Wieczorem 9 grudnia 2019 roku przedświąteczne zakupy w Eaton Centre w Toronto przerwała nieoczekiwana . Galerie handlowe pogrążyły się w ciemności, a jedynym źródłem światła była choinka - wielu pospieszyło z opublikowaniem jej zdjęcia w sieciach społecznościowych jako całkowicie mistycznego zjawiska. Jednak wśród tweetów były takie, w których mistycyzm został wyjaśniony łatwo i prosto: choinka została podłączona do zasilacza awaryjnego. Dzisiaj porozmawiamy o tym, za pomocą jakich zasilaczy UPS najemcy mogą zorganizować nieprzerwane zasilanie swoich lokali w centrach handlowych. W końcu zakupy muszą trwać, prawda?
Gwarantowane i nieprzerwane zasilanie
Ale najpierw powiedzmy, dlaczego przypadek awarii zasilania w centrum handlowym Eaton Centre w Toronto znalazł się w nagłówku artykułu. Mówimy o imiennikach, to centrum handlowe nie ma związku z firmą produkcyjną Eaton. Simply Eaton (Eaton) to dość popularne nazwisko wśród utalentowanych emigrantów, którzy przybyli do Stanów Zjednoczonych z Wysp Brytyjskich na przełomie XIX i XX wieku. Jeden z Etonów założył firmę handlową, a drugi firmę inżynieryjną. A teraz wracamy do głównego tematu.
Centrum handlowe jest dość złożonym obiektem pod względem zapewnienia gwarantowanego i nieprzerwanego zasilania. Jak wiadomo, administracja każdego centrum handlowego jest gotowa wynająć wolną powierzchnię niemal każdemu najemcy, o ile jego działalność mieści się w legalnym zakresie. Może dojść do tego, że w miejscu zamkniętego sklepu odzieżowego nagle pojawi się piekarnia z potężnymi piecami elektrycznymi lub sklep rybny z przemysłowymi lodówkami. Innymi słowy, obciążenie sieci elektroenergetycznej może zmieniać się często iw prawie nieprzewidywalny sposób.
W takich warunkach ważne jest rozróżnienie pomiędzy zasilaniem gwarantowanym a nieprzerwanym.
Gwarantowane nazywa się rodzaj zasilania, w którym oprócz zasilania scentralizowanego zaangażowane jest zapasowe źródło autonomicznego zasilania (zwykle DGU, agregat prądotwórczy diesla). Duże centra handlowe mogą być obsługiwane przez kilka DGU. Przy zasilaniu gwarantowanym przerwa w zasilaniu odbiorców ze scentralizowanej sieci elektroenergetycznej dopuszczalna jest tylko na czas samoczynnego załączenia rezerwowego źródła zasilania (DGU, generator gazowy).
nieprzerwany zasilanie zakłada obecność trzeciego niezależnego źródła zasilania w postaci zasilacza UPS, który zasila odbiorniki na czas potrzebny do uruchomienia autonomicznego generatora i osiągnięcia obciążenia projektowego. Uruchomienie potężnych DGU zajmuje zwykle do 3 minut; zimą płyn chłodzący jest w nich stale podgrzewany, aby zapewnić pewny start.
Uproszczony schemat zasilania centrum handlowego. źródło: Grandmotors
Z reguły zasilanie centrum handlowego jest budowane według klasycznego schematu podziału najemców i usług wewnętrznych centrum handlowego na różne kategorie konsumentów.
- Konsumenci II kategoria, do których należy większość zwykłych najemców centrum handlowego, nie mają podłączenia do gwarantowanego zasilania z JST i mogą liczyć jedynie na miejską sieć energetyczną oraz własne (lokalne) zasilacze gwarantowane (UPS).
- Konsumenci I kategoria automatycznie przełączą się na DGU w przypadku awarii w miejskich sieciach elektroenergetycznych, ale zostaną pozbawione napięcia do momentu uruchomienia DGU. Dla tych najemców przerwy w dostawie prądu mają kluczowe znaczenie dla biznesu lub bezpieczeństwa publicznego. W centrum handlowym takimi najemcami są najczęściej apteki z lodówkami na leki, gabinety lekarskie i stomatologiczne oraz miejsca wypoczynku dla dzieci.
- Konsumenci I kategoria specjalna otrzymują nieprzerwane zasilanie i nie mogą być wyłączone nawet na krótki czas. Dla takich odbiorców zaangażowane są trzy źródła zasilania - podstacja miejska i DGU, a podczas rozruchu DGU są one zasilane przez przemysłowe zasilacze UPS. Tacy konsumenci obejmują alarm przeciwpożarowy i automatyczne systemy gaśnicze, obronę cywilną i ostrzeganie o sytuacjach awaryjnych, oświetlenie awaryjne, pomieszczenia i wyposażenie dyspozytorni centrum handlowego. Jeśli firmy IT wynajmują powierzchnię w centrum handlowym, zamawiają również dla siebie nieprzerwane zasilanie.
