دستگاه یو پی اس(UPS) چیست؟ و چرا ضروری است؟

بهتر است که بدانید یو پی اس  (Ups)؛ مخفف عبارت Uninterruptible Power Supply و به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است. دستگاه UPS معمولاً در کنار وسایل برقی مهم مثل رایانه‌ها، وسایل برقی بانک‌ها، اتاق عمل، دستگاه های حضور غیاب، آسانسور و… قرار می‌گیرد تا در صورت اختلال در ولتاژ ورودی برق شهری یا قطع کامل برق، شرایط را برای ادامه روند کار دستگاه برقرار سازد. در واقع UPS بین دستگاه الکتریکی مورد نظر و منبع تغذیه برق شهری وصل می‌شود که هم باعث نرمال‌سازی جریان برق می‌شود و هم از آسیب دیدن دستگاه‌ها و تجهیزات حساس در اثر افت ناگهانی ولتاژ یا قطعی پیشگیری می‌کند.

راهنمای خرید دستگاه  UPS

مطمئناً خرید و استفاده از چنین دستگاه کاربردی و مهمی مقرون به صرفه‌تر از تعویض سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی در اثر مشکلات ناشی از اختلالات الکتریکی است. یو پی اس‌ها انواع مختلفی دارند و هر دستگاه UPS از بخش‌های مهمی تشکیل شده است که در ابعاد کلی این سیستم تأثیرگذار هستند.

در زمان خرید دستگاه UPS باید به نوع دستگاه، کیفیت قطعات آن، قدرت باتری، کارایی و راندمان دستگاه، قدرت حفاظت و پشتیبانی و خدمات پس از فروش آن توجه ویژه‌ای داشته باشید.

استفاده از یوپی اس در صنایعی که با داده‌های حساس سر و کار دارند و ممکن است نوسانات برقی باعث آسیب رساندن به تجهیزات گرانقیمت آن شود کاربرد بسیاری دارد. به طور مثال در مورد سیستم‌های شبکه‌ای، سرور‌ها، سیستم‌های برق اضطراری در بیمارستان‌ها، بانک‌ها و اداره جات دولتی، پکیج، یخچال، کرکره برقی، تجهیرات پزشکی و… می‌توان از UPS به منظور حفاظت از دستگاه‌های جانبی استفاده کرد.

⭐ یو پی اس (UPS) یا منبع تغذیه بی وقفه، به گونه‌ای طراحی شده که ولتاژ برق شهری را به صورت استاندارد آن تبدیل نموده و از ورود شوک به تجهیزات الکتریکی جلوگیری کند. یو پی اس همچنین به عنوان دستگاه برق اظطراری در هنگام قطعی برق به کار می‌رود. در نتیجه Ups یک بک آپ یا پشتیبان برای تجهیزاتیست که اختلالات ناگهانی برق موجب صدمه یا ازبین رفتن اطلاعات آنها می‌شود. ⭐

مزایای استفاده از UPS چیست؟

مهمترین مزیت استفاده از چنین دستگاه‌هایی زمان افت ولتاژ، اختلالات جریان و قطع کامل برق است. در چنین شرایطی دستگاه مصرف‌کننده به واسطه UPS از برق شهری به باتری منتقل شده و دستگاه بدون وقفه به کار خود ادامه می‌دهد. استفاده از چنین امکانی برای وسایل الکتریکی مهم و حساس در بانک‌ها، بیمارستان‌ها، سازمان‌های بزرگ و… مهم و ضروری به نظر می‌رسد.

