در مقالات گذشته درباره نوسانات برق شهری و تاثیر قطع شدن برق بر لوازم خانگی صحبت کردیم ، اما راهکارهایی برای پیشگیری از بروز مشکلات با نوسانات برقی وجود دارد که به آن ها خواهیم پرداخت ، برق شهر همواره داری مشکلات فراوانی است و این مشکلات شامل افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ، انواع مختلف اعوجاج لحظه ای یا دائم و تغییر فرکانس هستند و به همین دلیل نمی توان از برق شهری بطور مستقیم برای سیستم ها و تجهیزات حساس الکتریکی استفاده نمود بلکه باید از راهکارهایی برای پیشگیری از این مشکلات احتمالی ارائه نمود که این راهکار شامل استفاده از دستگاه UPS یا همان یو پی اس است.

یو پی اس چیست ؟

دستگاه  UPS ، دستگاهی الکترونیکی می باشد که به منظور تامین دائم انرژی برای دستگاه‌های مصرف کننده  طراحی شده است و یک منبع تغذیه بی وقفه است. این دستگاه به اختلالات موجود در شبکه و قطع  و وصل برق بسیار حساس است. حساسیت های بسیار بالای این دستگاه به قطعی و نوسانات برق، سبب شد این دستگاه یکی از تجهیزات مورد نیاز برای مجموعه های درمانی و بیمارستانی، مخابراتی،کامپیوتری و غیره باشد. با توجه به پیشرفت تکنولوژی و تولید دستگاه هایی که دقت و حساسیت بسیار بالایی دارد و برای کاربرد های خاص و ویژه خود، نیاز به تجهیزاتی همچون منبع تغذیه دارد که بدون هیچ گونه وقفه ای ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.

وظیفه یو پی اس چیست ؟

سیستم یو پی اس وظیفه حفاظت از وسایل  الکتریکی حساس در برابر نوسانات برق را دارد و این سیستم  از تعمیرات و عقب افتادگی های هزینه‌دار جلوگیری به عمل می آورد. در واقع یو پی اس علاوه برای محافظت از دستگاه‌های الکتریکی حساس، ثبات جریان برق تقویتی را فراهم  می آورد که به آنلاین ماندن برنامه های حساس کمک شایانی  می‌ نماید.

یو پی اس(UPS) مخفف عبارت Uninterruptible Power Supply است که به معنی منبع تغذیه بدون وقفه است.

در گذشته همه بر این باور بودند که سیستم های ups گران قیمت است و استفاده از آن صرفه اقتصادی ندارند. ولی امروزه با توجه به اهمیت نگهداری از تجهیزات الکتریکی و شبکه های اطلاعات، خرید ups بسیار مقرون به صرفه تر تعویض این تجهیزات است.

قابلیت اصلی یو پی اس

سیستم یو پی اس علاوه بر محافظت ، هنگام قطعی برق نیز کارایی مهمی دارد. هنگامی که برق شهری قطع می شود ، بلافاصله و بدون وقفه دستگاه یو پی اس وارد مدار می شود و برق مصرفی لازم را تامین می نماید به نحوی که نیازی به RESET کردن یا خاموش کردن دستگاه مورد استفاده باشد. این دستگاه برق اضطراری را زمانی که به طور معمول منبع برق ورودی شبکه برق قطع می شود به بار تحویل می دهد.

یو پی اس UPS با سیستم برق اضطراری یا ژنراتور آماده به کار متفاوت است از این جهت که از قطع برق به وسیله یک یا چند باتری متصل و مدار الکترونیکی مرتبط برای کاربرانی که از جریان برق کمتری استفاده می کنند و یا با استفاده از ژنراتورها و فلای وییل برای کاربرانی که از جریان برق بیشتری استفاده می کنند، بهره می برد. زمان عملکرد باتری بیشتر منابع انرژی نسبتا کوتاه است به طور مثال معمولا این زمان، ۵ تا ۱۵ دقیقه برای واحدهای کوچکتر می باشد اما کافی است تا وقت لازم برای آوردن منبع برق کمکی به صورت آنلاین وجود داشته باشد یا دستگاه محافظت شده خاموش باشد. همین دلیل سبب این شد که از این دستگاه تقریبا در همه جا استفاده شود . از منازل دارای یک عدد کامپیوتر گرفته تا شرکت های بزرگ و یا مراکز تحقیقاتی ، آزمایشگاهی و پزشکی و… غیره .