Korzystanie z przemysłowych zasilaczy UPS w centrum handlowym dla specjalnej kategorii konsumentów odbywa się zgodnie ze scentralizowanym schematem. W tym schemacie energia elektryczna jest dostarczana z jednego źródła do wszystkich odbiorców tej kategorii w centrum handlowym.
Dla zwykłych najemców centrów handlowych – sklepów, kawiarni, siłowni, gabinetów kosmetycznych itp. zapewnienie scentralizowanego gwarantowanego lub nieprzerwanego zasilania może być zbyt kosztowną opcją. W takich przypadkach ekonomicznie wykonalne jest zastosowanie tak zwanego zdecentralizowanego schematu zasilania awaryjnego, który zostanie omówiony poniżej.
Zdecentralizowany schemat UPS - zalety i wady
Zdecentralizowane i scentralizowane systemy UPS nie wykluczają się wzajemnie. Te dwie strategie można i należy łączyć. Na przykład krytyczni konsumenci (oraz ci, którzy specjalnie zapłacili) w centrum handlowym są chronieni przez duże przemysłowe zasilacze UPS, ale w konkretnym sklepie, który nie ma gwarantowanego zasilania, zasilacze UPS klasy podstawowej i średniej mogą być lokalnie stosowane do ochrony kas fiskalnych , serwer, drukarka i inne technologie.
Przeanalizujmy zalety i wady zdecentralizowanego schematu zasilania, a przede wszystkim zalety korzystania z lokalnych zasilaczy UPS:
- nie jest wymagane nowe okablowanie, używane są istniejące gniazdka ścienne; lokalne zasilacze UPS są łatwe do uruchomienia i podłączenia do kas, komputerów i innych ważnych urządzeń; przy zmianie wynajmowanego lokalu takie UPS są zabierane ze sobą i rozmieszczane w nowej lokalizacji;
- lokalne zasilacze UPS klasy początkowej i średniej mają niski koszt - budżet prawie każdej małej firmy pociągnie zakup takich zasilaczy UPS - a moc do 3000 VA pozwala na podłączenie kilku kas lub komputerów do jednego UPS;
- najemca nie jest przywiązany do poziomu przydzielonego obciążenia, zmiana ilości stanowisk kasowych lub innego wyposażenia w związku z rozwojem działalności nie będzie wymagała zawarcia nowej umowy na dostawę energii elektrycznej;
- jeśli najemca ma już zestaw własnych UPS, logiczne jest użycie ich w zdecentralizowanym schemacie zasilania awaryjnego.
Czasami administracja centrum handlowego – zwłaszcza jeśli po odejściu kluczowego najemcy zwolnią się miejsca – zaczyna natarczywie oferować najemcom podłączenie do sieci gwarantowanej lub bezprzerwowej w przypadku braku prądu z podstacji miejskiej.
Kiedy najlepiej skorzystać ze scentralizowanego zasilacza awaryjnego:
- ciągłość działania jest dla najemcy kluczowa (przykłady - apteki z apteczkami chłodniczymi, gabinety lekarskie i dentystyczne, gabinety kosmetyczne z procedurami w cyklu ciągłym, najemcy świadczący usługi online, np. firmy IT): scentralizowane zasilanie bezprzerwowe przeznaczone jest do nieograniczonego czasu zasilania konsumentów (z zastrzeżeniem dostawy paliwa dla SGD), a lokalne UPS-y mogą jedynie wspomagać pracę urządzeń przez krótki czas – zwykle nie dłuższy niż 15-20 minut, a jeśli w tym czasie zasilanie elektryczne nie zostanie przywrócone, sprzęt nadal będzie musiał być wyłączony;
- jeśli ilość lokalnych zasilaczy UPS przekracza kilkanaście, a są to różne modele i kupowane w różnym czasie, to monitorowanie stanu baterii i ich wymiana staje się zauważalną niedogodnością, łatwo nie zauważyć już uszkodzonej baterii, a jak w rezultacie UPS nie będzie w stanie chronić sprzętu w przypadku awarii zasilania;
- podczas przerwy w dostawie prądu liczne alarmy dźwiękowe z lokalnych zasilaczy UPS mogą powodować irytację i niepokój gości (np. klientów gabinetów kosmetycznych).
Dalej - o typach i modelach zasilaczy UPS, które najlepiej sprawdzą się dla najemców centrów handlowych spośród małych firm.
Zalecenia dotyczące rodzaju i mocy zasilacza UPS dla najemców centrum handlowego
Opowieść o trzech typach zasilaczy UPS – UPS offline, UPS typu line-interactive i UPS online – można znaleźć w prawie każdym artykule na ten temat, ale jest ona niezbędna, jeśli udzielasz porad dotyczących wyboru zasilaczy awaryjnych.
