Żeby nie zgasło: do czego służy zasilacz UPS i czy warto go mieć?

Zasilacz awaryjny, zwany też zasilaczem bezprzerwowym lub UPS (Uninterruptible Power Supply), to jeden z najbardziej niedocenianych sprzętów, jakie mogą współpracować z komputerem i nie tylko z nim. Tymczasem powinniśmy się zainteresować UPS-ami, bo urządzenia to naprawdę przydatne. Kto wie, może po lekturze tego artykułu zechcesz nawet zakupić taki zasilacz.

Zanim jednak przejdę do sedna, muszę Was nieco ponudzić moim wstępem. Nie starałem się przygotować poradnika kupującego, lecz porady dla kupujących wraz z informacjami, dzięki którym można poznać UPS-y. Jest pewna zasadnicza różnica pomiędzy takimi materiałami, bo poradnik powinien – przynajmniej wg mnie – zawierać wszystkie niezbędne informacje, aby po lekturze czytelnik nie miał żadnych wątpliwości odnośnie kupna danego produktu i mógł spokojnie udać się do sklepu, wiedząc że dokona trafnego, odpowiadającego własnym wymaganiom wyboru. Taki materiał, jeśli chciałbym pisać o zasilaczach UPS, musiałby zawierać wiele specjalistycznych definicji, które kolejno powinny być wytłumaczone na bardziej zrozumiały język.

Poza tym, objętość takiego poradnika miałaby po prostu mnóstwo stron – może nie byłaby to Trylogia Sienkiewicza, ale zapewniam, że tylko najbardziej wytrwali dotarliby do końca artykułu i rozszerzyli wiedzę w zakresie UPS-ów. Z kolei na przygotowanie takiego materiału musiałbym poświęcić niejedną noc, niejeden tydzień. Dlatego książki tutaj nie opublikuję, mając jednocześnie nadzieję, że nikt się takim stanem rzeczy specjalnie nie przejął.

Tak więc będą porady i swojego rodzaju wiedza w pigułce na temat UPS. Spróbuję przekazać najistotniejsze informacje, które powinny pomóc podczas zakupu UPS-a i w ogóle dowiedzieć się, czym są te urządzenia. Z tego miejsca chciałbym także serdecznie poprosić wszystkich znających się, o komentarze – jeśli uznacie, że czegoś zabrakło, a powinno być opisane, bo jest istotne, będę wdzięczny za „dowartościowanie” niniejszego materiału. A teraz do rzeczy. Czym jest UPS i dlaczego jest nam potrzebny?

UPS-y są przede wszystkim ignorowane. Typowy użytkownik komputera często nie wie o istnieniu urządzeń mających podtrzymywać zasilanie, a jeśli wie, to i tak uważa, że taki sprzęt jest niepotrzebny. No, przynajmniej mniej potrzebny niż kilkurdzeniowy procesor, superszybka karta graficzna czy wielki monitor LCD. Z tego powodu zasilacz awaryjny najczęściej uznawany jest za produkt ostatniej potrzeby. Do tego dochodzi jeszcze relatywnie mało testów i artykułów na temat UPS-ów w prasie i internecie, jak również niezbyt skuteczny marketing producentów oraz niewiele reklam. Innymi słowy: jeśli wiesz czym jest UPS i chcesz go kupić, będziesz wiedział gdzie szukać. W przeciwnym razie niewykluczone, że nigdy nie dowiesz się o istnieniu takich produktów.

Inaczej wygląda to w firmach, które mają świadomość niebezpieczeństw, jakie są związane z nagłym odcięciem zasilania. Dlatego wiele przedsiębiorstw coraz częściej decyduje się na inwestycję w zasilacze awaryjne, by zapewnić ochronę chociaż kluczowych fragmentów struktury informatycznej (głównie serwerów). Firmy stanowią także największy odsetek klientów kupujących UPS-y.

A szkoda, bo przeciętny Kowalski powinien znać choć docelowe zastosowania zasilaczy bezprzerwowych. Być może bogatszy w taką wiedzę zdecyduje o kupnie i będzie niezwykle zadowolony z podjętej decyzji. Zatem: po co nam UPS?

Czy utraciłeś kiedyś efekty swojej pracy z powodu nagłej awarii zasilania? Mnie, swojego czasu, przytrafiało się to dość regularnie. Obecnie wyrobiłem sobie nawyk zapisywania dokumentów co kilkanaście minut, co w pewnym stopniu rekompensuje mi brak UPS-a. Również regularny backup najważniejszych danych sprawia, że nieustannie odkładam zakup takiego zasilacza. Niemniej nie tylko z tych powodów nie kupiłem dotychczas takiego sprzętu. Dzieje się tak głównie dlatego, że od kilku lat nie spotkała mnie żadna przykrość związana np. z poważną usterką znajdujących się gdzieś w pobliżu linii wysokiego napięcia.

Od niedawna wiem jednak o pewnych rzeczach, których wcześniej nie brałem w ogóle pod uwagę. Chodzi bowiem o słabej jakości zasilanie, mogące stanowić przyczynę wielu problemów z pracą komputera. Okazuje się, że zasilanie może być odpowiedzialne za nieoczekiwane zawieszanie się peceta, uszkodzenia elektryczne niektórych komponentów lub urządzeń peryferyjnych, czy też nietypowe błędy programowe. Co więcej, możesz stracić zawartość twardego dysku, gdy komputer zostanie niespodziewanie pozbawiony energii elektrycznej.

Obawiać powinni się przede wszystkim mieszkańcy dużych osiedli, gdzie spadki i zaniki napięcia zdarzają się najczęściej. Jednak nie oznacza to, że pozostałe osoby nie są narażone na takie niebezpieczeństwo. Bo przecież chwilowa awaria zasilania może przyjść nieproszona i zdarzyć się zawsze. Albo piorun – gdy uderzy niedaleko twojego domu, może zmienić sieć energetyczną w bombę zegarową, której wybuch objawi się w postaci uszkodzonego komputera.

