцип работы

Резервные блоки управляются автоматическим коммутатором. В штатном режиме с питанием на входе коммутационное устройство соединяет нагрузку непосредственно с внешней сетью, а в автономном запитывает клиентов от батареи.

Принцип работы ИБП в Standby:

Мощность резервного блока, как правило, невелика. Эти устройства применяются в обеспечении работы отдельных компьютеров и рабочих станций, оргтехники и прочих относительно маломощных потребителей в условиях качественных электросетей.

Линейно-интерактивные

Line-Interactive версии быстро переключаются на АКБ и обратно. Кроме того, такие источники оснащаются автоматическим регулированием сетевого напряжения, благодаря чему они способны выполнять роль стабилизатора. Это снижает число ложных срабатываний: система переходит на питание от батареи только в крайних случаях. Таким образом увеличивается срок службы линейно-интерактивных UPS, хотя вместе с этим растет и стоимость.

Принцип работы

Здесь стандартное для Off line прибора коммутационное устройство дополнено ступенчатым стабилизатором и автоматической системой регуляции напряжения. Главное преимущество такого подхода — гарантированный нормальный ток на выходе даже при небольших бросках в сети. Как говорилось выше, это позволяет прибору не переключаться в автономный режим без надобности.

Но из этого следует и недостаток: хотя переключение в случае реальной пропажи тока извне происходит быстро, но все же не мгновенно (хотя и быстрее резервных). Кроме того, в сравнении с более продвинутыми онлайн блоками линейно-интерактивный стабилизирует напряжение относительно грубо.

Функционирование в нормальном режиме:

После переключения в автономный:

Линейный ИПБ достаточно прост, надежен и имеет высокий КПД. Приборы подобного типа тоже применяют для защиты компьютеров, серверов, оргтехники и так далее. Они отлично подходят для работы в связке с любым оборудованием на импульсных источниках питания. Кроме того, существует еще два подвида по методике генерации выходного напряжения в автономном состоянии:

  • с аппроксимированной синусоидой;
  • с чистым синусоидальным током.

Второй подтип способен конкурировать с «онлайновыми» источниками и применяется, кроме прочего, для организации защиты электродвигателей, насосов отопительных систем и газовых котлов.

Онлайн (On line) ИБП

Это самая дорогая категория, представители которой называются также «ИБП с двойным преобразованием напряжения». Они действуют крайне быстро, практически без задержек. Подобные источники применяют на производствах и объектах с высокой критичностью поступления электропитания.

Принцип работы

Поступающий на вход прибора переменный ток попадает в выпрямитель и преобразуется в постоянный. Далее он попадает в инвертор, который снова делает его переменным. Батарея расположена в точке связи инвертора и выпрямителя, и в аварийном режиме питание с нее идет на первый. Некоторые конфигурации включают отдельный модуль зарядного устройства, а в других подзарядка аккумулятора идет непосредственно через выпрямитель.

Как работает прибор в нормальном режиме:

На рисунках виден так называемый байпас. Это обязательный элемент UPS высокой и средней мощности. Его назначение — служить обходным устройством, пускающим ток мимо инвертора с выпрямителем. Это позволяет производить сервисное обслуживание блока питания без его отключения и отсоединения потребителей, с сохранением параметров выходного напряжения. Полезен байпас и в случаях выхода из строя компонентов основной цепи.

Такая схема обеспечивает стабильное напряжение на выходе вне зависимости от ситуации на входе. Кроме того, время переключения состояний нулевое.

ИБП постоянного тока и переменного

Большинство бесперебойников относятся к моделям переменного тока благодаря наличию инвертора. Но существуют также ИБП постоянного тока, отличающиеся отсутствующим инвертором. Самая простая схема подобного устройства:

От ИБП постоянного тока запитываются телекоммуникационные узлы, сигнализации, радиостанции и прочее электронное оборудование.

Классификация по мощности

Основная характеристика любого ИБП — мощность. Она измеряется в вольт-амперах, и для перевода ее в привычные ватты цифру следует умножить на 0.6. Для обычного ПК ИБП должен иметь мощность от 500 ВА и выше.