Schematy trzech typów zasilaczy UPS: a) offline, b) line-interactive, c) online. źródło: Eaton
Najprostszy i najtańszy nadmiarowe UPS-y (offline, back-UPS, stand-by) nie są w wielu przypadkach zalecane ze względu na fakt, że napięcie dostarczane z sieci zależy bezpośrednio od obciążenia. Chociaż napięcie w rezerwowym UPS jest filtrowane, nie jest w żaden sposób regulowane - jeśli w sieci jest niskie lub wysokie napięcie, to właśnie to trafi do obciążenia.
Zasilanie bateryjne w zasilaczach rezerwowych załączane jest dopiero w przypadku całkowitego zaniku napięcia wejściowego i podania na wyjście przybliżonej (przybliżonej) sinusoidy napięcia, co niekorzystnie wpływa na pracę urządzeń z zasilaczami transformatorowymi, silnikami elektrycznymi, dławikami, - sprzęt audio i video klasy Fi, kotły grzewcze z pompami obiegowymi, lodówki i klimatyzatory, pompy wody. Stanowczo nie zaleca się stosowania rezerwowych zasilaczy UPS do ochrony sprzętu laboratoryjnego i medycznego, który może być zasilany wyłącznie napięciem o idealnej fali sinusoidalnej.
Line Interactive UPS (line-interactive) – najbardziej praktyczny pod względem stosunku „cena do jakości zasilania”. Ważną różnicą między zasilaczami UPS line-interactive a zasilaczami UPS offline jest obecność regulatora napięcia (zwanego także autotransformatorem, AVR, Automatic Voltage Regulator). Dlatego zasilacz UPS typu line-interactive jest najbardziej przydatny w środowiskach, w których napięcie wejściowe może się znacznie różnić. Możliwości stabilizacji napięcia takich UPS-ów są dość znaczne - od 150-160 V do 270-290 V na wejściu, w zależności od modelu, podczas gdy na wyjściu będzie stabilne 230 V. Nowoczesne UPS-y line-interactive, takie jak Eaton 5P i serii 5PX, posiadają sterowanie mikroprocesorowe i zapewniają idealne napięcie wyjściowe sinusoidy.
UPS online (online, podwójna konwersja) - dokładne przeciwieństwo UPS offline pod względem jakości zasilania: bez względu na napięcie lub zakłócenia w sieci, idealna fala sinusoidalna trafi do obciążenia. Wewnątrz UPS odbywa się podwójna konwersja - napięcie wejściowe AC jest zamieniane na DC, a następnie z powrotem na AC, już o idealnych parametrach. Jedyną wadą UPS online jest wysoki koszt.
Firma Eaton zaleca najemcom centrów handlowych następujące modele zasilaczy UPS typu line-interactive:
- jeżeli zabezpieczany sprzęt wyposażony jest w kabel do podłączenia do standardowego okrągłego gniazda Euro (gniazdo DIN typu Socket Type-F) to do wyboru są modele zasilaczy UPS line-interactive Eaton Ellipse ECO (moc od 500 VA do 1600 VA) lub Eaton Ellipse PRO (moce od 650 VA do 1600 VA) - każdy UPS posiada od czterech do ośmiu gniazd, napięcie wejściowe może mieścić się w zakresie 161-284 V;
źródło: Eaton - jeśli chcesz podłączyć urządzenia kablami "komputerowymi" (typ IEC320-C13), to możemy polecić zasilacze UPS line-interactive serii 5 - modele Eaton 5E, 5S, 5SC - modele z przybliżoną sinusoidą, 5P, 5PX - modele z czystym napięciem sinusoidalnym na wyjściu (moce od 500 VA do 3000 VA). Modele różnią się funkcjami serwisowymi, obecnością wyświetlacza, rodzajem obudowy, możliwością wymiany gorącej baterii; dla konsumentów z wtyczkami euro podczas korzystania z zasilaczy UPS Eaton serii 5 można kupić kable przejściowe IE-320 C14 / Socket Type-F;
UPS Eaton 5P line-interactive z wyjściem czystej fali sinusoidalnej. źródło: Eaton
Oprócz wspomnianych modeli UPS klasy początkowej (Ellipse) i średniej (seria 5), istnieje dziewiąta seria zasilaczy UPS wykonanych w technologii podwójnej konwersji, z szeroką gamą modeli do ochrony serwerów korporacyjnych, a także do pracy w ramach centrów danych i zakładów produkcyjnych.
W efekcie,
Im bardziej Twoja firma jest wrażliwa na przestoje i straty, tym ważniejszy jest dla niej UPS. Dlatego sam przestudiuj pytanie i zadawaj pytania w komentarzach do posta lub na naszej stronie internetowej, jeśli coś nie jest jasne.
Źródło: www.habr.com