منبع تغذیه بدون وقفه یو پی اس (UPS) بخش ضروری فناوری روز است که برق پشتیبان را در هنگام قطع یا نوسانات برق تامین می کند. هدف این مقاله ارائه یک رویکرد جامع برای محاسبه توان یو پی اس است.

KVA یو پی اس چیست؟

توان اسمی یا نامی یو پی اس که آن را با KVA یا“کیلو وات آمپر”نشان می دهند یعنی همان میزان توان درج شده در کاتالوگ یا مشخصات فنی دستگاه. اما نوع دیگری از KVA یو پی اس وجود دارد که به آن توان واقعی یو پی اس می گویند. یعنی بیشترین توانی که یو پی اس بصورت واقعی به مصرف کننده ارائه می کند که این میزان کمتر از KVA اسمی یا نامی یو پی اس است.

موارد بسیار مهم در محاسبه توان یو پی اس

در محاسبه توان یو پی اس باید به عوامل تاثیرگذار مختلفی توجه کنیم که در ادامه به بررسی هر یک از این عوامل خواهیم پرداخت.

۱.توان مورد نیاز خود را تعیین کنید

قبل از انتخاب وخرید یو پی اس، ضروری است که نیاز برق خود را تعیین کنید. برای محاسبه توان یو پی اس مورد نیاز، باید میزان وات تمام دستگاه هایی که به یو پی اس متصل می‌شوند را بدانید. می‌توانید میزان وات هر دستگاه را روی برچسب یا در دفترچه راهنمای کاربر بیابید.

۲. کل توان مورد نیاز را محاسبه کنید

وات تمام دستگاه ها را جمع کنید تا کل توان مورد نیاز را بدست آورید. مهم است که همه دستگاه هایی که به UPS متصل می شوند، شامل چاپگرها، اسکنرها و هر دستگاه جانبی دیگری باشد.

3. ضریب توان (pf) را تعیین کنید

ضریب توان اندازه گیری میزان مصرف توان الکتریکی در یک مدار است. در حقیقت ضریب توان (POWER FACTOR) نسبت توان واقعی (بر حسب وات) به توان ظاهری (بر حسب ولت آمپر) تعریف می شود.

به عبارت دیگر، ضریب توان معیاری است که نشان می‌دهد چه مقدار از توان کل یک مدار برای انجام کارهای مفید استفاده می‌شود و چه مقدار از آن هدر می‌رود. ضریب توان ۱ به این معنی است که تمام توان الکتریکی برای انجام کارهای مفید استفاده می شود، در حالی که ضریب توان کمتر از ۱ به این معنی است که بخشی از توان هدر می رود.

مثال: یک دستگاه یو پی اس 1KVA با ضریب توان ۱ داریم توان بر حسب وات این دستگاه 1KW و توان ظاهری آن در حدود 1 KVA است.

ضریب توان (PF) = توان واقعی (W) / توان ظاهری (VA)

یک ضریب توان کم می تواند منجر به افزایش هزینه های انرژی شود، زیرا شرکت برق باید توان ظاهری بیشتری را به مدار عرضه کند تا همان سطح تقاضای برق واقعی را برآورده کند. این می تواند منجر به قبض های برق بیشتر شود و همچنین می تواند باعث مشکلاتی در تجهیزات و سیستم های الکتریکی شود که برای کنترل ضریب توان پایین طراحی نشده اند.

4. ظرفیت UPS مورد نیاز را محاسبه کنید

ظرفیت مورد نیاز یو پی اس حداکثر توانی است که یو پی اس می تواند تامین کند و حتما در محاسبه توان یو پی اس باید در نظر بگیرید. برای محاسبه ظرفیت مورد نیاز، کل توان مورد نیاز را در ضریب توان ضرب کنید. این به شما توان بر حسب ولت آمپر (VA) یو پی اس مورد نیاز شما را می دهد.

