UPS

Wywiady z ekspertami: Emerson Network Power i EVER

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...