W takiej sytuacji warto być przezornym i zaopatrzyć się w UPS. Zasilacz awaryjny przy wspomnianym wypadku pozwoli bezpiecznie wyłączyć komputer, a przy tym pozbędzie się zagrażających mu impulsów i przepięć w sieci. Ale uwaga! Baterie wbudowane w UPS pozwalają tylko na kilka/kilkanaście minut pracy i umożliwią jedynie zakończenie (zapis) bieżących zadań i wyłączenie peceta.

Dodatkowo UPS może zabezpieczyć również inne urządzenia, takie jak drukarki czy projektory, których lampy są przecież wyjątkowo słabo odporne na zanik napięcia. Kupując taki zasilacz warto więc brać pod uwagę jego zastosowanie i wyposażenie – aby oferował wszystkie potrzebne nam gniazda i złącza.

Co ważne, zanik, obniżenie czy wzrost napięcia w sieci to nie wszystkie stany zakłóceniowe, jakie mogą wystąpić, a są szkodliwe. Dlatego poniżej znajdziecie wypunktowaną listę poszczególnych stanów.

1. Zaniki napięcia sieciowego

Popularnie nazywane „awarią zasilania”, zaniki napięcia sieciowego mogą być krótko- lub długotrwałe. Jest to przerwa w dostawie energii elektrycznej, mogąca spowodować restart komputera lub jego wyłączenie. W obydwu wypadkach następuje utrata niezapisanych dokumentów lub nawet błędy w strukturze danych przechowywanych na twardym dysku.

2. Zakłócenia w sieci energetycznej

Zakłócenia tego typu mają miejsce na tyle często, że większość urządzeń właściwie chroni się przed nimi sama – nie zawsze jednak w wystarczającym stopniu. Stąd właśnie niedziałająca z jakiegoś powodu mysz czy klawiatura i konieczność restartowania systemu, często bez zapisania dokumentów. Zakłócenia pojawiają się w miarę regularnie, a narażeni na nie jesteśmy zwłaszcza wtedy, gdy w pobliżu znajduje się warsztat posługujący się elektronarzędziami. Niemniej również sąsiad z mieszkania obok może wywołać zakłócenia, korzystając np. ze starego odkurzacza.

3. Przepięcia

Przepięcie ma miejsce wtedy, gdy napięcie w sieci wzrasta do poziomu znacznie wyższego od swojej wartości znamionowej. W takim wypadku nasz sprzęt jest bardzo zagrożony, ponieważ może dojść do jego uszkodzenia – i najczęściej dochodzi. Wówczas możemy nie tylko stracić dane, ale także kosztowne urządzenia.

4. Spadki napięcia

Napięcie w sieci znacznie obniża się w stosunku do wartości znamionowej, co może spowodować niestabilną pracę zasilacza komputerowego. W rezultacie czeka nas restart systemu, utrata niezapisanych dokumentów i niekiedy powstanie błędów na twardym dysku.

5. Wyładowania atmosferyczne

Rzadko się to zdarza, ale się zdarza. Gdy piorun uderzy bezpośrednio w instalację elektryczną, wszystkie podłączone do niej urządzenia ulegają awarii – najczęściej są to uszkodzenia całkowite i sprzęt nadaje się już tylko do śmietnika.

Zasilacz UPS to, najprościej rzecz ujmując, urządzenie elektryczne umieszczone pomiędzy siecią elektryczną a sprzętem elektronicznym (np. komputerem).

UPS musi zawierać akumulator (może ich być kilka) lub być podłączonym do źródła zasilania dostarczającego prąd w wypadku odcięcia zasilania głównego – najczęściej stosuje się wariant pierwszy.

Dodatkowo zasilacz awaryjny ma zapewniać ciągłość pracy. Uwaga! Okres podtrzymywania jest zależny od pojemności akumulatora zasilacza oraz tego, jak dużo prądu potrzebuje do pracy dane urządzenie. O mocy dostępnych zasilaczy napiszę kilka akapitów niżej, jednak już teraz wspomnę, że jeśli kupimy zasilacz UPS „na styk” (moc UPS-a będzie minimalnie wyższa od liczby watów, jakiej potrzebuje nasz komputer do poprawnej pracy), wówczas okres podtrzymywania będzie trwał bardzo krótko, zwłaszcza gdy utracimy zasilanie w trakcie grania w grę, kiedy to pecet jest o wiele bardziej obciążony niż podczas pisania tekstu czy przeglądania stron internetowych.

Tak czy inaczej, głównym zadaniem zasilacza UPS jest zagwarantowanie czasu na bezpieczne wyłączenie najważniejszych elementów systemu komputerowego, co zapobiega utracie lub nawet uszkodzeniu danych. Większość producentów zapewnia pracę UPS-a przy pełnym obciążeniu przez 5 min.

Powerware 5115 500-1400 VA

Baterie zawarte w zasilaczu UPS ładowane są wtedy, gdy jest on podłączony do sieci zasilającej. Co ważne, do ładowania potrzebny jest prostownik, którego zadanie polega na zamienianiu prądu zmiennego z sieci w prąd stały – taki jest bowiem konieczny do ładowania baterii. Z kolei komputer musi być zasilany prądem zmiennym, dlatego wymagany jest także falownik, wykonujący to samo co prostownik, ale na odwrót.

Wyróżniamy kilka typów zasilaczy UPS. Najpopularniejsze są jednak trzy rodzaje, o których powinni wiedzieć nasi czytelnicy. Są to:

• Zasilacz off-line
• Zasilacz line-interactive
• Zasilacz on-line

Poniżej pokrótce opisujemy wymienione zasilacze.

