Un tema muy importante en relación a los sistemas UPS, es saber seleccionar el adecuado.
A considerar estas cuatro cosas:
1.- Su capacidad en potencia.
2.- Su topología.
3.- El tiempo de autonomía o respaldo en baterías deseado.
4.- El voltaje de operación de la alimentación y de la carga crítica.
CALCULANDO LA CAPACIDAD DEL U.P.S.
Por ejemplo:
Generador Electrico.
A considerar estas cuatro cosas:
1.- Su capacidad en potencia.
2.- Su topología.
3.- El tiempo de autonomía o respaldo en baterías deseado.
4.- El voltaje de operación de la alimentación y de la carga crítica.
CALCULANDO LA CAPACIDAD DEL U.P.S.
La capacidad del UPS la vamos a ver siempre en K.V.A. (kilo Volt Ampere), que es la potencia aparente del equipo.
Primeramente, realice la suma en watts de todas las cargas electrónicas sensitivas que desea proteger. Estos valores por lo regular se encuentran en las etiquetas posteriores de un equipo.
Los datos e información de cada fabricante puede estar en watts, en amperes, voltaje o watts.
Por ejemplo:
Equipo
|
Voltaje
de operación (V)
|
Amperaje
(A)
|
Watts
(W)
|
V.A.
(VA)
|
COMUTADOR PC
|
120
|
450
|
||
MONITOR 17”
|
120
|
100
|
||
IMPRESORA TINA
|
120
|
50
|
Aquí vemos una tabla en donde sólo encontramos valores en Voltaje y Watts. Si el fabricante nos proporciona la capacidad de consumo en VA, realice la suma de todas ellas.
En este caso, realice la suma de la potencia real en watts = 600 watts.
Para convertir los watts a VA, multiplique por el Factor de Potencia de 0.7 (valor típico para cargas no lineales como computadoras), obteniéndose el valor de 857.14 VA, lo que equivaldría a un UPS de esta capacidad o superior. Es altamente recomendable dimensionar el UPS más allá de la carga a proteger, por lo menos un +20% superior. Resulando en 1028.5 VA (1.02KVA).
En el mercado podemos encontrar fácilmente equipos de 1.0 KVA, 1.10KVA, ó 1.5KVA. Así que en nuestro ejemplo, recomendaríamos un UPS de 1.1KVA óptimo, y 1.5KVA para el mejor caso.
Como mencionamos antes, los valores encontrados en las cargas críticas pueden estar dados en Amperes, watts, o VA.
Aquí las fórmulas para conversión.
- Amp x Volt = V.A.
- VA = KW/ fp
El factor típico para cargas no lineales es de 0.7
Para cargas resistivas, es de 1.0
Siempre dimensione el UPS considerando NO sobre cargarlo, y a demás agregue un posible crecimiento a futuro.
En el caso de no estar bien dimensionado el UPS, tendremos, seguramente, una baja disponibilidad de la carga crítica a proteger o falla en el propio UPS.
SU TOPOLOGÍA. (Este tema lo explicamos en un apartado especial dentro de este mismo blog)
En el mercado existen:
UPS Back-UP o STAND-by, que no tienen regulación de voltaje pero sí respaldo de baterías.
UPS interactivos, que SÍ tienen regulación de voltaje y respaldo, pero en potencias medianas (500VA-6000VA)
UPS doble conversión o En-Línea, que proporcionan excelente regulación de voltaje, aislamiento y respaldo de baterías. En el mercado, esta tecnología abarca todas las potencias imaginables, desde pequeños, medianos hasta mega watts. Son los mejores equipos; no poseen tiempo de transferencia o su tiempo de transferencia es de CERO, y su forma de onda es SENOIDAL todo el tiempo.
Pero, ¿cuál elegir?
Bien, considere qué tan crítica es su aplicación.
Imagine un Hospital, un quirófano, con equipo electrónico para monitoreo, equipo de instrumentación médica, con una importante misión. Este tipo de aplicaciones requieren una protección eléctrica excelente, una muy buena regulación de voltaje, disponibilidad 7x24, donde no hay tolerancia a fallas.
Desde luego, la topología de Doble Conversión, es la más adecuada.
O imagine un súper mercado. ¿De dónde viene el dinero que ingresa al súper mercado?, pues de las cajas y puntos de venta. Ahora imagine que hay un apagón y que las cajas no funcionen por espacio de 2 horas.
¿Sabe usted cuánto ingresa por caja en una tienda de WalMart?
¿Sabe usted cuánto dinero perdería una tienda de estas, si se detienen 2 horas?
Bueno, lo suficiente para que se adquiera un UPS y les ahorre mucho dinero.
Un UPS resulta más barato que 2 horas de apagón.
Ahí también, recomiendo un UPS de Doble Conversión.