اجزای اصلی یو پی اس (UPS)

هر دستگاه UPS از سه بخش اصلی باتری، شارژر و مبدل تشکیل شده است که کارایی آن‌ها به این شرح است:

• باتری (Battery)

در زمان خرید UPS به نوع و کیفیت باطری آن باید خیلی دقت شود. چرا که باتری اصلی‌ترین بخش این دستگاه محسوب می‌شود، باتری بین ۵ تا ۲۰ دقیقه برق لازم برای UPS را در زمان قطعی برق فراهم می‌کند. اندازه باطری در ابعاد کلی دستگاه یوپی اس تأثیرگذار است، هرچه باتری بزرگتر باشد، ظرفیت آن بیشتر و دستگاه UPS نیز بزرگتر خواهد بود. بنابراین شما می‌توانید بسته به نیاز خود مناسب‌ترین دستگاه را برای استفاده انتخاب کنید.

• شارژر (Charger)

یکی دیگر از قطعات مهم دستگاه UPS شارژر آن است که در طول عمر باتری آن نیز تأثیرگذار است. ولتاژ این شارژر ۱۳.۴ تا ۱۳.۷ ولت و با ولتاژ دستگاه برابر است. نکته ای نباید فراموش شود این است که انتخاب شارژر یوپی اس  باید بر اساس نوع باتری آن انجام شود!

• مبدل (Inverter)

مبدل یا Inverter، برق مستقیم ذخیره شده در باتری را به جریان متناوب شهری تبدیل می‌کند. در صورت افت ولتاژ یا قطعی، مبدل با تبدیل جریان، سبب تأمین بدون وقفه برق مورد نیاز دستگاه می‌شود.

دستگاه ups از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟؟

در ادامه این مقاله به بررسی انواع یو پی اس و جزئیات آن می پردازیم.

انواع UPS و مزایا و معایب آن‌ها

یو پی اس‌ها به سه دسته استاتیک، داینامیک و هیبرید تقسیم می‌شوند. یوپی اس‌های مدل استاتیک از مبدل‌های الکتریکی برقی برخوردار هستند، مدل‌های داینامیک دارای ژنراتور و موتور‌های الکترومغناطیسی هستند و مدل هیبریدی نیز ترکیبی از دو مدل استاتیک و داینامیک است. از نظر نوع کارکرد نیز UPS به سه نوع آنلاین، آفلاین و تعاملی تقسیم می‌شود.

یو پی اس آفلاین (OFF LINE)

به UPS‌های آفلاین یوپی اس استندبای نیز گفته می‌شود. این مدل یوپی اس برق را از منبع اصلی گرفته و به دستگاه مصرف‌کننده هدایت می‌کند و با تشخیص قطعی، ولتاژ به صورت خودکار منبع تغذیه از برق شهری به باتری دستگاه سوئیچ می‌شود.

این نوع UPS عموماً برای حفاظت از دستگاه‌های کامپیوتر خانگی، مودم‌ها و تجهیزات VoIP مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای یوپی اس آفلاین

از مهم ترین مزایای ups های آنلاین میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

• دارای قیمت پایین
• مناسب برای سیستم‌های کامپیوتری خانگی، مودم‌ها و سخت‌افزار‌های سبک
• کاملاً بدون صدا

معایب یو پی اس آفلاین

مهم ترین معایب ups های آنلاین نیز عبارتند از:

• سطح محافظتی پایین
• خروجی برق بدون تنظیم
• انتقال نوسانات ولتاژ به دستگاه جانبی
• سوئیچ به حالت باتری با تأخیر

در این قسمت مهمترین مزایا و معایب یوپی اس های آفلاین معرفی شد. در ادامه به بررسی نوع آنلاین یوپی اس می پردازیم.

UPS آنلاین (ON LINE)

می‌دانیم که برق متناوب شهری در دستگاه‌های الکتریکی به برق مستقیم تبدیل می‌شود، در UPS آنلاین برق ورودی به ولتاژ مستقیم تبدیل شده و پس از پاکسازی ورودی از نویز و اختلالات سطح ولتاژ ورودی، برای شارژ باتری به کار برده می‌شود. خروجی باتری با کمک مبدل مجدداً به یک سیگنال متناوب و سینوسی تبدیل می‌شود که با توجه به بازتولید شدن، مشکلاتی چون نوسان و تغییر فرکانس را نداشته و کاملاً ثابت است.