Jego działanie opiera się przede wszystkim na wykrywaniu zaniku napięcia w sieci energetycznej. Jeśli tak się stanie, zasilacz przełącza się automatycznie na pracę bateryjną. Zasilacze off-line stosowane są przede wszystkim do zasilania pojedynczych komputerów lub stacji roboczych – urządzeń stosunkowo odpornych na wszelkiego rodzaju zniekształcenia. UPS-y off-line są odradzane wtedy, gdy mamy do czynienia ze sprzętem wrażliwym na zakłócenia, jak i takim, któremu powierzono najbardziej odpowiedzialne zadania. Zasilacz off-line może pochwalić się dużą sprawnością, niewielkimi rozmiarami i relatywnie niską ceną. Warto też wiedzieć, że dużą wadą zasilaczy off-line jest przebieg napięcia, jaki produkują. Jest to najczęściej kwadrat lub kwadratowa aproksymacja sinusoidy – wystarcza komputerom, ale np. urządzeń laboratoryjnych off-line’em nie zasilimy.

Najpopularniejszy typ zasilacza jaki stosujemy obecnie do ochrony sprzętu domowego i biurowego. Budowa zasilacza o topologii line-interactive częściowo opiera się na technologii off-line, jednak sterowanie zasilacza monitoruje nie tylko wartość napięcia sieci, ale także jego częstotliwości i fazę. Dzięki temu praca przetwornicy w momencie jej uruchomienia jest zsynchronizowana z siecią elektryczną. Co więcej, przekaźnik jest przełączany dokładnie wtedy, gdy wystąpi zerowe napięcie w sieci, przez co nie występuje przeskok iskry. To z kolei przedłuża żywotność styków przekaźnika i eliminuje zakłócenia radiowe, które pojawiają się podczas iskrzenia. Wiele zasilaczy line-interactive ma układ AVR, o którym piszę na początku artykułu. AVR działa w momencie wykrycia przekroczenia przez napięcie sieciowe granic wyznaczonych założoną tolerancją. Powoduje, w zależności od potrzeb, podwyższenie lub obniżenie napięcia za pomocą autotransformatora, bez konieczności czerpania energii z akumulatora. Dzięki temu zwiększa się żywotność baterii.

Tego rodzaju zasilacze stosowane są głównie tam, gdzie przykłada się dużą uwagę nie tylko do zapewnienia nieprzerwanego zasilania, ale także odpowiedniej jego jakości. Zasilacze on-line przetwarzają energię w sposób ciągły, oferując na wyjściu napięcie o świetnych parametrach. Jest to napięcie wolne od zakłóceń i o stałej częstotliwości. Z punktu widzenia typowego użytkownika komputera, zasilacz on-line jest wysoce nieopłacalny i lepiej wybrać model line-interactive. Modele on-line całkowicie izolują podłączone do siebie urządzenia od sieci zasilającej. Tak więc obojętnie jakie parametry ma sieć, prąd na wyjściu zawsze będzie dostarczany z baterii, która jest też nieustannie ładowana. Falowniki instalowane w zasilaczach on-line zmieniają prąd stały w prąd zmienny, zachowując przy tym prawdziwą sinusoidę. Falowniki tego typu można znaleźć także w droższych modelach line-interactive. Zasilacze on-line poleca się do ochrony priorytetowych sprzętów, odpowiedzialnych za najważniejsze zadania (np. firmowy serwer).

Optymalnym zasilaczem dla typowego użytkownika domowego jest model line-interactive. Warto jednak wiedzieć – choćby w formie ciekawostki – że na rynku znajdziemy także inne zasilacze awaryjne.  Dla przykładu Neil Rasmussen, założyciel i główny specjalista ds. technicznych firmy American Power Conversion (APC), pisze w swoim specjalistycznym artykule, że do realizacji zasilaczy UPS stosuje się różne podejścia konstrukcyjne, cechujące sie odmienną charakterystyką działania. Według niego najczęściej spotykane podejścia są następujące:

• zasilacz z bierną rezerwą („off-line”)
• zasilacz o topologii „line interactive”
• zasilacz rezerwowy o topologii „standby-ferro”
• zasilacz on-line z podwójną konwersją
• zasilacz on-line z konwersją delta

Ponieważ niniejszy artykuł nie jest dla konstruktorów, specjalistów czy po prostu osób interesujących się przede wszystkim zasilaczami UPS, nie ma sensu, by dokładnie opisywać wszystkie z 5 topologii. Typowemu użytkownikowi komputera wystarczy wiedza, że na rynku jest więcej niż 3 rodzaje UPS-ów, jednak najpopularniejsze to właśnie te 3, a dla tradycyjnego peceta polecany jest albo off-line, albo line-interactive (w zależności od potrzeb i zasobności portfela). Zakup modelu on-line to wówczas przesadna ekstrawagancja.

Poniżej prezentujemy słowniczek istotnych pojęć, które przydadzą się przed zakupem zasilacza UPS.

AVR

AVR, czyli Automatic Voltage Regulation. Układ automatycznej regulacji napięcia dostępny w niektórych zasilaczach UPS umożliwia poprawę wartości napięcia bez konieczności – co istotne – czerpania energii z baterii zasilacza.

PFC (Power Factor Corrector)

Korekcja współczynnika mocy, czyli PFC – układy stosowane m.in. w zasilaczach komputerowych. Ponieważ zasilacze te mają współczynnik mocy o wartości 0,65, układ PFC podwyższa go do wartości sięgającej ok. 0,95-0,99. Im wyższy jest współczynnik mocy, tym lepiej zasilacz może przetworzyć prąd wejściowy w użyteczną moc. W sprzedaży znajdziemy obecnie mnóstwo zasilaczy z PFC. Jeśli jesteś posiadaczem takiego modelu, musisz wiedzieć, że akceptuje on tylko sinusoidalny kształt napięcia. Oznacza to, że może współpracować wyłącznie z UPS-ami dostarczającymi takie napięcie. W przeciwnym razie przy utracie prądu UPS nie przełączy się na baterie, tylko natychmiast się wyłączy, sygnalizując przy tym, że powstało jakieś zwarcie lub przeciążenie.

