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Gruppi di Continuità Off-line specifiche di funzionamento

Gruppi di Continuità Off-line specifiche di funzionamento:
Gli Off-line chiamati anche Short-break o Stand-by, sono i più economici sul mercato lo dimostrano le ridotte dimensioni e la loro ridotta durata nel tempo.

Inizialmente utilizzati per asservire al funzionamento di cancelli e apriporta elettrici in caso di interruzione di corrente, poi, visto la loro economicità e la mancata informazione sul mercato si sono diffusi nel mondo dell’informatica, soprattutto dove la probabilità di una interruzione è molto ridotta.

Iniziamo dal calcolare la giusta potenza del Gruppo di Continuità dobbiamo tener conto di due importanti considerazione:

  • Quante sono le apparecchiature da proteggere?
  • Quanto tempo vogliamo che queste continuino a lavorare in caso di black-out?

Di solito la potenza di tutte le apparecchiature comunemente utilizzate viene espressa in watt (W), invece quella dei Gruppi di Continuità viene espressa in voltampere (VA), quindi, per poter calcolare la potenza necessaria dobbiamo convertire i Watt in VA o viceversa, con le seguenti formule:

Potenza apparente (VA) = potenza in watt / fattore di potenza

Potenza attiva (Watt) = potenza in voltampere * fattore di potenza

Introduzione del concetto di uscita sinusoidale e PFC (Power Factor Correction)

Per far funzionare i nostri dispositivi di potenza abbiamo bisogno di corrente elettrica alternata, questa ha un movimento simile ad una sinusoide.

Schema andamento corrente alternata

Anche i Gruppi di Continuità generano questa corrente alternata la differenza è, se si tratta di UPS a basso costo come gli Off-line, questa onda sinusoidale può essere non lineare, ma simulata da un’onda Quadra:

Schema forma d'onda Quadra

Oppure approssimata, chiamata anche Pseudo-sinusoidale:

Schema forma d'onda Pseudo-sinusoidale

Invece nei Gruppi di Continuità come gli On-line l’onda non viene simulata ma è lineare chiamata anche sinusoidale Pura:

Schema forma d'onda Pura

Con questo possiamo introdurre brevemente il concetto di PFC “Power Factor Correction” tradotto correzione del fattore di potenza (di solito è indicato sull’alimentatore del dispositivo).
Se il PFC è attivo, serve un UPS che generi un’alimentazione in uscita con una curva Pura, soprattutto per un dispositivo di ultima generazione altrimenti si corre il rischio di danneggiare l’alimentatore. Viceversa se il PCF è passivo va bene con un’uscita Pseudo-sinusoidale o Quadra.

Un consiglio utile per connettere ad un solo Gruppo di Continuità più dispositivi elettronici come: PC (Hardware), Monitor, Router, ed Altoparlanti, se i rispettivi PFC sono differenti tra loro, o non lì conosciamo, è di utilizzare un UPS con onda Pura. Perché se nel gruppo di dispositivi da connettere all’UPS ci sono alcuni con PFC attivo, questi accettano solo un’onda sinusoidale pura, ATTENZIONE non quella Pseudo e quadra, pertanto, potrebbe verificarsi malfunzionamenti o rotture.

Esempio: Se volessimo calcolare la Potenza Apparente e abbiamo vari dispositivi con diversi PFC, supponiamo di scegliere un PFC attivo, di norma indicato con un valore numerico pari a 0.9, e dove la somma delle singole potenze delle apparecchiature è pari a 500 watt:

Potenza apparente (VA) = 500 watt / 0,9 = 555.55 VA

Arrotondiamo in eccesso ci servirà un Gruppo di Continuità da 600 VA.

Viceversa, se sul dispositivo da proteggere viene indicata la corrente assorbita in ampere (A), basterà moltiplicare questo valore per la tensione nominale della linea 230 volt, con un consumo di 0,5 A sarà:

Potenza apparente (VA) = 0,5 A × 230 V = 110 VA

IMPORTANTE, le stampanti laser è meglio non collegarle al Gruppo di Continuità perché durante l’utilizzo possono assorbire dai 1.500 ai 2.000 watt, che in caso di Black-out risulterebbe sottodimensionato. Se optiamo per il collegamento bisogna acquistare un UPS molto più grande.
Se non si riesce a rilevare le singole potenze delle apparecchiature da collegare al Gruppo non esitate a richiedere informazioni.

Tempo Di Trasferimento:

Gruppi di Continuità Off-line specifiche di funzionamento, iniziamo dagli elementi chiave che lo compongono.
Il primo elemento che troviamo all’interno sono le Batterie, una scheda elettronica, se volessimo descrivere quest’ultima potremmo semplificare in due componenti chiave: un inverter e un relè (commutatore).
Modalità di Funzionamento Normale Off-line

Se l’alimentazione della rete è presente, il dispositivo continuerà a caricare le batterie tramite il raddrizzatore (se esse sono scariche), e alimenterà con la rete elettrica i dispositivi connessi al Gruppo di Continuità.