Por mencionar algunas aplicaciones de misión crítica:
- Bancos.
- Hospitales.
- Super Mercados.
- Aeropuertos.
- Líneas de producción.
- Centros de datos.
- Radio y TV
- Gobierno.
- Universidades.
Ahora bien, qué pasa con las otras topologías?
Sus aplicaciones, pueden ser desde hogar, académico, grupos de trabajo y pequeños servidores.
Un UPS de línea interactiva puede compartirse en grupos de trabajo de 4, 6, 8 usuarios fácilmente, sin problema. Estos equipos, tendrán un tiempo de transferencia, es decir, cuando detectan un apagón, conmutan a modo de baterías, lo hacen rápidamente tardando de 2 a 4 mseg en cambiar de modo normal a modo de baterías. También la forma de onda pude NO ser SENOIDAL PURA. Considere esta situación, ya que pudiera afectar el funcionamiento de su equipo sensible.
Un UPS stand-by, puede instalarse en un hogar, un pequeño negocio, o en aplicaciones de escritorio no críticas. Tiene tiempo de transferencia y su forma de onda en modo de baterías NO es senoidal.
Un sistema UPS nos debe proporcionar una alta disponibilidad de nuestra carga crítica a proteger (carga electrónica sensitiva)
EL TIEMPO DE AUTONOMÍA O RESPALDO DE BATERÍAS.
Usualmente, la mayoría tenemos la idea de que un UPS nos dá tiempo suficiente para trabajar en casos de apagones. Sin embargo, esta idea está equivocada, puesto que el tiempo de respaldo del UPS está pensado y diseñado para realizar un apagado ordenado, un cierre ordenado, y tener tiempo suficiente para notificar a los usuarios que el sistema se apagará ordenadamente.
Sin embargo, esto tampoco es lo ideal.
Imagínese que en un quirófano, están operando a corazón abierto, y que se va la luz!...no le podemos decir a paciente que regrese en otra ocasión. Para estos casos críticos, necesitamos mucho más tiempo de autonomía, y seguir funcionando de manera transparente para que nada se detenga.
¿Cómo obtenemos más tiempo de autonomía?
Podemos instalar bancos de baterías adicionales al UPS de manera que extendamos su tiempo de respaldo en modo de baterías.
Recordemos que un UPS nos proporciona MINUTOS de respaldo, típicamente.
Si desea un UPS con más tiempo de autonomía, seleccione un modelo de UPS que tenga la opción de agregar bancos extendidos o adicionales de baterías. Los fabricantes brindan estas opciones en sus modelos de UPS.
Con bancos extendidos de baterías, podemos contar con unos 50, 60 minutos, e incluso un par de horas adicionales de respaldo. Pero a qué costo!!! las baterías son muy caras y su vida útil es muy breve de 3 a 5 años dependiendo de la temperatura ambiente, humedad y uso!!!
Definitivamente, podemos gastar dinero en bancos extendidos de baterías, pero lo mejor e ideal es instalar un GENERADOR DE ENERGÍA DE EMERGENCIA a diesel o gas, detrás del UPS.
De esta forma podemos lograr MUCHOS DÍAS de autonomía en casos de cortes muy prolongados de luz (huracanes, terremotos, o fallas severas en equipo de potencia).
Generador Electrico.
Un generador o planta de emergencia nos proporciona DISPONIBILIDAD en el tiempo de la carga crítica.
El UPS nos ayuda a que no exista INTERRUPCIÓN por fallas en la red de suministro eléctrico.
Un UPS con bancos extendidos de baterias, ocupa mucho espacio, y es demasiado pesado, hay que pensar también en estas variables a la hora de nuestra selección de equipo.
Un Generador Eléctrico, es más barato que agregar bancos extendidos de baterías al UPS.
EL VOLTAJE DE OPERACIÓN:
De la alimentación al UPS: Es muy importante conocer cuál es el voltaje de la alimentación eléctrica disponible en la acometida del inmueble, a fin de seleccionar el equipo UPS más adecuado a esta característica, y así evitar tener que adicionar transformadores de bajada o de subida de voltaje.
Los equipos UPS trifásicos, de alta capacidad de potencia, suelen alimentarse a 440, 480VCA, para ahorrar calibres de cables de alimentación.
De la carga crítica: la carga crítica, es aquella que vamos a proteger y respaldar. Por lo cual es importante conocer el voltaje nominal de operación de las cargas críticas, y de esta forma seleccionar el UPS adecuado a esta característica. La mayoría de los equipos electrónicos sensitivos operan a tensiones de 120/208VCA monofásicos.
En resumen, debemos hacer un análisis previo a la selección del modelo de UPS a elegir, y evitarnos instalaciones innecesarias, costosas e ineficientes.
carlos.martin@decome.com.mx
gracias!