Zimny start

Nie masz prądu, ale musisz włączyć komputer dosłownie na chwilę, by zgrać potrzebne dane na pendrive lub wysłać e-maila? Za pomocą „zimnego” startu możesz użytkować urządzenie podłączone do UPS-a – oczywiście do wyczerpania się akumulatora. Funkcja ta często się przydaje.

Moc zasilaczy UPS

Przy zasilaczach UPS spotykamy się z dwoma rodzajami mocy: pozornej, cechującej falownik, która wyrażana jest w woltoamperach (VA), jak i czynnej, podawanej w watach (W). Kupując zasilacz awaryjny zazwyczaj natrafiamy na moc podawaną w woltoamperach.

Przykładowo zasilacz UPS o mocy 1000 VA odpowiada 670 W, ale są także przypadki, kiedy w grę wchodzi moc 600 W – nie wszyscy producenci stosują się bowiem do istniejącego wzoru, dzięki któremu możemy przeliczyć jedną moc na drugą i na odwrót. Na szczęście dane dot. mocy nie są obejmowane jakimiś tajemnicami, więc jeśli w specyfikacji nie widnieje odpowiednia rubryka z mocą, wystarczy zapytać producenta (mailowo lub telefonicznie) o podanie tych informacji.

Uwaga: aby UPS funkcjonował poprawnie z naszym komputerem, musi oferować zapas mocy zarówno czynnej, jak i pozornej. Innymi słowy: minimum tyle samo watów, ile zużywa nasz sprzęt w obciążeniu, ale lepiej gdy zapas jest większy, ponieważ wystarczy jakaś modernizacja (np. nowa karta graficzna) i już musielibyśmy wymieniać UPS na mocniejszy.

Uwaga: moc wyrażoną w VA dla każdego z odbiorników odczytujemy z tabliczki znamionowej urządzenia. Jeśli moc nie jest podana, wówczas możemy ją obliczyć mnożąc wartości znamionowe napięcia i prądu. Jeśli moc podana jest w watach, mnożymy tę wartość przez współczynnik 1,4 – typowy dla obciążeń komputerowych – by otrzymać moc wyrażoną w VA.

Zasilacz UPS dostarcza zasilanie elektryczne najwyższej jakości i bez zakłóceń (Fot. ChloridPower.com)

Kiedy już poznamy moc zasilacza, trzeba jeszcze dowiedzieć się ile mocy zużywa nasz sprzęt, który chcemy objąć ochroną UPS-a. Do tego celu warto skorzystać z tzw. selektorów. Dzięki nim dowiemy się jaki zasilacz wystarczy do naszego peceta.

Selektory znajdziecie na stronach:

• Powerware
• Ever
• Zenfist

DPC (Digital Power Control)

System zarządzania i kontrola procesorów zachodzących w linii zasilającej chronione urządzenie nosi nazwę DPC. System ten, wykorzystując odpowiednie oprogramowanie, sprawuje kontrolę nad przyłączonym urządzeniem, które wykrywa z chwilą załączenia zasilania. Obecność DPC sprawia, że wzrasta niezawodność danego urządzenia. DPC zapewnia też stabilność parametrów pracy zasilacza.

CDS (Clear Digital Sinus)

Cyfrowy system sprzętowy autorstwa firmy Ever pozwala na generowanie na wyjściu zasilacza napięcia wyjściowego o sinusoidalnym kształcie sygnału. CDS zapewnia ochronę zasilania urządzeń zanadto czułych na kształt napięcia (np. urządzenia medyczne), jak i ma znaczny wpływ na poprawę jakości i niezawodności pracy samych zasilaczy awaryjnych. Co więcej, tradycyjne UPS-y generujące prostokątne impulsy napięcia mogą źle lub nawet wcale nie współpracować z komputerami wyposażonymi w zasilacze sieciowe z układami obsługującymi PFC. Niektóre z nowych modeli serwerów i stacji roboczych nie tolerują bowiem na wejściu innego napięcia niż sinusoidalne. Z tego powodu ochrona takich sprzętów jest praktycznie niemożliwa przy wykorzystaniu zasilaczy UPS, które generują na wyjściu napięcie o kształcie sygnału zbliżonego do prostokątnego.

Uziemienie i jego brak

Czy zasilacz UPS można podłączać do gniazda sieci 230 V bez kołka uziemienia ochronnego? Absolutnie nie! Uziemienie jest koniecznie ze względów bezpieczeństwa – jeśli nie uziemimy zasilacza, uziemienia zostanie pozbawiony również chroniony przezeń komputer. To z kolei może stwarzać zagrożenie dla użytkownika i urządzeń współpracujących z komputerem.

UPS a drukarki laserowe

Ze względu na duży skokowy pobór mocy drukarki laserowej – w momencie włączenia lub w czasie drukowania, jak i ryzyko przeciążenia zasilacza, nie zaleca się podłączania drukarek tego typu do wyjścia zasilacza UPS. Jeśli jednak koniecznie musimy chronić drukarkę laserową, powinniśmy do tego celu wykorzystać UPS z dużym zapasem mocy, wynoszącym kilka kVA.

Żywotność baterii

Deklarowana przez producentów żywotność baterii wynosi zazwyczaj od 3 do 5 lat. Należy jednak wiedzieć, że duży wpływ na żywotność akumulatora ma liczba cykli ładowania/rozładowania. Żywotność ogranicza też liczba pełnych rozładowań, dlatego też powinno się unikać pełnego rozładowywania baterii podczas bateryjnej pracy UPS-a i nie próbować sprawdzać, ile maksymalnie „pociągnie” komputer na tego rodzaju zasilaniu.

