باتری یو پی اس سرب اسیدی بخریم یا لیتیومی

منابع تغذیه اضطراری یا همان یو پی اس ها چندین بخش مصرفی دارند که بین آنها مجموعه باتری پرهزینه‌ترین بخش است و یک یا دو بار در طول عمر کاری UPS نیاز به تعویض دارد. هنگام تصمیم گیری در مورد تعویض باتری های UPS یا ارتقاء به یک سیستم جدید UPS چه هزینه هایی را باید در نظر بگیرید؟

سیستم های یو پی اس با باتری های اسید سرب

اکثر سیستم های یو پی اس با باتری های اسید سرب تنظیم شده با شیر (VRLA) یا مجموعه باتری ها نصب می شوند. این باتری به دلیل هزینه و عملکرد آن در یک برنامه برق آماده به کار، متداول ترین باتری مورد استفاده است. باتری معمولاً فقط گاهی اوقات برای تأمین برق اینورتر UPS استفاده می شود و تا زمانی که نیاز باشد در بیشتر موارد در شارژ باقی می ماند.

اکثر تولید کنندگان باتری های اسید سرب دو عمر طراحی برای باتری های تولیدی خود ارائه می دهند: 5 سال و 10 سال و اگرچه این دو نوع باتری ممکن است از لحاظ فیزیکی یکسان به نظر برسند، اما در داخل باتری سرب بیشتر و غلظت ژل الکترولیت بیشتری وجود دارد که روی عمر باتری تاثیر می گذارد.

باتری های اسید سرب به دما حساس هستند و بهترین عملکرد را در حدود 20 تا 25 درجه سانتیگراد دارند که محدوده دمایی یک اتاق سرور معمولی است. در این محدوده محیطی، عمر باتری که به عنوان 5 ساله تولید شده حدود 3-4 سال و عمر مفید باتری که به عنوان باتری 10 ساله تولید شده حدود 7-8 سال است.

تست پیش بینی باتری یو پی اس

یک سیستم UPS تنظیم باتری خود را به طور خودکار و معمولاً هر 24 ساعت بررسی می کند. این نوع آزمایش روی مجموعه باتری کامل است و نه هر باتری جداگانه. برای اینکه زنگ باتری یو پی اس رخ دهد، مجموعه باتری باید به طور کلی سطح قابل توجهی از تخریب را نشان دهد.

تست پیش بینی را می توان از دو طریق به دست آورد. اولین مورد نصب یک سیستم مانیتورینگ باتری جداگانه است. برای این کار یک تست/مانیتور به هر بلوک باتری در مجموعه باتری UPS متصل می شود که به طور مداوم بلوک را نظارت می کند و خوانش ها و تغییرات را به یک سیستم مدیریت متمرکز گزارش می دهد. هشدارها را می توان برای هر بلوک باتری که خوانش یا عملکرد آن خارج از یک باند آستانه قرار دارد، به صدا درآورد.

سیستم‌های مانیتورینگ باتری اکثرا بسیار گران هستند و فقط برای نصب‌های سه فاز UPS بزرگتر از 500 کیلو ولت آمپر به بالا مناسب هستند. برای نصب‌های کوچک‌تر، استفاده از تست‌کننده‌های باتری دستی برای باتری تایید شده یا مهندس UPS ممکن است مقرون‌به‌صرفه‌تر باشد تا در طول بازدید از تعمیر و نگهداری پیشگیرانه استفاده شود.

دستگاه های دستی امروزی که برای تست باتری استفاده می شوند، طراحی پیشرفته ای دارند و می توانند عدد بلوک های باطری ها را ضبط کنند و داده ها را در یک سیستم آنلاین مبتنی بر ابر (Cloud-based system) برای گزارش و مقایسه سال به سال ذخیره کنند. از روی داده ها، عملکرد بلوک باتری فردی را می توان نظارت کرد، و زمان خراب شدن آن را پیش بینی کرد.

بنابراین نظارت و آزمایش باتری می تواند به افزایش طول عمر مفید یک باتری تا حدود 12 ماه یا بیشتر کمک کند. میزان زمانی که می توان به عمر مفید باتری اضافه کرد بستگی به محیط اطراف، کیفیت مجموعه باتری اصلی و قابلیت های مدیریت باتری UPS دارد. سیستم برق یو پی اس باید به صورت استاندارد باشد و ترجیحا حالت خواب رفتن هم داشته باشد.

باتری یو پی اس سرب اسیدی بخریم یا لیتیومی

یو پی اس با باتری های لیتیوم یونی

باتری های لیتیوم یونی مزایای متعددی نسبت به اسید سرب دارند. آنها دماهای محیطی بالاتر (بالای 25 درجه سانتیگراد و بالاتر) را تحمل می کنند و قادر به تعداد بیشتر و چرخه های شارژ/شارژ سریعتر هستند. همچنین انتظار می رود عمر طراحی آنها 10-15 سال یا بیشتر باشد.

برای برخی از کاربردهای UPS ممکن است یک باتری لیتیوم یونی مناسب از یک باتری اسید سرب باشد. این نیاز معمولاً در مواردی پیش می آید که به یک UPS کوچک فشرده برای محیطی با دمای بالاتر نیاز است.

