Systemy zasilania awaryjnego
Adobe Stock – DestinaW sytuacji, gdy niezawodność dostaw energii elektrycznej jest niezbędna dla działalności przedsiębiorstw czy poszczególnych procesów technologicznych, systemy zasilania awaryjnego stają się strategicznym elementem nowoczesnej infrastruktury biznesowej. Bez względu na branżę przerwy w dostawie energii mogą prowadzić do poważnych zakłóceń, a nawet strat finansowych. Sprawia to, że skuteczne rozwiązania awaryjnego zasilania są priorytetem.
Systemy zasilania awaryjnego odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa i ciągłości operacyjnej przedsiębiorstw, niezależnie od ich wielkości czy branży. W świecie coraz bardziej zależnym od technologii każda przerwa w dostawie energii elektrycznej może prowadzić do poważnych strat finansowych, uszkodzenia sprzętu, utraty danych, a także przestojów produkcyjnych. Głównym zadaniem tych systemów jest dostarczenie zasilania w przypadku awarii głównego źródła energii i ochrona kluczowych urządzeń przed zakłóceniami w sieci elektroenergetycznej.
Dzięki temu przedsiębiorstwa mogą uniknąć przerw w działaniu, co jest szczególnie istotne w sektorach takich, jak IT, przemysł, służba zdrowia czy finanse, gdzie nawet krótkie przerwy mogą mieć katastrofalne skutki. Nowoczesne systemy zasilania awaryjnego oferują również dodatkowe funkcje, takie jak monitorowanie stanu sieci energetycznej, optymalizacja zużycia energii i integracja z systemami zarządzania budynkiem (Building Management System – BMS), co zwiększa ich wartość i efektywność energetyczną przedsiębiorstwa.
Rodzaje systemów zasilania awaryjnego i ich zastosowania
Systemy zasilania awaryjnego występują w różnych formach, dostosowanych do specyficznych potrzeb przedsiębiorstw i rodzajów zagrożeń związanych z przerwami w dostawie energii. Każdy z tych systemów ma unikalne zastosowania i funkcje, które są kluczowe dla utrzymania ciągłości operacyjnej w sytuacjach awaryjnych. W zależności od wymagań przedsiębiorstwa mogą zdecydować się na różne konfiguracje tych systemów, od podstawowych zasilaczy UPS (Uninterruptible Power Supply), przez agregaty prądotwórcze, aż po złożone rozwiązania łączące oba te elementy.
Zasilacze UPS
Zasilacze UPS, które są najczęściej stosowanymi systemami awaryjnego zasilania, odgrywają kluczową rolę w natychmiastowym zapewnieniu zasilania podczas krótkotrwałych przerw w dostawie energii. Ich podstawową funkcją jest ochrona sprzętu i systemów przed skutkami nagłych zaników zasilania oraz zakłóceń w sieci elektroenergetycznej, takich jak przepięcia, fluktuacje czy spadki napięcia. W praktyce UPS działa jako bufor, przejmując obciążenie w momencie awarii zasilania, co pozwala na natychmiastowe podtrzymanie pracy kluczowych urządzeń.
Zasilacze UPS mogą być konfigurowane zarówno indywidualnie, jak i centralnie. W konfiguracji indywidualnej każdy kluczowy odbiornik lub system jest wyposażony we własny UPS, co zapewnia dużą elastyczność i ochronę najbardziej krytycznych elementów infrastruktury. Natomiast w konfiguracji centralnej jeden duży UPS zasila całą serwerownię lub określoną grupę urządzeń, co jest bardziej efektywne w przypadku większych instalacji, gdzie kluczowe jest zarządzanie zasilaniem w szerszym zakresie.
Agregaty prądotwórcze
Agregaty prądotwórcze są również istotnym elementem systemów zasilania awaryjnego, szczególnie w sytuacjach, gdy przerwy w dostawie energii elektrycznej trwają dłużej i konieczne jest zapewnienie zasilania przez wiele godzin, a nawet dni. Te urządzenia generują energię elektryczną niezależnie od pracy sieci elektroenergetycznej, co czyni je nieocenionymi w momentach przedłużających się awarii lub w lokalizacjach, gdzie dostęp do sieci elektroenergetycznej lub zewnętrznego zasilania jest ograniczony.