Filtr telefoniczny

Linie telefoniczne również narażone są na przepięcia elektryczne, które mogą poważnie uszkodzić telefon, modem, czy fax. Zastosowanie tzw. filtra telefonicznego eliminuje to niebezpieczeństwo.

Układ KF

Jeśli nasz UPS ma chronić również kasę fiskalną czy centralkę telefoniczną lub telefaks, powinien być wyposażony w układ KF, który obniża maksymalne wartości przebiegu quasi-sinusoidalnego i dostosowuje je do wymagań tego rodzaju urządzeń.

Zarządzanie zdalne

Zasilacze UPS mające ochraniać serwery lub kilka stanowisk komputerowych, powinny mieć mechanizmy zarządzania z poziomu komputera, jak i przez sieć. Muszą mieć zatem port do połączenia z komputerem – ostatnio coraz częściej używa się do tego złącza USB, wcześniej był to port szeregowy COM.

Filtr przeciw szpilkom

UPS powinien mieć tłumik (warystorowy) przepięć impulsowych, które nazywamy popularnie szpilkami. Szpilki zaś powstają m.in. podczas uderzenia pioruna w pobliżu naszego miejsca zamieszkania, czyli też pomieszczenia, w którym pracuje komputer. O zagrożeniach związanych z uderzeniem pioruna piszę niżej. Teraz dodam jedynie, że taki filtr pozbywa się także częstotliwości radiowych, które mogą występować w sieci zasilającej.

Podczas wyboru zasilacza UPS powinniśmy zwracać także uwagę na dołączone oprogramowanie. Właściwie mógłbym nawet napisać, że programom trzeba poświęcić najwięcej uwagi!

Oprogramowanie powinno być intuicyjne w obsłudze, jak również dostępne w polskiej wersji językowej. Niektórzy producenci mają własne aplikacje, właśnie polskojęzyczne, inne korzystają z produktów firm trzecich. Nierzadko zdarza się też, że dany program cechuje się bardzo dużą funkcjonalnością, ale większości jego funkcji zwyczajnie nie wykorzystamy. Dlatego warto poprosić sprzedawcę o podłączenie UPS-a do jakiegoś komputera, abyśmy mogli sprawdzić możliwości oprogramowania. W tym miejscu napiszę też, że zasilacz awaryjny lepiej zakupić w tradycyjnym sklepie, gdzie poza możliwością przetestowania programu będziemy mogli jeszcze podpytać sprzedawcę o niektóre szczegóły.

Tymczasem poniżej informacje o tym, co - według mnie - powinno oferować oprogramowanie dołączane do UPS-a.

Na początek: powiadomienia o przerwach prądu. W takiej sytuacji najwięcej programów wysyła e-mail pod skonfigurowany wcześniej adres. Wówczas możemy odczytać na telefonie komórkowym odpowiedni komunikat, a jeśli jesteśmy posiadaczami smartphone’a, niewykluczone że będziemy mogli kontrolować pracę zasilacza zdalnie. Taka funkcjonalność nie jest jednak niezbędna typowemu użytkownikowi, chyba że w grę wchodzi praca niezwykle cennego, istotnego peceta, który po prostu MUSI działać. Dlatego uznałem, że warto wspomnieć o takim narzędziu.

Przykładowy zrzut ekranowy z oprogramowania do UPS-a

Kolejna sprawa to dziennik. Oprogramowanie UPS-a często oferuje narzędzie o nazwie dziennik zdarzeń. Znajdziemy tam dane pochodzące z czujników monitorujących zainstalowanych w zasilaczu (w zależności od modelu czujników tych może być nawet kilkanaście!). Dlatego przypatrując się odpowiednim raportom, warto sprawdzić przed zakupem, czy dziennik został opracowany w sposób przejrzysty i łatwo odszukać w nim interesujących nas danych. Mile widziana jest także funkcja filtrowania raportów według ważności zachodzących zdarzeń.

No i ostatnia, według mnie najważniejsza funkcja oprogramowania. Aplikacja dołączona do UPS-a musi oferować różne sposoby zamykania systemu. Dlaczego? Ponieważ tylko wówczas można będzie przeprowadzić takie tryby jak przechodzenie w stan hibernacji czy też restart komputera. Warta uwagi jest także funkcja nazywana często „wymuszonym wyłączeniem”. W takiej sytuacji komputer wyłącza się, nie zapisując żadnych danych. Funkcja jest niezwykle przydatna wtedy, gdy często zostawiamy peceta „bez opieki” i uruchamiamy sporo aplikacji, wśród których może znaleźć się program nieobsługiwany przez zasilacz – zwyczajnie wyświetli jakiś komunikat wymagający potwierdzenia użytkownika z prawami administratora. Wówczas, jeśli zabraknie nam „wymuszonego wyłączenia”, a w pobliżu nie będzie nikogo kto mógłby wyłączyć komputer, będzie on działał aż do wyczerpania baterii. Rezultat będzie wtedy mniej więcej taki sam, jak w wypadku nagłego braku zasilania – czyli zupełnie tak, jakby nie było UPS-a.

Ponadto warto zajrzeć na stronę firmy Chloride. Znajdziesz tam dość sporo informacji o dostępnym dla UPS-ów oprogramowaniu. Warto poczytać.

Aby poszerzyć artykuł, przeprowadziliśmy dwa wywiady:

• z Cezarym Gutowskim, kierownikiem sprzedaży zasilaczy UPS w firmie Emerson Network Power
  oraz
• Mariuszem  Piątkiewiczem, dyrektorem handlowym w firmie EVER Sp. z o. o.

benchmark.pl: Może na początek coś takiego: dlaczego UPS jest ważnym, choć często niedocenianym przez typowego użytkownika urządzeniem?

