Что такое КПД ИБП переменного тока?
Коэффициент полезного действия представляет собой величину, характеризующую эффективность работы ИБП. Он показывает соотношение между выходной (полезной) мощностью «бесперебойника» и мощностью, потребляемой им от сети электропитания.
КПД ИБП измеряется в процентах (от нуля до единицы) и чем выше его значение, тем меньше энергии источник бесперебойного питания затрачивает на свои нужды (то есть не доводит до конечной нагрузки). При снижении КПД эффективность работы «бесперебойника» падает и существенное количество энергии расходуется впустую, в частности на выделение тепла.
Важно отметить, что чрезмерное выделение тепла приводит к нагреву внутренних элементов ИБП, а это чревато рядом негативных последствий для устройства. В частности, от этого страдают размещённые на платах силовой части электролитные конденсаторы, а также встроенные аккумуляторы (при их наличии в конструкции устройства).
У современных ИБП топологии онлайн значение КПД может варьироваться от 80 до 99% в зависимости от влияния внешних факторов и режимов работы, которых у данных моделей может быть несколько:
- «Онлайн» – основной рабочий режим, при котором ИБП питает нагрузку стабилизированным сетевым напряжением. В этом режиме КПД источника бесперебойного питания, как правило, доходит до 96%.
- Автономный режим – режим, в котором электропитание нагрузки выполняется от встроенных или внешних аккумуляторных батарей. В этом режиме, как правило, ИБП имеют самый незначительный КПД, составляющий обычно не более 86%.
- «ECO» – режим, который сравнительно недавно стал добавляться в функционал моделей ИБП. Он запускается при стабильном сетевом напряжении и используется для экономии электроэнергии. В этом режиме основные элементы ИБП (выпрямитель и инвертор) не задействованы, а электроснабжение нагрузки выполняется по цепи байпас, которая обходит силовую схему устройства и транслирует электропитание на выход напрямую от входной сети, без какого-либо преобразования. В «ECO» – режиме КПД ИБП повышается до 99%.
Стопроцентного КПД у ИБП не может быть, поскольку функционирование внутренних компонентов устройства невозможно без потребления электроэнергии. Например, в режиме онлайн выпрямитель и инвертор работают непрерывно и расходуют электричество даже в момент, когда сетевое напряжение находится в норме. Кроме того, определённые потери происходят и при подзарядке аккумуляторов.
ИБП в режиме «ECO» может находится только тогда, когда электросеть будет иметь необходимое значение сетевого напряжения (в некоторых моделях такое значение можно настроить вручную). Если же параметры сети выходят за установленные рамки, то ИБП автоматически перейдет в режим «онлайн» и его КПД изменится.
Основные факторы, влияющие на КПД ИБП
На КПД источника бесперебойного питания влияют такие факторы, как мощность подключенной нагрузки, значение входного сетевого напряжения, а также заряд батареи.
Разберем данное влияние на конкретных примерах:
| Примеры | Описание |
| Небольшая загрузка ИБП и стабильное сетевое напряжение |
Имеем:
В данной ситуации ИБП из сети потребит 225 Вт (мощность нагрузки + мощность ИБП в режиме холостого хода) и фактический КПД в режиме «онлайн» составит 85%. Отметим, что здесь мы не учли потребление энергии зарядным устройством, которое может забрать из сети дополнительные Ватты и, соответственно, понизить КПД ещё на несколько процентов. |
|---|---|
| Максимальная загрузка ИБП и стабильное сетевое напряжение |
Данные по ИБП и сети аналогичны предыдущему примеру, а нагрузка увеличена до 900 Вт. В таком случае «бесперебойник» из сети потребит 925 Вт, а на выход передаст 900 Вт. Тем самым будет обеспечено наибольшее из возможных для режима «онлайн» значений КПД (≈96%), которое, однако, может уменьшится из-за работы зарядного устройства. |
|
Из вышерассмотренных примеров видно, что чем больше мощность нагрузки соответствует номинальной мощности ИБП, тем выше будет значение его КПД. Поэтому подбирать ИБП по мощности необходимо в соответствии с суммарной мощностью подключаемых электроприборов, а рекомендуемый запас не должен превышать 20-30% (выбирать модель совсем без мощностного запаса тоже не следует). Подробнее о правильном подборе ИБП можно прочитать в статье «Как выбрать ИБП?».
Обратите внимание!
В обоих примерах сетевое напряжение стабильно и имеет номинальное значение, поэтому целесообразно использовать режим работы «ECO» (при его наличии в устройстве), который позволит питать любую нагрузку через ИБП с максимальным КПД. |
|
| Максимальная загрузка ИБП и низкое сетевое напряжение |
ИБП аналогичен первому\второму примеру, а нагрузка - второму примеру. Значение сетевого напряжения составляет 180 В. КПД устройства снизится. Низкое сетевое напряжение вызывает повышенное потребление тока. В свою очередь повышенный ток снижает значение КПД, что увеличивает нагрев устройства. |
Какой КПД имеют модели ИБП производства ГК «Штиль»?
Российский производитель систем электропитания ГК «Штиль» выпускает широкий модельный ряд однофазных и трехфазных онлайн ИБП мощностью от 0,25 до 500 кВА. Устройства в зависимости от модели представлены в настенном, напольном, стоечном, универсальном (стоечное/напольное), шкафном и модульном исполнении.
ИБП «Штиль» подходят для работы с большинством современных нагрузок и применяются как в быту, так и в коммерческом и промышленном секторах.
Работа ИБП «Штиль» основана на технологии двойного преобразования энергии, которая обеспечивает:
- высокоточную стабилизацию сетевого напряжения без перехода в автономный режим (предельный сетевой диапазон составляет 90-295 В для однофазной сети и 228-478 В для трехфазной);
- синусоидальную форму выходного напряжения при работе как от сети, так и от батарей;
- мгновенный и безразрывный перевод нагрузки на питание от аккумуляторов в случае отключения электроэнергии или выхода её параметров за допустимый диапазон.
ИБП «Штиль» имеют следующие показатели КПД в разных режимах работы:
- в режиме онлайн (то есть во время стабилизации сетевого напряжения) – до 96%;
- в режиме работы от аккумуляторных батарей – до 95%;
- в режиме байпас или ECO – 99%.
Отметим, что данные показатели КПД являются одними из самых высоких по сравнению с ИБП топологии онлайн других производителей.