از آنجایی که UPS‌های آنلاین از تکنولوژی دلتا یا دابل استفاده می‌کنند با نام UPS دابل نیز شناخته می‌شوند. این نوع یوپی اس عموماً برای محافظت از دستگاه‌های حساس مثل سرور‌ها، دیتاسنتر‌ها و تجهیزات موجود در این حوزه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای یو پی اس آنلاین

از بارزترین مزایای یوپی اس ON LINE میتوان موارد زیر را نام برد:

• تأمین دائمی و بدون اختلال برق
• مناسب برای سیستم‌های الکتریکی حساس مثل سیستم برق اضطراری، سرور، شبکه و…

و در ادامه به معایب یوپی اس آنلاین اشاره خواهیم داشت.

معایب UPS آنلاین

از مهمترین معایب ON LINE UPS  میتوان به: قیمت بسیار بالای آن اشاره نمود!

یوپی اس تعاملی یا Line Interactive

وقتی به یوپی اس آفلاین یک منتقل‌کننده خودکار اضافه شود، UPS تعاملی یا لاین اینتراکتیو خواهیم داشت. به این ترتیب معایبی چون تأخیر در سوئیچ منبع تغذیه و قابلیت تشخیص افت ولتاژ UPS آفلاین برطرف می‌شود. از دیگر مزایای این مدل یوپی اس می‌توان به قیمت کمتر نسبت به نوع آنلاین و قابلیت استفاده از آن برای سیستم‌های حساس مثل سرور و شبکه و… نام برد.

از جمله معایب Line Interactive عدم وجود مدار اصلاح ضریب قدرت ورودی و استفاده از Stabilizer برای رفع نوسانات ولتاژ ورودی می‌باشد.

عوامل مؤثر در طول عمر باتری UPS

این عوامل را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد که عبارتند از:

• دمای محیط

یکی از مهمترین عوامل تأثیرگذار در ظرفیت و طول عمر باتری دمای محیط است. بهتر است باتری UPS در دمای بالای ۲۰ یا ۳۰ درجه سانتیگراد قرار نگیرد. همچنین از نگهداری باتری در مجاورت عوامل گرمازایی چون نور خورشید یا محیط‌های بسته باید خودداری کرد. در چنین شرایطی بهتر است از باتری‌های نیکل کادمیوم استفاده شود و در تغییرات دمایی کم نیز، باتری‌های سربی اسیدی مقرون به صرفه‌تر هستند.

• عمق دشارژ و دفعات شارژ

تعداد سیکل مجاز شارژ برای هر باتری تعیین شده و مشخص است و می‌توانید این اطلاعات را در کاتالوگ مربوط به باتری مطالعه کنید. عمر باتری با هر بار شارژ و دشارژ شدن کم می‌شود تا جایی که به عدد سیکل مجاز شارژ برسد. در چنین شرایطی ظرفیت کامل باتری قابل استفاده نیست و جریان دهی کمتر و در نتیجه کارایی باتری کاهش می‌یابد. این درست زمانی است که باید باتری دستگاه تعویض شود.

• شارژر باتری و کیفیت شارژ باتری

برق شهری متناوب است و دستگاه‌های مصرف‌کننده نیز با برق متناوب کار می‌کنند، اما باتری‌ها برق مستقیم تولید می‌کنند. شارژر در دستگاه UPS وظیفه تبدیل برق متناوب به برق مستقیم برای باتری را برعهده دارد. لازم است بدانید که ولتاژ شارژر یو پی اس با ولتاژ باطری Ups برابر است.