• Cezary Gutowski: Odpowiedź jest bliżej niż nam się wydaje, bo w sieci energetycznej dostarczającej zasilanie do odbiorców energii. Zauważmy, że prąd i napięcie pojawiające się w tak zwanym „gniazdku” dalekie są od ideału. W sieci zasilającej na porządku dziennym występują różnorakie zniekształcenia, jak spadki, udary i zaniki napięcia, przepięcia, piki napięciowe, harmoniczne, zakłócenia przebiegów lub zmiany częstotliwości. Choć są to anomalie, które występują raczej powszechnie w sieci miejskiej, większości nie da się dostrzec gołym okiem. Widoczne są za to ich skutki: szybkie zużywanie się sprzętu, pojawianie się „dziwnych” usterek, konieczność serwisowania. O ile zapobiegliwy użytkownik wyłącza ulubiony sprzęt na czas burzy - tu skutek i przyczyna awarii są ewidentne - to już rzadko kto łączy usterkę sprzętu ze złą jakością napięcia w sieci. Dopiero ta wiedza pozwala na zastosowanie skutecznej ochrony. UPS to urządzenie, które podtrzymuje napięcie i poprawia jakość prądu zatrzymując szkodliwe anomalie, tak jak filtr do wody filtruje zanieczyszczenia pochodzące z sieci wodociągowej. Przykładem takiego rozwiązania jest Liebert PSI-XR – model UPS-a rekomendowany przez Emerson Network Power.

benchmark.pl: Jakie realne zagrożenia czyhają na użytkowników domowych, którzy nie mają UPS-a?

• Cezary Gutowski: Rezultatem podłączenia urządzeń bezpośrednio do sieci energetycznej bez zastosowania UPS-a może być przykładowo awaria systemu operacyjnego lub programów komputerowych, błędy w przetwarzaniu lub utrata danych, a w skrajnym przypadku uszkodzenie urządzenia. Główną ofiarą oprócz komputera, zestawu audio Hi-End lub kina domowego może być wtedy nasz budżet domowy. W okresie burz wyładowania atmosferyczne przedostają się do sieci energetycznej i potrafią spowodować poważne uszkodzenie odbiorników energii – w takich sytuacjach UPS przyjmuje na siebie „uderzenie”, chroniąc podłączone do niego urządzenia.

benchmark.pl: Kto przede wszystkim powinien zainteresować się zakupem UPS-a i jak typ zasilacza poleca Pan poszczególnym użytkownikom? W jakich zastosowaniach sprawdza się dany typ UPS?

• Cezary Gutowski: Zakupem UPS-a powinien zainteresować się każdy użytkownik sprzętu komputerowego oraz innych cennych urządzeń elektrycznych i elektronicznych, pragnący zabezpieczyć urządzenia przed działaniem negatywnych zjawisk, o których wcześniej wspomniałem. Bardzo popularna i prosta w zrozumieniu jest analogia UPS-a do polisy ubezpieczeniowej – stosowanie UPS-a zabezpiecza nas przed wpływami zniekształceń i zaników zasilania. Istnieją trzy podstawowe topologie, inaczej mówiąc typy UPS-ów, zaczynając od najprostszej: offline, line-interactive  i online. Wyjaśnienie niuansów technicznych wykracza poza zakres tego wywiadu, ale w uproszczeniu można powiedzieć, że im droższy sprzęt chcemy chronić, tym lepszy typ UPS-a należy wybrać. Do zwykłego domowego PC-ta wystarczy UPS offline, ale dla skomplikowanej aparatury pomiarowej należy już stosować UPS-y online. Obecnie bardzo popularne, również za przyczyną spadku cen, są UPS-y klasy pośredniej, czyli line-interactive.

benchmark.pl: Na co trzeba zwrócić uwagę przy zakupie UPS-a, jeśli jest to nasz pierwszy zasilacz awaryjny i wszystkie parametry techniczne są nam obce?

• Cezary Gutowski: Przede wszystkim moc UPS-a nie może być mniejsza niż sumaryczna moc urządzeń do niego podłączonych, warto też zwrócić uwagę na to, jaki jest deklarowany czas pracy bateryjnej, jakie dostępne są interfejsy komunikacyjne, oraz na okres gwarancji.

benchmark.pl: Co powinno oferować oprogramowanie do UPS-a, aby było możliwie najbardziej użyteczne? Proszę wymienić najpotrzebniejsze funkcje.

• Cezary Gutowski: Oprogramowanie UPS-a powinno spełniać dwie podstawowe funkcje – możliwość automatycznego wyłączenia systemu komputerowego w razie zaniku zasilania oraz informowanie o bieżącym poziomie mocy obciążenia i dostępnym czasie pracy bateryjnej.

benchmark.pl: Niektóre z nowych rozwiązań powstałych w polskim Dziale Badań i Rozwoju firmy EVER, jak cykliczny algorytm ładowania baterii, czy zasilacze UPS z superkondensatorami, traktowane są niemal jak kroki milowe tego segmentu rynku. Czy rzeczywiście, dajmy na to, cykliczny algorytm ładowania baterii, daje aż tak duże korzyści?

• Mariusz  Piątkiewicz: Przede wszystkim dwukrotnie skraca czas potrzebny na powtórne naładowanie baterii. Tradycyjny sposób, czyli ładowanie buforowe stałonapięciowe, jest pod tym względem niezwykle czasochłonny. W skrajnych przypadkach użytkownik musi czekać kilka, a czasem nawet kilkanaście godzin na to, aby zasilacz znów był gotowy do pełnienia swojej funkcji. 

benchmark.pl: EVER twierdzi, że ma system bardziej ekologiczny od konkurencyjnych rozwiązań. Jak to możliwe? 