باتری یو پی اس

باتری یو پی اس مهم ترین و اصلی ترین بخش یک سیستم یو پی اس است. از دو منبع برقی تغذیه می کنند یعنی به محض اینکه منبع اولیه قطع شود یو پی اس جریان انرژی را از منبع اولیه قطع کرده و به منبع ثانویه می دهد و همانطور که گفته شد از مدت قطع جریان برق حدود ۵ تا ۱۵ دقیقه به شما فرصت می دهد تا اطلاعات و داده هایتان را ذخیره کنید و با خیال راحت از برنامه خارج شوید قبل از اینکه منبع انرژی باتری یو پی اس تمام شود.  همیشه باید از سالم بودن باری اطمینان حاصل کنیم زیرا استفاده از باطری های معیوب موجب از دست رفتن اطلاعات می شود بنابراین به اخطارهای آن توجه کنید که تست باطری ها به طور منظم انجام شود  و قبل از خرابی باتری یو پی اس، آن را عوض کنید. کار مهم دیگر این است که باطری به عنوان منبع تغذیه ثانویه همیشه باید تست و بررسی شود چرا که معیوب بودن آن منجر به آسیب دیدن داده های الکتریکی شود.

ابعاد یک سیستم ups تا حدود زیادی بستگی به ظرفیت باطری یو پی اس دارد. بطوری که هرچقدر ظرفیت یک باطری بیشتر باشد اندازه آن یو پی اس بزرگتر خواهد بود.

مزایای یو پی اس

• در صورت قطعی ناگهانی برق شهری ، توان مصرفی تجهیزات الکتریکی را با استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری فراهم می کند.
• در صورت افت ناگهانی ولتاژ ups همچون قطعی برق به صورت لحظه ای از باتری استفاده می کند.
• افزایش ناگهانی ولتاژ در اثر رعد و برق را کنترل کرده و از ایجاد آسیب به تجهیزات جلوگیری به عمل می آورد.
• به سبب وجود فیلتر در سیستم UPS از بروز مشکلات ناشی از تداخل و نویز در برق شهری و اثرات مخرب آن پیشگیری میکند.

مراحل شارژ یو پی اس

فرآیند شارژ یا رکتیفایر دستگاه UPS به این صورت است که چون برق شهری به صورت متناوب است اما برق مورد نیاز باطری ها جریان مستقیم است بنابراین در UPSها  از یک مبدل AC به DC برای شارژ باتری UPS استفاده می شود که همان شارژر (Charger) یا رکتیفایر نامیده می شود.

مبدل، وظیفه تبدیل برق مستقیم ذخیره شده در باتری به جریان متناوب شهری را بر عهده دارد و در صورتی که برق قطع یا دچار مشکل شود، مدل جریان مستقیم باتری را به متناوب تبدیل کرده و منجر به تامین بدون وقفه برق مورد نیاز دستگاه می‌شود.

یو پی اس خورشیدی چیست ؟

یکی از انواع یو پی اس ، یو پی اس خورشیدی است که دستگاهی الکتریکی ، الکترونیکی است که بدون واسطه و رابط مکانیکی قادر به تولید جریان مستقیم DC و متناوب AC می باشد. یو پی اس های خورشیدی نوعی دستگاهی ترکیبی است که از قطعات الکترونیکی و الکتریکی ساخته شده است. سیستم یو پی اس با انرژی خورشیدی و تکنولوژی شارژر برق یکپارچه به عنوان ژنراتور خورشیدی نیز شناخته می شود. بر روی یو پی اس خورشیدی چند صفحه خورشیدی بسته به ابعاد UPS خورشیدی روی آن نصب شده که جریان مستقیم را تولید نموده و آن را به وسیله کنترل کننده شارژ برای بارگیری باتری پشتیبان مورد استفاده قرار می دهند. یک یو پی اس خورشیدی این توانایی را دارد که برق پشتیبان بدون وقفه برای یک دفتر کوچک را تا ۱۲ ساعت تامین کند در حالی که سایر مدل های یو پی اس توان کمتری را برای دستگاه ها فراهم می کنند.