نحوه نصب و راه اندازی دستگاه ups

در مورد راه اندازی دستگاه های یو پی اس لازم است بدانید که، نصب UPS‌ هایی با رنج توان پایین توسط مصرف‌کننده امکانپذیر است، شما می‌توانید با مراجعه به دفترچه راهنما و استفاده از مراحل نصب توضیح داده شده در این دفترچه برای راه‌اندازی دستگاه UPS استفاده کنید. اما در مورد دستگاه‌هایی با توان بالا و دارای باتری‌های خارجی بهتر است که از تجربه و تخصص یک فرد با تجربه و تکنسین در این زمینه استفاده کنید. برخی از یو اس پی‌ها برای راه‌اندازی نیازمند رعایت پروتکل‌های منحصر به فرد تولید‌کننده و نرم‌افزار‌های اختصاصی هستند اما برخی از یو پی اس‌ها نیز دارای قابلیت تنظیم ولتاژ خروجی، ولتاژ باتری و ولتاژ مسیر بای پس هستند که از طریق نرم‌افزار یا به کمک پنل جلویی دستگاه قابل تنظیم هستند.

انواع باتری‌های قابل استفاده در یو پی اس

انواع باتری‌هایی که در دستگاه‌های یو پی اس به کار برده می‌شوند شامل باتری‌های نیکل کادمیوم، سرب اسید، سیلور آلکالین و لیتیوم است. در این میان مناسب‌ترین نوع باتری، باتری سرب است که مقرون به صرفه و با طول عمر قابل قبول است. عمده تفاوت این باتری‌ها در طول عمر آن‌ها است، معمولاً باتری‌های نیکل کادمیوم دارای طول عمر بسیار بالایی هستند و در صورت نگهداری در شرایط مناسب، بهترین باتری برای دستگاه UPS محسوب می‌شوند. این باتری‌ها قیمت بسیار بالایی دارند.

نحوه نصب باتری یو پی اس

همانطور که اشاره کردیم برای نصب یوپی اس با توان پایین می‌توانید از راهنمای نصب دستگاه در دفترچه راهنما کمک بگیرید. در مورد یوپی اس‌های با توان بالا باید سراغ افراد متخصص و با تجربه بروید. قبل از نصب باید شرایط ایمنی نصب دستگاه را فراهم کنید.

توجه به فضای کافی برای نصب، شرایط محیطی مثل میزان حرارت محیط، رطوبت و نویز، توجه به نوع اتصالات، مقطع کابل‌های ورودی و خروجی و… ، اتصال بار به دستگاه و اتصال زمین برای از بین بردن نویز‌ها از جمله مواردی است که قبل از نصب باید مورد توجه قرار گیرند.

روش نصب یوپی اس به این شکل است که ابتدا باتری‌ها به طوری که قطب‌های مخالف آن‌ها روی هم قرار گیرند داخل کابینت باتری دستگاه قرار می‌گیرند و سپس هر ردیف به صورت سری بسته می‌شود. باتری‌ها به دو شیوه سری و موازی قابل نصب روی دستگاه UPS هستند.

معرفی برترین برند‌های UPS ایرانی و خارجی

در حال حاضر دستگاه‌های UPS خارجی و تولید ایران در بازار موجود هستند. در جدول زیر، به معرفی شناخته شده‌ترین برندهای یو پی اس ایرانی و وارداتی پرداختیم:

بهترین برندهای ups ایرانی و خارجی کدام است؟؟

متاسفانه با شرایط کنونی واردات در کشور، امکان دسترسی و تامین برخی برندهای خارجی ممکن است آسان نباشد، بنابراین شناخت برندهای مطرح در این بازار، میتواند به شما در انتخاب سیستم جایگزین کمک نماید.

قیمت دستگاه UPS

قیمت دستگاه یوپی اس با توجه به عواملی چون برند، تولید داخل یا خارج از ایران بودن، ظرفیت باتری، نوع باتری، نوع دستگاه یوپی اس و کارایی و خدمات و… تعیین می‌شود. توصیه می‌شود برای دریافت قیمت دستگاه مورد نظر خود با نمایندگی شرکت تولید‌کننده تماس حاصل نمایید.

