¿Como calcular el tiempo de respaldo de la UPS?
UPS (por su nombre en inglés Uninterruptible Power Supply), en español sistema de alimentación ininterrumpida, SAI, es una fuente de suministro eléctrico que posee una batería. Es un sistema de respaldo de energía a un dispositivo en el caso de interrupción eléctrica.
Las UPSs suelen conectarse a la alimentación de las computadoras o cualquier aparato eléctrico, permitiendo usarlas varios minutos en el caso de que se produzca un corte eléctrico, evitando pérdidas de información y haciendo que así haya planta eléctrica no se presenten traumatismos entre la salida de la luz comercial y el encendido del generador eléctrico.
Otras de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a los equipos conectados a la UPS, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar corriente alterna.
Los SAI dan energía eléctrica a equipos llamados cargas críticas, como pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos que requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad, debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos generados por picos o caídas por fallas de tensión.
Hay diferentes tipos de UPS, de acuerdo a las necesidades del usuario y de la potencia que se requiera. ¿Cuál es la diferencia entre una UPS interactiva y una UPS ONLINE?
La unidad de potencia para configurar una UPS depende de la potencia activa, también denominada potencia efectiva o eficaz, consumida por el sistema. Para calcular cuánta energía requiere un equipo de una UPS, se debe conocer el consumo de los dispositivos a respaldar.
En conclusión, ¿Como calcular el tiempo de respaldo de la UPS?
No hay una medida exacta, depende de:
- Las baterías que tiene de respaldo,
- Las especificaciones de estas baterías y
- La cantidad, el voltaje y amperaje de cada una de las baterías.
Para calcular el tiempo de autonomía de una UPS en baterías es necesario tener en cuenta:
- Los datos del consumo de la carga que protege la UPS
- El estado de las baterías y su carga.
Vamos a suponer para los siguientes ejemplos que la UPS esta en óptimas condiciones, al igual que sus baterías.
Primer ejemplo
Cuando la UPS se especifica por el fabricante se dice que la UPS tiene una autonomía (tiempo de respaldo de baterías). En este ejemplo es de 5 minutos a full carga (toda su potencia nominal). Esto quiere decir que si la UPS es de 3KVA y tiene una carga de 3KVA va a soportar en baterías, un tiempo estimado por el fabricante, de 5 minutos.
Segundo ejemplo
Si la misma UPS, de 3KVA, no se encuentra demandada a su full carga si no que esta a un 66% de su carga de diseño, es decir que la UPS de 3KVA tiene unos equipos que requieren solamente 2KVA, las baterías de esa UPS le van a dar más tiempo de autonomía (un poco más de los 7 minutos).
¿Cuanto más?. Tenemos que revisar las especificaciones de las baterías y unos cuadros que proveen los fabricantes de las baterías de esta UPS.
A continuación, vamos a ilustrar un poco más estos ejemplos:
Una UPS de 3KVA, normalmente trae en su interior un banco de baterías, que lo componen 6 baterías de 12VDC/7.5Amp-Hr conectadas en serie. Lo que hace que su banco de baterías sea de 6x12 Voltios = 72 Voltios.
Miremos a continuación las especificaciones de una batería de 12VDC/7.5 Amp-Hr h
En este link se encuentran datos físicos, constructivos y eléctricos de la batería, entre otros.
Este tipo de baterías poseen 6 vasos de los cuales cada uno tiene 2 voltios para completar los 12 voltios.
Vamos a concentrarnos para este ejercicio en una tabla que ofrecen los fabricantes de baterías. Esta tabla la extrajimos del link anterior y se trata del tiempo de autonomía que puede brindar cada vaso de la batería.
La UPS de 3KVA tiene una carga de equipos de 2KVA, es decir 2000 VA y suponemos que la carga es resistiva, el factor de potencia es 1 y los 2000 VA = 2000 Wats
27.78 wats = 2000 Watts / 6 baterias x 12
El anterior resultado de 27.78 Watts es la carga constante que se aplica al banco de baterías de la UPS con 2KVA de carga y está entre los valores
que están entre los 10 y 15 minutos para el corte de carga en cada vaso de la batería de 1.8V, estando muy cerca a los 10 minutos, lo que quiere decir que la autonomía de la UPS de 3KVA con carga de equipos de 2000 VA tendrá una autonomía de un poco más de 10 minutos (casi 11 minutos interpolando los resultados).
Si miramos el mismo resultado y le exigiéramos un poco más descarga al banco de baterías, y lo llevamos a los valores
se va a tener, para el mismo caso, una autonomía de un poco más de los 15 minutos.
¿Cuál es la diferencia entre una UPS interactiva y una UPS ONLINE?
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