• Mariusz  Piątkiewicz: Zacznę od tego, że cykliczny system ładowania korzystnie wpływa na kilka parametrów akumulatora. Dzięki temu, że bateria nie jest poddawana stałemu oddziaływaniu napięcia ładującego, nie zachodzą w niej pewne procesy wewnętrzne, które destrukcyjnie wpływają na ogniwa elektrochemiczne VRLA. Poza tym nasze analizy wykazały, że system cyklicznego ładowania wydłuża czas "życia" akumulatora o około 20-30 procent. W efekcie zasilacze awaryjne UPS, które wykorzystują algorytm ładowania cyklicznego, są nie tylko lepsze i tańsze w eksploatacji, ale także spełniają szereg norm ekologicznych.  

benchmark.pl: Wspomniana kwestia kosztów eksploatacji jest niezwykle istotna ze względu na rosnące ceny energii. Proszę powiedzieć, nad jakimi rozwiązaniami ekologicznymi i jednocześnie oszczędnościowymi pracują teraz producenci? 

• Mariusz  Piątkiewicz: W ostatnim czasie opracowaliśmy nowe linie produktowe, w których wykorzystujemy zalety technologii double convertion lub superkondensatora. Poza tym do zabezpieczania i podtrzymywania ciągłości zasilania urządzeń komputerowych oraz serwerowych do mocy 10 000 VA, można wykorzystywać UPS-y z technologią sinusową lininteractive. To bardzo atrakcyjna alternatywa dla technologii on-line. Dzięki niej zasilacze charakteryzują się prawie 100-procentową sprawnością. Dla przykładu: sprawność na poziomie 90% oznacza, że około 10% mocy pobieranej z sieci służy do przetwarzania energii, która wydalana jest na zewnątrz w postaci ciepła. Mówiąc kolokwialnie: spora część pary idzie w gwizdek. Technologia sinusowa line interactive praktycznie eliminuje ten problem. W przypadku braku zasilania z sieci, system line interactive gwarantuje uzyskanie napięcia sinus podczas pracy na baterii. A to oznacza pełną stabilizację napięcia niezależnie od tego, czy urządzenie czerpie energię z sieci zasilającej czy korzysta z baterii.

benchmark.pl: Wiadomo jednak, że technologia line interactive ma pewne ograniczenia...

• Mariusz  Piątkiewicz: To prawda. Ma ograniczoną możliwość współpracy z agregatami prądotwórczymi, brak korygowania częstotliwości na pracy sieciowej , oraz nie tak doskonała filtracje napięcia sieciowego jak zasilacze on-line. Kiedy jednak mamy do czynienia ze sprzyjającymi warunkami, technologia line interactive znacząco poprawia komfort pracy z urządzeniem. Zasilacze EVER, które z niej korzystają, praktycznie nie emitują ciepła oraz nie wytwarzają  hałasu i oszczędzają energię

benchmark.pl: Ergonomia ma znaczenie, ale spróbujmy pokusić się o podanie realnych oszczędności   

• Mariusz  Piątkiewicz: W praktyce możemy założyć, że zasilacz on-line o mocy 10 000 VA i sprawności około 90% potrzebuje  do pracy około 900 W (0,9 KW/h) energii. W efekcie ilość energii, jaką w ciągu roku zużywa jeden tylko zasilacz UPS on-line o tej mocy  , to około 7860 KW. Biorąc pod uwagę, że średni koszt 1 KW/h wynosi 0,50 zł, roczny rachunek za prąd zużyty przez taki zasilacz opiewa na prawie 4000 zł. Dzięki technologii sinusowej line interactive, można tę kwotę obniżyć prawie do zera.

benchmark.pl: W jaki sposób użytkownik ma określić czy wybrać zasilanie w technologii on-line czy lineinteractive?

• Mariusz  Piątkiewicz: Generalna zasada brzmi: jeśli są odpowiednie warunki do stosowania zasilaczy pracujących w trybie line interactive, warto się na nie zdecydować ze względu na spore oszczędności w zużyciu energii. W razie wątpliwości, warto zgłosić się do działu technicznego EVER, który na podstawie szczegółowych badań dobierze optymalny rodzaj zabezpieczenia. 

benchmark.pl: Nadal jednak pozostają klienci, którzy z racji złych parametrów sieci, muszą stosować technologię on-line. Czy w tym segmencie urządzeń również możemy spodziewać się nowych rozwiązań? 

• Mariusz  Piątkiewicz: Owszem, duże nadzieje wiążemy z naszym nowym, wysokowydajnym układem przetwarzania energii w technologii double convertion. Możemy wręcz mówić o pewnym przełomie w segmencie zasilaczy on-line. Na etapie projektowania, oprócz poprawy jakości zabezpieczenia, położyliśmy nacisk na zwiększenie faktycznej sprawności zasilacza w trybie on-line. Udało to się uzyskać dzięki zastosowaniu  wysokowydajnych elementy energoelektroniki w tym magnetyków oraz nowatorskiemu  algorytmowi przetwarzania energii. Dzięki temu, jak dowiodły gruntowne badania, uzyskaliśmy faktyczną sprawność na poziomie 95-96% przy maksymalnym obciążeniu.  Tymczasem rzeczywista sprawność konkurencyjnych zasilaczy, które pracują w technologii on-line, osiąga zwykle poziom 85-92%. To istotna różnica, gdyż każdy dodatkowy procent sprawności urządzenia przekłada się na mniejsze zużycie energii oraz zmniejszenie wydzielanego ciepła. W rezultacie użytkownik może cieszyć się niższymi kosztami eksploatacyjnymi i lepiej chronić środowisko.  

benchmark.pl: Użytkownicy zawsze pytają o konkretne korzyści. Co zyskują kupując zasilacz z technologią double convertion?