Выделяют следующие виды ИБП:

  • компактные бесперебойники — до 1000 ВА;
  • средние — 1–5 кВА;
  • мощные — от 5 кВА и выше.

Этот рейтинг мощности помогает определиться с выбором. В домах, квартирах и офисах обычно используют первые два типа, а для обеспечения питания серверов и производственного оборудования применяют третий вид.

Выбор ИБП

Выбирая подходящий вариант, следует ориентироваться на то, для чего нужен ИБП, и учитывать ряд дополнительных параметров:

  • характеристики запитываемых от системы бесперебойного питания устройств;
  • желаемую мощность;
  • качество электросетей;
  • бюджет.

Разумеется, идеальным решением для любой ситуации станет On line блок, но для некритичных задач вполне подойдут резервные или линейно-интерактивные.

Ключевые характеристики ИБП для выбора:

  • форма и технология генерации выходного напряжения (ИБП постоянного тока или переменного);
  • заявленная и требуемая мощность;
  • тип;
  • время автономной работы от батареи.

Обычно последнее составляет 5–7 минут, чего вполне достаточно для штатного завершения работы. Более продвинутые предоставляют до 20 минут, а самые энергоемкие способны питать нагрузку до получаса. Их используют, например, в больницах и других критически важных объектах.

Интересно: помимо ИБП, такие жизненно важные комплексы обычно обеспечиваются системами автономного питания на базе бензиновых и дизельных генераторов. А сегодня распространяются и методы аккумулирования природной энергии с помощью ветряков и солнечных батарей.

Также следует обращать внимание на дополнительные интерфейсы, возможность программного и удаленного мониторинга и управления, простоту замены аккумуляторов и доступность подключения дополнительных АКБ для увеличения периода автономности.

Задачи

Необходимо определиться, для чего нужен бесперебойник. При частых отключениях электричества дома или в офисе пригодится простой резервный, который поможет сохранить работу и корректно выключить ПК. Но следует учитывать, что стабилизатор в источниках этой разновидности отсутствует, поэтому при возможности желательно выбирать модель подороже, с качественной элементной базой.

При частых скачках напряжения желательно озаботиться наличием стабилизатора, и для этого целесообразно приобретения линейно-интерактивного. А если нет ограничений по финансам, а обеспечиваемые бесперебойным питанием потребители мощные, то оптимальным выбором станет On Line UPS. Он гарантирует мгновенное переключение и отсутствие скачков.

В каждом отдельном случае применения возможны определенные нюансы, которые необходимо учесть, например, когда вы выбираете источник бесперебойного питания для видеонаблюдения или для целого дома. Например, необходимо учесть пусковые токи, если вы выбираете бесперебойник для холодильника.

«Золотой серединой» можно назвать line-interactive образцы. Они обладают разумным соотношением цена-качество и предоставляют хороший уровень защиты.

Производители ИБП (APC, Powercom, IPPON, отечественный ШТИЛЬ и прочие) выпускают различные версии — от простых и маломощных на 450–600 ВА до серьезных стоечных и промышленных агрегатов на десятки киловатт. Важно понимать, что обычные «гражданские» модели не годятся для работы в связке, например, с газовыми котлами и высокомощным промышленным оборудованием; для них существуют специализированные варианты.

Заключение

Выше мы рассмотрели основные типы и разновидности источников бесперебойного питания, а также для чего нужен ИБП. Выбор правильного в каждой конкретной ситуации зависит от:

  • совокупной мощности, которую потребуется питать;
  • качества электросетей;
  • бюджета;
  • требований к дополнительным функциям и возможностям.

В домашних/офисных условиях с хорошими сетями можно рекомендовать простой резервный ИБП. Там, где качество электроснабжения хуже, стоит обратить внимание на Line Interactive образцы, именно они лидируют в пользовательском рейтинге популярности. Для высокомощной техники и оборудования с критичностью к аптайму (безостановочной работе) выбор должен пасть на полноценные On-Line версии с байпасом и двойным преобразованием. А определенные категории электроники нуждаются в ИБП постоянного тока.