۵. زمان برق دهی

زمان برق دهی یک یو پی اس مدت زمانی است که می تواند برق تجهیزات برقی شما را تامین کند. برای محاسبه زمانبرق دهی، بایدظرفیت باتری یو پی اسو میزان مصرف برق دستگاه های خود را بدانید. فرمول محاسبه برق دهی به صورت زیر است:

زمان اجرا = ظرفیت باتری / مصرف برق

۶. اضافه کردن یک حاشیه ایمنی در محاسبه توان یو پی اس

همیشه ایده خوبی است که یک حاشیه ایمنی به محاسبات خود اضافه کنید. حاشیه ایمنی ۳۰% الی ۴۰٪ توصیه می شود تا اطمینان حاصل شود که UPS می تواند نیازهای برق غیر منتظره را برطرف کند.

7. UPS مناسب را انتخاب کنید

هنگامی که ظرفیت مورد نیاز یو پی اس خود را محاسبه کردید، یک یو پی اس با ظرفیتی انتخاب کنید که نیاز شما را برآورده کند. اطمینان حاصل کنید که یک یو پی اس را انتخاب کنید که با دستگاه های شما سازگار باشد و ویژگی های مورد نیاز شما را داشته باشد.

فرمول محاسبه KVA واقعی UPS:

Power Factor × توان نامی یا اسمی یو پی اس = توان واقعی یو پی اس (ولت آمپر) KVA

چنانچه ضریب توان یک دستگاه ۰.۹ باشد:

۰٫۹ × ۳۰۰۰ = ۲۷۰۰ (ولت آمپر) KVA

نتیجه می گیریم دستگاه با توان اسمی ۳۰۰۰ ولت آمپر یا ۳KVA قابلیت ارائه ۲۷۰۰ ولت آمپر ۲٫۷KVA می باشد.

تبدیل توان دستگاه از وات “W” به ولت آمپر “VA” در محاسبه توان یو پی اس

برای تبدیل توان دستگاه از وات به ولت-آمپر، باید از تعریف توان در رابطه با توان یو پی اس استفاده کرد:

توان یو پی اس (VA) = ولتاژ ورودی (V) × جریان ورودی (A)

بنابراین، برای محاسبه توان یو پی اس، ابتدا باید ولتاژ ورودی و جریان ورودی را اندازه گیری کرده و سپس آن‌ها را در هم ضرب کنید. اگر توان دستگاه به صورت وات داده شده است، می‌توانید آن را به ولت-آمپر با استفاده از رابطه زیر تبدیل کنید:

توان ظاهری (VA) = توان واقعی (W) / ضریب توان (PF)

مقدار ضریب توان، همیشه عددی بین 0 تا 1 است.

ضریب توان = توان ظاهری/ توان واقعی

فاکتور توان به عنوان نسبت توان واقعی به توان ظاهری در یک دستگاه تعریف می‌شود. اگر فاکتور توان برابر با ۱ باشد، توان واقعی و توان ظاهری برابر خواهند بود و می‌توانید توان را به صورت یک به یک تبدیل کنید. اما اگر فاکتور توان کمتر از ۱ باشد، برای تبدیل توان وات به توان ولت-آمپر باید توان وات را بر فاکتور توان تقسیم کنید.

به طور خلاصه، برای تبدیل توان دستگاه از وات به ولت-آمپر برای محاسبه توان یو پی اس، باید به دو مرحله زیر عمل کنید:

1. محاسبه توان ظاهری (VA) با استفاده از رابطه:

توان ظاهری (VA) = توان واقعی (W) / ضریب توان (PF)

2. محاسبه توان واقعی (W) با استفاده از ضریب توان (PF) و توان ظاهری (VA):

توان واقعی (W) = توان ظاهری (VA) × ضریب توان (PF)

جدول میزان مصرف تقریبی تجهیرات الکتریکی و الکترونیکی

نتیجه

محاسبه برق یو پی اس شما یک گام مهم برای اطمینان از اینکه دستگاه های شما برق بی وقفه در هنگام قطع یا نوسانات دارند، است. با دنبال کردن مراحل ذکر شده در این راهنما، می توانید نیازهای برق دستگاه های خود را تعیین کرده و یو پی اس مناسب با ظرفیت مورد نیاز را انتخاب کنید. به یاد داشته باشید که زمان اجرا را در نظر بگیرید و یک حاشیه ایمنی به محاسبات خود اضافه کنید تا اطمینان حاصل کنید که UPS شما می تواند هر گونه نیاز برق غیرمنتظره را برطرف کند.