Schema di funzionamento Off-line in modalità Black-out

Nel momento in cui si verifica il blackout il dispositivo percepisce che non vi è più corrente elettrica, e tramite un relè commuterà l’energia prelevandola delle batterie in corrente continua che tramite l’inverter sarà trasformata in corrente alternata.

Il funzionamento in emergenza o in Black-out determina un tempo d’intervento, di norma nell’ordine di 2/4 millisecondi.

Schema d'intervento Off-line

Anche se vi è un vuoto nel tempo d’intervento quest’ultimo non compromette la funzionalità dei dispositivi elettronici perché le loro componenti interne come gli alimentatori sopperiscono a questo limite.

Durata D’intervento In Black-out:

La durata dipende dai dispositivi connessi e dalla potenza apparente del nostro UPS, di norma per gli Off-line è nel range dei 5/10 minuti. Questo dipende da molteplici fattori:

  • Il numero dei dispositivi connessi, dalla potenza apparente dell’UPS, e la vita delle batterie (in media durano intorno ai 4 anni per dispositivi nuovi).
  • Frequenti Black-out, a distanze molto ravvicinate la durata si riduce notevolmente visto che i tempi di ricarica sono lunghissimi (per caricare circa 1 minuto di autonomia servono 40 minuti di collegamento ininterrotto alla rete elettrica).

Confronto tra Off-line e On-line:

  • Gli Off-line sono dispositivi di basso costo lo dimostrano, la pochezza e la semplicità della struttura interna se paragonati alle dimensioni di un prodotto analogo (stessa potenza) ma costruito utilizzando la tecnologia On-line (doppia conversione o a doppio isolamento galvanico) molto più costosi.
  • Per la potenza dipende dai carichi da connettere, questo è un punto fondamentale di una buona progettazione se si parla di interi uffici con svariati computer o CED. In gran linea è utile fare una valutazione con le formule fornite oppure chiedere una consulenza degli esperti.
    • La scelta del PFC è molto importante perché quelli con PFC attivo, partecipano attivamente e si adattano in maniera intelligente per correggere e ridurre la quantità di potenza reattiva assorbita dalla rete elettrica eliminano gli sprechi di corrente presenti nel nostro circuito. Tale funzionamento è tipico degli On-line.
      Invece sono a PFC passivo quei dispositivi che correggono il fattore di potenza con componenti passivi come filtri, trasformatori e condensatori con specifiche fisse, infatti non si adattano automaticamente alle variazioni che avvengono nel circuito, e pertanto non possono eliminare completamente gli sprechi, tipico degli Off-line.
    • Tempo di trasferimento o intervento presente solo negli Off-line.
      In caso di Black-out comporterebbe rotture o mal funzionamento dei carichi visto che alcuni dispositivi non tollerano la mancanza di alimentazione anche in termini di millisecondi. Negli On-line non è presente perché le caratteristiche costruttive della macchina lo elimina totalmente.
    • Spesso non viene considerata la velocità di ricarica di un UPS, se siamo in zone soggette a frequenti Black-out meglio scegliere un UPS di qualità maggiore come gli On-line, avendo caricabatterie superiori rispetto agli Off-line
    • Importanza del Carico collegato, se è rilevante e costoso, o soggetto a molteplici oscillazioni e disturbi elettrici (perché ci troviamo in una zona industriali con motori trifase e induttanze), allora abbiamo bisogno di un On-line a doppia conversione perché deve essere totalmente isolato. Questo è possibile dalle sue caratteristiche costruttive NON AVENDO il neutro passante. Eventuali disturbi provenienti dall’impianto si manifesteranno direttamente sull’apparecchiatura evitando di compromettere l’utenza collegata. Cosa che non avviene negli Off-line dove il neutro è passante al carico collegato.

    Considerazioni:

      In fine la perfetta manutenzione del dispositivo permette di facilitare il funzionamento e la vita utile. Il Gruppo di Continuità ha bisogno di manutenzione e sostituzioni delle batterie se non si desidera rimanere fermi nel momento meno opportuno. 
      Un UPS On-line di buona fattura può durare oltre 10 anni, se mantenuto regolarmente. Senza manutenzione periodica la vita media di un UPS non supera statisticamente i 4 anni.
      Essendo delle macchine di potenza il loro acquisto richiede ingenti capitali, questo implica che sia più vantaggioso e conveniente la manutenzione che l’abbandono.

        Datek Sistemi

        Datek sistemi produce e vende Gruppi di Continuità (UPS).
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