Przemysłowe agregaty prądotwórcze mogą działać w różnych konfiguracjach, w zależności od potrzeb danego przedsiębiorstwa. W instalacjach awaryjnego zasilania najczęściej wykorzystuje się agregaty prądotwórcze z wbudowanym układem automatycznego rozruchu, który samoczynnie uruchamia agregat w momencie zaniku napięcia z sieci elektroenergetycznej. Po zidentyfikowaniu awarii zewnętrznego zasilania agregat automatycznie rozpoczyna pracę, zapewniając dostawę energii elektrycznej.
Tego rodzaju konfiguracja jest szczególnie przydatna w branżach, w których przerwy w zasilaniu mogą prowadzić do poważnych konsekwencji, takich jak przestoje produkcji, uszkodzenia wrażliwych odbiorników elektrycznych czy przerwanie operacji krytycznych z punktu widzenia bezpieczeństwa maszyn, urządzeń lub procesów produkcyjnych.
Agregaty prądotwórcze zapewniają pełną niezależność energetyczną, co jest szczególnie istotne w obiektach o dużym zapotrzebowaniu na moc lub w krytycznych infrastrukturach, takich jak szpitale, centra danych czy zakłady przemysłowe.
Zasilacze UPS / agregat prądotwórczy
Zestawy zasilające, które łączą zasilacze UPS i agregat prądotwórczy, stanowią najbardziej kompleksowe rozwiązanie w dziedzinie systemów awaryjnego zasilania. Tego rodzaju konfiguracja jest szczególnie użyteczna w sytuacjach, gdzie kluczowe jest zarówno natychmiastowe zapewnienie gwarantowanego zasilania, jak i możliwość jego długotrwałego utrzymania podczas przedłużających się awarii.
W tego typu systemie zasilacz UPS pełni funkcję pierwszej linii obrony przed nagłymi przerwami w dostawach energii. W momencie awarii UPS-y natychmiast przejmują obciążenie, zapewniając ciągłość zasilania przez kilka minut lub dłużej, w zależności od pojemności ich akumulatorów. To daje czas na bezpieczne uruchomienie agregatu prądotwórczego, który po włączeniu przejmuje zasilanie od zasilaczy UPS i zasila cały obiekt lub wybrane krytyczne obwody przez czas nieograniczony, pod warunkiem dostępności odpowiedniego paliwa.
Takie rozwiązanie jest idealne dla przedsiębiorstw, które nie mogą sobie pozwolić na nawet chwilowe przestoje w zasilaniu, ale jednocześnie muszą być przygotowane na długotrwałe przerwy w dostawie energii. Zestawy UPS / agregat prądotwórczy są często stosowane dla zabezpieczeń infrastruktury IT, w szpitalach oraz dla sektora przemysłowego, gdzie niezawodność zasilania jest priorytetem.
Akumulatorowe systemy awaryjnego zasilania
To wszechstronne rozwiązanie, które znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach – od instalacji fotowoltaicznych, przez systemy oświetlenia awaryjnego, aż po urządzenia medyczne. Kluczową cechą tych systemów jest zdolność do magazynowania energii w akumulatorach, która może być wykorzystana w momencie braku zasilania z sieci elektroenergetycznej. Dzięki temu zapewniają one ciągłość zasilania w krytycznych sytuacjach, kiedy nawet krótkotrwała przerwa mogłaby prowadzić do poważnych konsekwencji.
W systemach fotowoltaicznych akumulatorowe rozwiązania awaryjnego zasilania pełnią podwójną funkcję. Z jednej strony pozwalają na magazynowanie nadwyżek energii produkowanej przez panele słoneczne, która może być później wykorzystana w nocy lub w okresach niskiego zapotrzebowania na energię. Z drugiej strony w przypadku awarii sieci elektroenergetycznej zapewniają nieprzerwane zasilanie, co jest szczególnie ważne w obszarach o słabej infrastrukturze energetycznej lub tam, gdzie zasilanie jest niestabilne.