سوالات و نکات مهم در خصوص نگهداری UPS

در ادامه به سوالات رایج و ضروری در خصوص نگهداری باطری پشتیبان یا UPS می پردازیم:

• باتری یو پی اس تا چند ساعت کار می کند؟

این مدت به مقدار مصرف برق UPS، قدرت بار و ظرفیت باتری بستگی دارد. به طور کلی، شما می توانید انتظار داشته باشید که باتری دستگاه شما در زمانی که به طور کامل شارژ شود بین 2 تا 10 ساعت دوام بیاورد.

• آیا باید UPS را همیشه به برق متصل نگه داشت؟

بهتر است دستگاه های یو پی اس شما همیشه به برق متصل بماند چون ممکن است کیفیت بد برق یا قطع آن آنقدر ناگهانی اتفاق بیفتد که وقت نداشته باشید برق را  وصل کنید و آن را روشن کنید.

• چرا باطری های یو پی اس خراب می شوند؟

این خرابی ها به دلایل متعددی مانند خود دشارژی باتری های انبار شده، شارژ  و  دشارژ  بیش  از حد، ولتاژ شارژر خارج از محدوده تعیین شده، دمای نامناسب و … رخ میدهد.

• آیا یو پی اس قبض برق را افزایش می دهد؟

این دستگاه از چند ساعت انرژی اضافی برای شارژ باتری ها استفاده می کند تا در صورت قطع برق دوباره از آن استفاده شود. بنابراین از نظر فنی میزان قبض برق ماهانه شما را افزایش می دهد، اما مقدار آن خیلی محسوس نیست.

• چگونه عمر باتری یو پی اس خود را افزایش دهیم؟

1- باتری را به طور منظم تست کنید (از نظر خوردگی، نشتی و …).

2- باتری را در محدوده دمایی مناسب و درجای خشک و خنک نگه دارید.

3- تعداد چرخه های تخلیه را کاهش دهید.

4- باتری با ظرفیت مناسب انتخاب کنید و از تخلیه عمیق آن بپرهیزید.

• طول عمر یو پی اس چقدر است؟

برخی از سیستم‌های UPS ممکن است تا 13 سال یا بیشتر قبل از نیاز به تعویض دوام داشته باشند. با این حال، اجزای حیاتی آنها خیلی زودتر از خود یو پی اس در معرض خرابی قرار می گیرند.

• آیا استفاده از UPS در کنار دستگاه حضور و غیاب و کنترل دسترسی ضروری است؟

در واقع یو پی اس یا باتری پشتیبان باعث روشن ماندن و قابلیت استفاده از دستگاه حضور و غیاب و کنترل تردد در زمان قطع یا نوسان برق خواهد بود. در صورتی که در محل نصب نوسان برق زیاد است، استفاده از UPS به منظور استفاده بهینه و آسیب ندیدن سیستم حضور و غیاب توصیه میشود. چرا که با توجه قیمت دستگاه حضور و غیاب و هزینه تعمیرات، پیشگیری از آسیب دستگاه الزامی است.

در پایان

هدف از انتشار این مقاله در سایت ایران اکسس، معرفی و کمک به شناخت بهتر دستگاه یو پی اس، عوامل موثر در قیمت، کاربرد و انواع رایج و برندهای شناخته شده و فعال در این حوزه می باشد. چرا که با توجه به شرایط قطع ناگهانی برق در ساعات مختلف در تمام کشور، به منظور جلوگیری از آسیب سیستم های ورود و خروج و ایجاد اختلال در تردد پرسنل در مجموعه های بزرگ و کوچک، استفاده از UPS در پروژه های اجرایی کنترل تردد و حضور و غیاب ضروری می باشد.

مشتاق دریافت نظرات و پیشنهادات شما به منظور بهبود این مقاله و سایر مقالات سایت ایران اکسس هستیم. همراه ما باشید.