یو پی اس خورشیدی ساختار بسیار ساده ای دارد و در زمان قطعی برق، قدرت را به صورت بی وقفه تولید کرده و به دستگاه های داخل سیستم می رساند. سیستم یو پی اس های خورشیدی معمولا از نوع لاین اینتراکتیو است. این نوع سیستم در اوقات شب یا در مواقعی که نور خورشید ضعیف است و یا وجود ندارد می تواند از حمایت شبکه برق شهری نیز برخوردار باشد و برای شارژ باتری از برق شهری استفاده کند و در مواقع دیگر که نور خورشید قوی است، از سلولهای خورشیدی برای این منظور استفاده شود. بطور کلی استفاده از سیستم های خورشیدی نیاز به برق شهری را در یک سوم تا نیمی از اوقات سال برطرف می کند. البته بسته به اینکه در چه منطقه آب و هوایی قرار داشته باشید این امر متفاوت است.

اجزای تشکیل دهنده یو پی اس

• سول های UPS خورشیدی: سلول ها مربع های نازک، دیسک ها یا فیلم هایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید، تولید می کنند.
• کنترل کننده شارژ:  تجهیزاتی هستند که ولتاژ باتری ها را تنظیم و کنترل می کنند و از آسیب های احتمالی وارد بر باتری ها جلوگیری می کنند.
• باتری های یو پی اس خورشیدی:   وسیله است که انرژی الکتریکی تولیدی DC را در خود ذخیره می کند. بخاطر وجود تغییر در میزان شدت تابش پرتوهای خورشیدی در طول روز و در فصول مختلف، یک باطری به منظور ذخیره کردن انرژی الکتریکی تولیدی توسط آرایه‌های فتوولتائیک و به عنوان یک عامل واسط بین آرایه‌های خورشیدی و مصرف کننده انرژی الکتریکی برای بهره‌وری بیشتر مورد نیاز می‌باشد.
• مبدل(اینورتر): وسیله ایست که جریان DC را به جریان AC برای مصرف،تبدیل می کند.

مزایای استفاده از یو پی اس خورشیدی

سیستم UPS خورشیدی سروصدای بسیار کمی دارد و به هیچ وجه نویز اضافه تولید نمی‌کند. همچنین احتمال سوختن این دستگاه بسیار پایین است. اندازه آن بسیار کوچک بوده و همین دلیلی بر جابجایی آسان این دستگاه است.

استفاده از این سیستم باعث می‌شود که شما کمترین آسیب را به محیط خود بزنید و از قدرت بی نهایت خورشید استفاده نمایید. کاهش استفاده از برق و صرفه جویی در هزینه‌ها سبب سود شما خواهد بود. استفاده و کار با این دستگاه بسیار راحت است.

این نوع از یو پی اس‌ ها قدرت بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها دارند و ساعات طولانی‌تری قادر به پشتیبانی از دستگاه‌های مختلف می‌باشند. اما دیگر مزایای این دستگاه این است که شما می‌توانید هم از انرژی خورشیدی و هم از انرژی تولید شده شهری در آن استفاده کنید منتهی توجه داشته باشید که انرژی خورشیدی منبع اولیه انرژی آن است.

سخن آخر

در این مقاله از تیم ایبک امداد به بررسی یو پی اس پرداختیم ، متوجه شدید که یو پی اس می تواند انواع مختلفی داشته باشد و همچنین یک یو پی اس قدرتمند می تواند برق یک شرکت کوچک را تا ۱۲ ساعت کامل تامین کند و از نوسانات برق نیز بصورت کامل جلوگیری کند تا دچار خرابی دستگاه های الکترونیکی نشوید ، اگر شما هم در زمینه استفاده از این دستگاه تجربه دارید پیشنهاد می کنم حتما آن را از طریق بخش دیدگاه ها با همگان به اشتراک بگذارید.