Specjalizowane układy zasilania awaryjnego
Układy te są zaawansowanymi systemami, które łączą funkcjonalność kilku kluczowych komponentów, takich jak falownik, ładowarka, zestaw akumulatorów i elementy zabezpieczające. Dzięki takiej konfiguracji powyższe układy mogą być dostosowane do specyficznych potrzeb różnych odbiorców, zapewniając nieprzerwane i stabilne zasilanie nawet w najbardziej wymagających warunkach.
Podstawowym elementem specjalizowanych układów zasilania awaryjnego jest falownik, który odgrywa kluczową rolę w przekształcaniu prądu stałego (direct current – DC) pochodzącego z akumulatorów na prąd przemienny (alternating current – AC), niezbędny do zasilania urządzeń elektrycznych. Taka konwersja jest niezbędna, ponieważ większość sprzętu elektrycznego i elektronicznego zasilana jest napięciem przemiennym, które jest standardem w sieci elektroenergetycznej.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Zasilacze UPS są jednymi z najczęstszych stosowanych systemów awaryjnego zasilania, szczególnie w kontekście zabezpieczania krytycznych urządzeń i systemów przed skutkami nagłych przerw w dostawie energii. Dzięki swojej zdolności do natychmiastowego przejęcia obciążenia podczas krótkotrwałych przerw w zasilaniu, zasilacze UPS pełnią kluczową funkcję w zapewnieniu ciągłości operacyjnej w różnych branżach przemysłu. Ich zdolność do zabezpieczenia zasilania w czasie rzeczywistym i ochrona przed zakłóceniami sprawiają, że są one wszechstronnym rozwiązaniem w wielu aplikacjach, gdzie niezawodność zasilania jest priorytetem.
Wybór przemysłowego zasilacza UPS – kluczowe kryteria
Wybór odpowiedniego przemysłowego zasilacza UPS wymaga dokładnej analizy potrzeb przedsiębiorstwa i specyficznych wymagań dotyczących zasilania.
– Dobierając zasilacz UPS, należy odpowiedzieć sobie na pytanie, jaki rodzaj urządzeń chcemy zabezpieczyć, określić moc pobieraną przez te urządzenia oraz jaki jest wymagany czas ich podtrzymania – tłumaczy Michał Przybylski, inżynier wsparcia technicznego w firmie EVER. I kontynuuje: – W przypadku konieczności zasilenia urządzeń lub obiektu na kilka godzin warto rozważyć układ tandemowy: UPS plus agregat. W takim rozwiązaniu agregat zapewnia długi czas pracy, a UPS stanowi bufor na czas uruchomienia agregatu. Dodatkowo zasilacz stanowi układ filtrujący, który gwarantuje dostarczanie do urządzeń napięcia o idealnych parametrach.
W praktyce jednak, aby zapewnić pełną niezawodność tego rozwiązania, konieczne jest właściwe dobranie i przetestowanie współpracujących urządzeń. W przeciwnym razie mogą wystąpić problemy z synchronizacją urządzeń, co może prowadzić do przestojów lub awarii sprzętu. Dlatego tak ważne jest, aby korzystać z rozwiązań sprawdzonych przez ekspertów, które gwarantują stabilność i niezawodność działania. Tylko w ten sposób można zapewnić ciągłość pracy i ochronę kluczowej infrastruktury.
– W praktyce często się zdarza, że zestawiane do współpracy UPS-y oraz agregaty funkcjonują nieprawidłowo. W celu rozwiązania tego problemu warto oprzeć się o tandem (UPS + agregat prądotwórczy) dopracowany i przetestowany przez ekspertów. Takimi właśnie rozwiązaniami są m.in. UPS-y EVER serii POWERLINE GREEN 33 LITE / PRO oraz polecane przez firmę EVER agregaty – dodaje Michał Przybylski.