انواع مختلفی از باتری لیتیومی موجود است و برای استفاده در اتاق سرور یا مرکز داده یکی از نکات کلیدی که باید مدیران IT به آن توجه داشته باشند این است که لیتیوم هنگام قرار گرفتن در معرض هوا قابل اشتعال است.

با این حال، این اتفاق تنها زمانی رخ می دهد که کیس باتری ترک خورده یا آسیب دیده باشد یا ضربه به آن وارد شده باشد، البته که این اتفاق بسیار نادر است و می تواند با یک سیستم اطفاء حریق مهار شود.

انتظار می‌رود نصب‌های UPS با باتری‌های لیتیوم یونی طی سالهای آینده افزایش یابد. تولیدکننده‌های UPS، در حال تلاش برای سازگارتر کردن یو پی اس ها با باتری های لیتیوم یونی هستند.

یکی دیگر از نکات مثبت باتری های لیتیوم یونی این است که تعویض باتری‌های UPS لیتیوم یونی احتمالاً برای حدود 10 سال یا بیشتر اتفاق نمی‌افتد مگر اینکه خرابی وجود داشته باشد.

بازیافت باتری یو پی اس

باتری های اسید-سرب که متداول ترین نوع باطری مورد استفاده در یو پی اس ها هستند از لحاظ بازیافت نیز بهترین هستند، تقریبا 90 درصد اجزای باتری سرب اسیدی را می توان در مراکز بازیافت تخصصی استفاده کرد، مثل محفظه های پلاستیکی، صفحات سربی و الکترولیت های اسید هیدروکلریک. این بازیافت پذیر بودن باطری های سیلد اسیدی به کاهش هزینه یک مجموعه باتری UPS بسیار کمک می کند.

اما در مورد باتری های لیتیوم یونی داستان کاملا متفاوت است، در حال حاضر بازیافت باطری های لیتیومی بسیار محدود است و نیاز به امکانات پیشرفته ای دارد که تنها در برخی کشورهای اروپایی وجود دارند، یکی از دلایلی که باطری های سرب-اسیدی در همه جای جهان انتخاب اول برای دستگاه های یو پی اس هستند نیز همین است.

سایر اجزای مصرفی یو پی اس

فن ها و خازن ها

دو بخش اصلی مصرفی دیگر در یک سیستم یو پی اس، فن ها و خازن های خنک کننده آن هستند و ممکن است در طول عمر دستگاه UPS نیاز به تعویض داشته باشند. برای اکثر سیستم های یو پی اس، تعویض به عنوان بخشی از یک طرح نوسازی در حدود سال های 8 تا 10 محتاطانه در نظر گرفته می شود و برای مکان های بسیار بحرانی، ممکن است تعویض ها در برنامه تعمیر و نگهداری UPS تعبیه شده باشد.

فن های خنک کننده یو پی اس

فن های خنک کننده در یک سیستم UPS واحدهای مستقلی هستند که برای کار مداوم و سرعت برای جبران دمای داخل کیس یا کابینت UPS طراحی شده اند. فن ها برای خنک کردن مدارهای الکترونیکی حیاتی در سیستم UPS و تخلیه گرما طراحی شده اند.

ین باعث افزایش تقاضا برای تهویه مطبوع و خنک کننده محلی می شود. یک یو پی اس 100 کیلوواتی معمولی ممکن است 5 کیلووات گرما تولید کند اگر با راندمان آنلاین 95 درصد کار کند. خرابی های فن خنک کننده بر حسب خرابی در هر میلیون ساعت (عملکرد) اندازه گیری می شود که به آن FPMH گفته می شود. در دمای 25 درجه سانتیگراد این رقم ممکن است به اندازه 6 واحد FPMH پایین باشد و در دمای 50 درجه سانتیگراد دو برابر شود.

اکثر سیستم‌های یو پی اس می‌توانند تا دمای 40 درجه سانتیگراد کار کنند و ممکن است دو فن خنک‌کننده دیگر با سطحی از افزونگی N+X داشته باشند. با این حال، یک سیستم قدرت نباید برای دوره های طولانی در حداکثر محدوده کاری آن کار کند و هر گونه افزایش دما بیش از 30 درجه سانتیگراد عمر طراحی باتری را به نصف کاهش می دهد، اگر از نوع اسید سرب تنظیم شده دریچه باشد. باتری های لیتیوم یونی کمتر به دما حساس هستند.

منابع تغذیه بدون وقفه دارای سیستم های تشخیص خرابی فن داخلی هستند. اینها یا یک کاوشگر درجه حرارت ساده هستند که وقتی دمای کیس داخلی یا کابینت از آستانه بالاتر می رود یا سنسورهای جداگانه متصل به مجموعه فن یا فن های جداگانه هشدار می دهد.

خازن های یو پی اس

یک سیستم یو پی اس دارای خازن های AC و DC خواهد بود و باید در طی یک بازدید تعمیر و نگهداری پیشگیرانه از نظر هر گونه نشانه ای از آسیب حرارتی یا خوردگی در قاب های بیرونی یا پایانه های آنها به صورت بصری بررسی شوند. خازن ها معمولاً از پلی پروپیلن ساخته می شوند که بسیار قابل اشتعال است. خازن‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در صورت وجود هرگونه نشانه‌ای از اتصال کوتاه یا فرار حرارتی مدار را قطع می‌کنند.