Видео по теме

Источники бесперебойного питания – разновидности и принципы

В статье рассмотрены виды ИБП, принципы работы ИБП, а также приведены реальные осциллограммы напряжений на выходе.

Для начала – немного общей терминологии. Источники бесперебойного питания (сокращенно – ИБП) у нас так же называют UPS, от английского сокращения Uninterruptable Power Supply (беспрерывный источник питания). Поэтому говорят и УПС (UPS) и ИБП, кому как удобнее. Я в статье буду называть и так, и эдак.

Зачем нужен UPS (ИБП)

Принцип работы ИБП раскрывается в названии – это такой источник, на выходе которого напряжение есть всегда. Но мы здесь собрались технари-реалисты, и понимаем, что ничего вечного нет, поэтому ниже разберемся в принципе действия.

ИБП в основном используются там, где пропадание электропитания может вызвать негативные последствия. Например, питание компьютеров и серверов, питание устройств связи и распределения сигналов (роутеры), питание устройств, автоматическая перезагрузка (перезапуск) которых без участия человека невозможна.

Вот пример, как мой читатель доработал ИБП для стратегически важной системы (2 сервера, и т.д.). Кроме того, усовершенствовал схему, и добавил возможность использования обычного автомобильного аккумулятора.

Для бытовых вещей это прежде всего компьютеры и системы отопления.

Следует понимать, что ИБП выбираются на время работы нагрузки 10-15 мин, редко до получаса. Предполагается, что за это время питание появится, либо человек (оператор) предпримет необходимые действия (сохранит данные, позвонит в энергослужбу предприятия, завершит технологический процесс).

ИБП нельзя рассматривать в качестве резервного источника питания. Он является лишь аварийным источником, и в лучшем случае используется очень редко, в общей сложности не более 10 минут в год (несколько раз, на время не более минуты). Если это время больше, то следует задуматься о повышении качества электропитания.

Виды источников бесперебойного питания

Виды (типы) ИБП имеют множество названий, но их всё равно ровно три. Разберёмся.

Итак, три основных вида ИБП:

Back UPS

Другие равнозначные названия – Off-line UPS, Standby UPS, ИБП резервного типа. Самые распространенные УПС, используются для большинства видов бытовой и компьютерной техники.

Back просто переключает нагрузку на питание от батарей при выходе входного напряжения за пределы. Нижний предел у разных моделей – около 180В, верхний – около 250В. Переходы на батарею и обратно – с гистерезисом. То есть, например, при понижении переход на батарею состоится при 180 В и менее, а обратно – при 185 и более. Тот же принцип действует у всех типов ИБП.

Чем-то напоминает работу реле напряжения, которое отключает нагрузку, а Back UPS не отключает, а переключает на аккумулятор, что позволяет ей некоторое время поработать.

Smart UPS

Другие названия – Line-Interactive, ИБП интерактивного типа. Недалеко ушли по принципу действия от Back.

Smart UPS действуют умнее, как следует из названия. Они ещё дополнительно переключают внутренний автотрансформатор, в некотором смысле стабилизируя входное напряжение. И только в крайнем случае переходят на батарею.

Таким образом, норма напряжения на выходе поддерживается при бОльших отклонениях на входе (150…300В). Автотрансформатор имеет несколько ступеней переключения, поэтому Умный УПС до последнего переключает выводы автотрансформатора, включая аккумулятор лишь в последний момент. Это позволяет экономить батарею, включая её в работу лишь при полном пропадании питания.

Данное устройство напоминает релейный стабилизатор напряжения со ступенчатым переключением обмоток автотрансформатора. С той лишь разницей, что при выходе за рабочие пределы стабилизатор будет бессилен, а наша “умница” введёт в работу аккумулятор, и питание не пропадёт.