Skuteczność działania zasilaczy UPS w tandemie z agregatami prądotwórczymi zależy więc nie tylko od samej jakości urządzeń:
– Bardzo istotne staje się właściwe dobranie rozwiązań od strony poboru mocy. Maszyny stosowane w przemyśle mają często duże (chwilowe) pobory mocy podczas uruchomiania. W takiej sytuacji zasilacze UPS muszą być dobrane z odpowiednim zapasem, aby nie dochodziło do ich przeciążeń – wyjaśnia Przybylski.
Kluczowym czynnikiem jest tutaj zdolność UPS-a do obsługi dużych, chwilowych poborów mocy, co w przypadku przemysłowych instalacji może decydować o stabilności całego systemu zasilania awaryjnego.
Michał Przybylski zwraca też uwagę na przeliczenie potencjalnych strat, które wynikają z nieplanowanych przestojów, i porównanie ich z kosztem inwestycji poniesionym przy zakupie zasilacza UPS. Warto podkreślić dodatkowe funkcje, które oprócz zapewnienia ciągłości procesu produkcji, może zapewnić zasilacz UPS.
Rodzaje zasilaczy UPS
Po wprowadzeniu kluczowych kryteriów przy wyborze przemysłowego zasilacza UPS warto przyjrzeć się różnym typom tych urządzeń pod kątem ich konstrukcji i sposobu działania. Zasilacze UPS dzielą się na modułowe i monoblokowe (klasyczne), a także na trzy główne kategorie pod względem wykonania: offline, line-interactive i online.
Zasilacze modułowe charakteryzują się elastyczną architekturą, która umożliwia łatwe dodawanie lub wymianę modułów zasilających. To rozwiązanie jest szczególnie korzystne w dynamicznie rozwijających się przedsiębiorstwach, gdzie potrzeby energetyczne mogą szybko się zmieniać.
Modułowa budowa pozwala na skalowalność systemu, co oznacza, że można dostosować moc UPS-a do aktualnych wymagań, minimalizując jednocześnie ryzyko przestojów związanych z awarią pojedynczego modułu.
Z kolei zasilacze monoblokowe, znane również jako klasyczne, oferują solidną, jednolitą konstrukcję, która jest mniej elastyczna, ale często tańsza i prostsza w zarządzaniu. Są one zazwyczaj stosowane w mniejszych instalacjach, gdzie nie ma potrzeby częstego dostosowywania parametrów zasilania.
Pod względem wykonania, zasilacze offline to najprostszy i najbardziej ekonomiczny rodzaj UPS-a. Działają w taki sposób, że w normalnych warunkach zasilanie dostarczane jest bezpośrednio z sieci energetycznej, a UPS włącza się dopiero w momencie wykrycia przerwy w zasilaniu z sieci zewnętrznej. Choć zapewniają podstawową ochronę przed krótkimi przerwami w zasilaniu, nie są w stanie skutecznie niwelować zakłóceń w sieci, takich jak przepięcia czy wahania napięcia.
Zasilacze line-interactive oferują bardziej zaawansowaną ochronę, automatycznie regulując napięcie dostarczane do chronionych urządzeń. Dzięki wbudowanemu stabilizatorowi napięcia są one w stanie sprostać szerszemu zakresowi zakłóceń niż modele offline, co czyni je popularnym wyborem do zabezpieczenia pracy urządzeń biurowych, komputerów, małych serwerów w wielu średnich i dużych przedsiębiorstwach.
Najbardziej zaawansowane są zasilacze online (UPS o podwójnej konwersji), które stale przetwarzają napięcie wejściowe. W tego typu UPS-ach napięcie sieciowe, doprowadzone na wejście, jest najpierw prostowane w układzie prostowniczym.
Następnie, poprzez magistralę stałonapięciową, przekazywane jest do falownika, gdzie zostaje przekształcone na napięcie przemienne o wysokiej jakości parametrach. jakościowych.
Dzięki temu procesowi odbiorniki są zasilane stabilnym i czystym napięciem, niezależnie od zakłóceń czy wahań w zewnętrznej sieci energetycznej. Taka konfiguracja zapewnia najwyższy poziom ochrony dla wrażliwych urządzeń, co czyni zasilacze online idealnym rozwiązaniem w środowiskach, w których niezawodność i stabilność zasilania są priorytetem.