• Mariusz  Piątkiewicz: Załóżmy że mamy do wyboru  zasilacz o sprawności 88% i mocy 10 kW, który to zużywa  około 1,2 kW energii na godzinę. A zatem roczny koszt eksploatacji urządzenia może przekroczyć 5200 zł. Z kolei nowatorski zasilacz  EVER, który pracuje w technologii on-line, zużywa około 0,4 kW. A zatem użytkownik zapłaci za roczne użytkowanie około 1800 zł. Warto przy tym podkreślić, że zastosowanie cyklicznego układu ładowania, wydłużyło czas żywotności akumulatorów średnio o 20%.     

benchmark.pl: Firma EVER chwali się, że dobre rezultaty polski zespół osiągnął rówież dzięki zastosowaniu w zasilaczach superkondensatora. Jaka jest zasada jego działania?

• Mariusz  Piątkiewicz: Analiza równania na pojemność kondensatora płaskiego prowadzi do wniosku, że uzyskanie wielkich pojemności zależy od dwóch czynników: rozmiaru powierzchni okładzin i ich wzajemnej odległości. Duży rozmiar okładzin tworzą dwie elektrody. Jedna wykonana jest z substancji ciekłej, a druga z porowatej, która zapewnia uzyskanie bardzo dobrego stosunku powierzchni do objętości. Powierzchnię elektrody stałej poddaje się specjalnemu procesowi obróbki, aby wytworzyć na niej bardzo cienką warstwę dielektryka. W ten sposób uzyskujemy wyjątkowo rozległą powierzchnię styku przy bardzo małej odległości pomiędzy elektrodami. W konsekwencji pojemność układu staje się naprawdę ogromna. 

benchmark.pl: Do małych nie należą także ceny urządzeń, które korzystają z superkondensatora. Czy na polskim rynku zasilaczy jest miejsce na tak drogie produkty? Co klienci dostają w zamian? 

• Mariusz  Piątkiewicz: Proszę pamiętać, że jako pierwsi wprowadziliśmy na rynek zasilacze, które mogą współpracować z superkondensatorami. Fakt, że mamy do czynienia z innowacją, wpływa na cenę. Podobnie, jak niemałe korzyści wynikające ze stosowania tego sprzętu. Jednym z głównych atutów jest w tym przypadku bardzo szybki czas ładowania baterii. Użycie superkondensatora jak źródła magazynowania energii skróciło ten proces z kilku godzin do... 3 minut. Co ważne, czas podtrzymania pracy baterii jest równie długi, jak poprzednio. Kolejnym technologicznym krokiem milowym było zwiększenie liczby cykli ładowania do miliona, co przedłuża żywotność układu do 20-30 lat. Należy przy tym podkreślić, że nawet tak znakomite parametry nie zmniejszyły wrażliwości urządzeń na trudne warunki pracy. Zasilacze, które korzystają z superkondensatora, mogą działać w temperaturze od - 40 do 60°C.

benchmark.pl: Czy niekorzystna sytuacja gospodarcza zapewne wstrzyma tempo wprowadzania na rynek nowości technologicznych?

• Mariusz  Piątkiewicz: Wręcz przeciwnie. Nowe systemy i technologie, z których korzystają zasilacze EVER, zwiększają możliwości urządzeń przy jednoczesnej obniżce kosztów eksploatacji. W ten sposób stanowią odpowiedź na potrzeby firm, zwłaszcza w okresie spowolnienia. Warto przy tym podkreślić, że udaje nam się uzyskiwać lepsze efekty - z punktu widzenia ekologii i ekonomii - bez pogorszenia jakości oraz wydajności urządzeń. Dział Badań i Rozwoju EVER wciąż pracuje nad kolejnymi projektami. Na razie jednak za wcześnie na ujawnianie szczegółów. Konkurencja nie śpi...

Mam nadzieję, że przedstawione tutaj porady okażą się dla was pomocne. W artykule zamieściłem także kilka linków (m.in. do selektorów), które także powinny się przydać.

Ciekawostka: poprawa wyglądu zasilaczy UPS. Po lewej model z roku 2001, po prawej - z bieżącego

Kupując zasilacz awaryjny należy robić to przede wszystkim z rozsądkiem i przed zakupem poważnie zastanowić się nad tym, czy w ogóle jest nam potrzebny. Polecam również zwracać uwagę na filtrowanie napięcia sieciowego. Mowa o specjalnych filtrach wspomagających pracę zasilacza, a przede wszystkim o jednym, który nazywa się – uwaga, uwaga – tłumikiem przepięć impulsowych, które powstają podczas uderzenia pioruna. Takie impulsy poważnie zagrażają pracy komputera i, zakładając najgorsze, mogą go nawet poważnie uszkodzić. Filtr umieszczany jest tuż za gniazdem wejściowym zasilania.

Pamiętajmy też o takich funkcjach jak „zimny” start czy AVR. Czasem przydadzą się także dodatkowe możliwości, takie jak np. ochrona linii telefonicznej przed przepięciami, co jest istotne, jeśli do łączenia się z internetem używamy modemu (obecnie zdarza się to rzadko, ale jeszcze się zdarza).

Jeśli przedstawione tutaj porady choć w pewnym stopniu okazały się pomocne – cieszę się. Jeśli nie, ufam że dołączone linki do zewnętrznych materiałów załatwią sprawę.

I jeszcze jedno: popularne i relatywnie tanie listwy zasilające dysponują wprawdzie filtrami przeciwzakłóceniowymi, jak również bezpiecznikami, jednak nie stanowią kompletnego zestawu zabezpieczającego w każdej ewentualności. Dlatego nie są lepsze od UPS-ów, które skutecznie zabezpieczają komputer przed spadkami napięcia, sieciowymi spięciami, czy wreszcie – przeciążeniami.