Online UPS

Другие названия – онлайн, источник бесперебойного питания с двойным преобразованием, инверторный. Совершенно другой принцип действия, для любителей чистого синуса. Энергия со входа преобразуется в постоянное напряжение, и поступает на инвертор, генерирующий чистый синус. И одновременно – поддерживает аккумулятор в 100% готовности. При необходимости инвертор продолжает работать так же, только питание на него поступает с аккумулятора.

Используется для аварийного питания техники, чувствительной к форме выходного напряжения – например, газовые котлы, сервера, профессиональная аудио-видео аппаратура и другое стратегически важное оборудование.

Минусов онлайн ИБП два – цена и КПД. КПД низкий, т.к. такой ИБП включен в работу постоянно, что следует из названия. В отличии от двух других типов.

Существуют разновидности онлайн УПС, в которых используется так называемый “сквозной ноль”, для правильной работы газовых электрокотлов. Это связано с тем, что такие котлы чувствительны к наличию реального нуля, для правильного розжига.

Исследование ИБП с помощью осциллографа

А теперь – самое интересное.

Напряжение на выходе Back UPS

Я провёл исследование с использованием осциллографа Fluke 124. Осциллограммы (форма импульсов и колебаний на выходе ups) привожу и комментирую ниже.

Back UPS. Осциллограмма при переходе с сети на батарею.

Что видно по этой временной диаграмме? Период 20мс, частота 50Гц, амплитуда 315В. Стоит отметить, что фаза синуса и генерируемых импульсов совпадает, что хорошо. При пропадании сетевого напряжения ИБП мешкается 5-7 мс, и затем идут импульсы, которые называются “квази-синус”. Вот они:

Back UPS. Напряжение на выходе при питании от батарей.

Осциллограф померял RMS напряжение (среднеквадратическое), оно соответствует норме. Однако, когда я измерил это же напряжение мультиметром, я получил значение 155 В. Почему на выходе UPS низкое напряжение?

Дело в том, что мультиметр меряет только первую гармонику с частотой 50Гц. Для синуса всё гладко. Но если измерять напряжение таких вот импульсов, надо мерять именно RMS, среднеквадратическое, иначе не будут учтены следующие гармоники – 100, 150, 200 Гц. А они составляют значительную часть энергии, до 30%. Эту особенность знают производители UPS, и чтобы не заморачиваться (и не повышать цену на свои изделия), выдают на наши приборы такие импульсы с амплитудой около 370В.

Подробнее об измерении среднеквадратического несинусоидального напряжения – на видео:

Вот укрупненный график, где видно, что напряжение после переключения сначала повышается на пол секунды до 400В, а потом стабилизируется:

Back UPS. Выход, длительность 2 секунды

А вот как меняется форма напряжения на выходе Back-UPS в момент перехода с батарейного на сетевое питание:

Back UPS, – Напряжение на выходе ИБП при переходе с батареи на сеть. Форма импульсов на выходе ups

Тоже фаза не меняется, всё замечательно. Подключал на выход ИБП пускатель 2-й величины, переключал туда-сюда режимы питания – пускатель втянут надежно, никаких проблем.

В качестве испытуемого был ИБП APC Back-500-RS, параметры на фото ниже:

Параметры Back UPS – задняя панель

Напряжение на выходе Smart UPS

Теперь приведу для полноты картины осциллограммы напряжений на выходе Smart UPS. Испытаниям подвергался UPS Ippon Smart Power Pro 1000.

Время переключения также для всей современной аппаратуры несущественно – менее 7 мс.

Плавного изменения напряжения на входе я не делал, поскольку не было такой цели. Полагаю, что в данном случае Умный ИБП ведёт себя точно так же, как и релейный стабилизатор напряжения.

Данные исследования проведены в рамках проекта по включению ИБП в цепь управления промышленного холодильника.

Скачать

Информация по теме – статья про конструкцию и ремонт Источников Бесперебойного питания:

• APC_Smart-UPS_450-1500_Back-UPS_250-600 / Устройство и ремонт ИБП. Пособие по ремонту. Схемы и их обзор., pdf, 1.93 MB, скачан: 2010 раз./

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: