مقایسه یو پی اس های صنعتی و یو پی اس اداری

 در دنیای پرشتاب صنعت امروز، اتکای بدون وقفه به جریان الکتریسیته، حکم حیات و ممات را برای صنایع مختلف دارد. با تامین برق پشتیبان در مواقع قطع یا نوسان برق، از بروز اختلالات و خسارات سنگین جلوگیری می‌کنند.یو پی اس ها به دو دسته صنعتی و اداری یا معمولی تقسیم میشوند . یو پی اس اداری بیشتر در برنامه‌های فناوری اطلاعات (IT) مانند اتاق‌های کامپیوتر و محیط‌های دیتا سنتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برعکس، سیستم‌های UPS صنعتی برای کنترل فرایندهای حیاتی مانند نیروگاه هسته‌ای یا سکوهای نفت طراحی شده‌اند.

نحوه عملکرد یو پی اس اداری: گام به گام در مسیر تامین برق

بهتر است در ابتدا نحوه عملکرد این غول‌های دنیای برق را مورد بررسی قرار دهیم:

1. در حالت عادی:

   • برق شهری از طریق ورودی یو پی اس وارد می‌شود.
   • یکسوکننده، برق AC را به DC تبدیل می‌کند.
   • باتری‌ها، این جریان DC را ذخیره می‌کنند.
   • اینورتر، جریان DC را به AC تبدیل می‌کند و برق مورد نیاز تجهیزات را تامین می‌کند.
   • کنترل کننده، بر عملکرد کلی سیستم نظارت می‌کند و ولتاژ و فرکانس خروجی را در محدوده ایمن نگه می‌دارد.

2. در زمان قطع برق:

   • با قطع برق شهری، یکسوکننده دیگر نقشی ندارد.
   • در این مرحله، باتری‌ها وارد عمل می‌شوند و جریان DC مورد نیاز را تامین می‌کنند.
   • اینورتر، جریان DC را به AC تبدیل می‌کند و برق مورد نیاز تجهیزات را بدون وقفه تامین می‌کند.
   • کنترل کننده، همچنان به وظایف خود عمل می‌کند و پایداری ولتاژ و فرکانس خروجی را تضمین می‌کند.

3. در زمان نوسان برق:

   • در صورت نوسان برق شهری، کنترل کننده وارد عمل می‌شود و با تنظیم ولتاژ و فرکانس خروجی، از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری می‌کند.

در این حالت، باتری‌ها نقشی ندارند و برق به طور مستقیم از طریق یکسوکننده و اینورتر به تجهیزات منتقل می‌شود

ایزولاسیون چیست و در یو پی اس صنعتی به چه منظور اتفاق می افتد

در یک یو پی اس، ایزولاسیون به معنای جدا کردن بخش‌های مختلف دستگاه از یکدیگر است، به طوری که هر بخش عملکرد خود را داشته باشد و از تداخل با سایر بخش‌ها جلوگیری شود. ایزولاسیون در یو پی اس به چندین منظور مهم اتفاق می‌افتد:

۱. جدا کردن ورودی و خروجی: یو پی اس باید بتواند برق ورودی را از برق خروجی جدا نگه دارد تا در صورت وقوع مشکلاتی مانند شورت‌سیستم، برق‌های خروجی را تحت تأثیر قرار ندهد و دستگاه‌های متصل به آن را از آسیب جلوگیری کند.

۲. ایزوله کردن باتری: باتری‌های یو پی اس باید به‌طور کامل از بخش‌های دیگر دستگاه جدا شده و ایزوله شوند تا در صورت وقوع مشکلات مانند انفجار یا نشت شیمیایی، به بخش‌های دیگر یو پی اس و تجهیزات متصل به آن آسیب نرسد.

۳. محافظت الکتریکی: ایزوله کردن بخش‌های مختلف یو پی اس از یکدیگر می‌تواند از انتقال نوسانات برقی یا افزایش ولتاژ در سیستم جلوگیری کند و تجهیزات الکترونیکی متصل به یو پی اس را محافظت کند.

۴. مدیریت حرارت: ایزوله کردن بخش‌های مختلف یو پی اس می‌تواند در مدیریت حرارت دستگاه مؤثر باشد. این کار با جلوگیری از انتقال حرارت بین بخش‌های مختلف و تأمین ارتباط مناسب با سیستم‌های خنک کننده انجام می‌شود.

به طور کلی، ایزولاسیون در یک یو پی اس به منظور ایجاد امنیت و کارایی بیشتر این دستگاه در شرایط مختلف عمل می‌کند.

 

ایزولاسیون در یو پی اس اداری به چه منظور اتفاق می افتد

مدار اصلی، مدار کنترل، منبع تغذیه درایو UPS صنعتی، به دلایل ایمنی بر مبنای ایزوله سازی چندگانه طراحی می‌شوند. اما جهت مقرون بودن هزینه UPS های اداری، این طراحی چندگانه ایزوله سازی در این مدل یو پی اس ها وجود ندارد.

مدار بای پس در یو پی اس صنعتی

مدار بای پس یک قسمت مهم در برخی از یو پی اس‌ها است که برای بهینه‌سازی عملکرد و کاهش مصرف انرژی طراحی شده است. این مدار بر اساس اندازه‌گیری ولتاژ و جریان ورودی و خروجی یو پی اس عمل می‌کند و مقدار انرژی مصرفی را بر اساس نیاز و وضعیت بار تنظیم می‌کند.

وظیفه اصلی مدار بای پس یا PWM (Pulse Width Modulation) در یو پی اس به این صورت است:

۱. کنترل ولتاژ خروجی: این مدار می‌تواند ولتاژ خروجی را به دقت تنظیم کند. وقتی ولتاژ ورودی مثلاً بیشتر از حد مورد نیاز برقرار شود، مدار بای پس با کاهش عرض پالس‌های PWM (کاهش عرض پالس) و به تبدیل کمتری انرژی از ورودی به خروجی منجر می‌شود.

۲. مدیریت توان: مدار بای پس می‌تواند توان مصرفی یو پی اس را بهینه کند. زمانی که بار متصل به یو پی اس کم است، مدار بای پس می‌تواند توان مصرفی دستگاه را کاهش دهد تا انرژی را صرفه‌جویی کند.

۳. کاهش افزایش حرارت: با کنترل بهینه توان مصرفی، مدار بای پس می‌تواند حرارت تولیدی در یو پی اس را کاهش دهد

به طور کلی، مدار بای پس یکی از عناصر مهم در طراحی یو پی اس است که به بهینه‌سازی عملکرد، صرفه‌جویی در انرژی، و کاهش افزایش حرارت کمک می‌کند.

 برای دستگاه UPS اداری شبکه اصلی و بای پس از هم جدا نیستند و فقط از یک شبکه برق تغذیه تامین  می‌شود.

قابلیت تعویض باتری هنگام روشن بودن

قابلیت تعویض باتری هنگام روشن بودن یک ویژگی مهم است که در برخی از یو پی اس‌های صنعتی وجود دارد و به طور خاص برای محیط‌هایی که نیاز به پشتیبانی بی‌وقفه از برق دارند، حیاتی است. این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد تا در صورت لزوم و بدون قطعی برق، باتری‌های یو پی اس را تعویض کند. این ویژگی معمولاً به عنوان “Hot-Swappable Battery” یا “Hot-Swap Battery” شناخته می‌شود.

یو پی اس اداری یا معمولی این حالت را ساپورت نمیکند.

ویژگی Hot-Swappable Battery:

این ویژگی به طور عمده در یو پی اس‌هایی که برای استفاده در محیط‌های صنعتی با نیاز به پشتیبانی بی‌وقفه از برق طراحی شده‌اند، یافت می‌شود. روش عملکرد این ویژگی به شرح زیر است:

۱. دستگاه مجهز به باتری‌های قابل تعویض: ابتدا، دستگاه یو پی اس باید طراحی شده و با باتری‌هایی که به طور آسان قابل تعویض باشند، مجهز شود. این باتری‌ها باید به وسیله اتصالات سریع و آسان در دستگاه قرار گیرند تا امکان تعویض آن‌ها در حالت روشن بودن فراهم شود.

۲. کارکرد موازی باتری‌ها: در یک یو پی اس با باتری‌های قابل تعویض، معمولاً بیش از یک باتری به صورت موازی با یکدیگر کار می‌کنند تا توان لازم برای حفظ عملکرد دستگاه را فراهم کنند. باتری‌ها به طور همزمان و موازی شارژ و تخلیه می‌شوند.

۳. تغذیه از باتری جایگزین: وقتی که یک باتری نیاز به تعویض دارد، کاربر می‌تواند باتری جایگزین را آماده کند و آن را با باتری قدیمی جایگزین کند. اتصالات سریع باتری‌ها امکان تعویض آسان آن‌ها را فراهم می‌کند بدون نیاز به قطعی برق و قطع کردن تغذیه برای دستگاه‌های متصل.

۴. پیگیری وضعیت باتری: بعد از تعویض باتری، دستگاه یو پی اس ممکن است به طور خودکار باتری جدید را شناسایی کند و شارژ و تخلیه آن را آغاز کند. همچنین، معمولاً دستگاه دارای نمایشگرها یا LED‌هایی است که وضعیت باتری‌ها را نشان می‌دهند تا کاربران بتوانند وضعیت آن‌ها را پیگیری کنند.

انواع یو پی اس صنعتی

یو پی اس‌های صنعتی برای محیط‌ها و کاربردهایی که نیاز به پشتیبانی بی‌وقفه از برق دارند، طراحی شده‌اند. این دستگاه‌ها معمولاً از دونوع معمولی یا رک‌مونت (Rackmount) و نسخه‌های آفلاین یا آنلاین تشکیل شده‌اند، اما می‌توانند در بسیاری از ویژگی‌ها و قابلیت‌ها متفاوت باشند. در زیر به برخی از انواع رایج یو پی اس صنعتی اشاره می‌شود:

۱. یو پی اس آنلاین (Online UPS):این نوع یو پی اس دائماً برق را از باتری‌ها تأمین می‌کند و تغذیه مستقیم از شبکه برق برای شارژ باتری‌ها استفاده می‌شود.به دلیل این که برق همیشه از باتری‌ها تأمین می‌شود، این نوع یو پی اس معمولاً برای کاربردهای حیاتی و بی‌وقفه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲. یو پی اس آفلاین (Offline UPS):در این نوع یو پی اس، برق به طور مستقیم از شبکه برق به بار تأمین می‌شود و باتری‌ها تنها در صورت قطعی برق وارد عمل می‌شوند.این نوع یو پی اس به دلیل هزینه کمتر و کارایی قابل قبول، برای کاربردهایی که نیاز به پشتیبانی بی‌وقفه ندارند، مناسب است.

۳. یو پی اس آفلاین با تغذیه خودکار (Line-Interactive UPS):این نوع یو پی اس می‌تواند در حالت آفلاین به طور مستقیم از برق شبکه تأمین کند، اما در صورت نوسانات ولتاژ یا قطعی برق، به صورت خودکار به باتری‌ها سوئیچ می‌کند.این نوع یو پی اس معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به حفظ عملکرد در شرایط نوسانات ولتاژ دارند، مناسب است.

۴. یو پی اس صنعتی با توان بالا (High-Power Industrial UPS):این نوع یو پی اس برای کاربردهایی با توان بالا طراحی شده‌اند که نیاز به پشتیبانی بی‌وقفه از برق دارند، مانند دیتاسنترها، کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها و غیره.این یو پی اس‌ها معمولاً دارای قابلیت‌هایی مانند مدیریت از راه دور، توان بالا، مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت و قابلیت تعویض باتری هنگام روشن بودن هستند.همچنین، یو پی اس‌های صنعتی ممکن است به عنوان یکپارچه‌سازی شده با سیستم‌های مانیتورینگ، مدیریت انرژی و تجهیزات امنیتی استفاده شوند تا عملکرد و امنیت سیستم بیشتری فراهم شود.

 

کاربردهای یوپی اس صنعتی

یو پی اس‌های صنعتی یک نقش بسیار مهم در حفظ پایداری و اطمینان از عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در محیط‌های صنعتی و کاربردهای حیاتی ایفا می‌کنند. این دستگاه‌ها از طریق تأمین برق پایدار و پشتیبانی بی‌وقفه از برق در شرایط قطعی و نوسانات ولتاژ، امنیت و پایداری سیستم‌ها و تجهیزات را تضمین می‌کنند. برخی از کاربردهای یو پی اس صنعتی عبارتند از:

۱. دیتاسنترها و مراکز داده:در دیتاسنترها، حفظ پایداری و پشتیبانی بی‌وقفه از سرورها، شبکه‌ها و تجهیزات ذخیره‌سازی بسیار حیاتی است. یو پی اس‌های صنعتی در اینجا به عنوان منبع پشتیبانی اصلی برای حفظ اطلاعات و ادامه فعالیت‌های سرویس‌دهی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۲. کارخانه‌ها و صنایع:در محیط‌های صنعتی، کاربردهایی مانند خطوط تولید، ماشین‌آلات، ربات‌ها، سیستم‌های کنترل و سایر تجهیزات نیازمند پشتیبانی بی‌وقفه از برق هستند. یو پی اس‌های صنعتی در اینجا به عنوان منبع پشتیبانی اصلی برای جلوگیری از توقف فعالیت‌های تولیدی و خسارات مالی استفاده می‌شوند.

.3 مراکز ارتباطاتی و تلفن همراه:در مراکز ارتباطاتی و تلفن همراه، امنیت و پایداری شبکه‌ها و تجهیزات ارتباطی بسیار حیاتی است.

4. حفظ تأمین برق برای تجهیزات پزشکی:در بیمارستان‌ها، تجهیزات پزشکی مانند دستگاه‌های MRI، CT Scan، دستگاه‌های مانیتورینگ بیمار و سایر تجهیزات پزشکی نیازمند تأمین پایدار برق هستند.

.5 حفظ امکانات پزشکی از قطعی برق:بیمارستان‌ها به طور معمول دارای امکاناتی مانند سیستم‌های اطلاعاتی پزشکی (HIS)، سیستم‌های تلفن، سیستم‌های نورپردازی و سایر تجهیزات هستند که نیاز به پشتیبانی بی‌وقفه از برق دارند. یو پی اس‌ها به عنوان منبع اصلی برق پشتیبانی می‌کنند تا این امکانات در هر زمان فعال و قابل دسترس باشند.

.6 حفظ امکانات نگهداری بیمار:تجهیزات مانیتورینگ بیمار، دستگاه‌های تنفسی، دستگاه‌های انعقادی و سایر تجهیزات نگهداری بیمار نیازمند پایداری برق هستند تا ارائه مراقبت‌های پزشکی به بیماران به درستی انجام شود.

.7 حفظ اطلاعات پزشکی و سیستم‌های الکترونیکی:بیمارستان‌ها دارای سیستم‌های الکترونیکی پرکاربردی هستند که نیازمند حفظ پایداری برق هستند. این سیستم‌ها شامل پرونده‌های پزشکی الکترونیکی (EMR)، سیستم‌های نوبت‌دهی، سیستم‌های مالی و سایر سیستم‌های اطلاعاتی هستند که باید در تمامی شرایط فعال باقی بمانند. یو پی اس‌ها به عنوان منبع پشتیبانی اصلی برای این سیستم‌ها عمل می‌کنند.

کاربرد یو پی اس اداری

۱. حفظ داده‌های حساس:در محیط‌های اداری، اطلاعات و داده‌های حساسی مانند اسناد، فایل‌های مالی، و اطلاعات مشتریان و کاربران ذخیره می‌شوند. UPS به عنوان یک فراهم‌کننده تغذیه پشتیبان، در صورت قطعی برق، امکان ادامه کار با داده‌ها را فراهم می‌کند و از از دست رفتن اطلاعات در صورت قطع برق جلوگیری می‌کند.

۲. حفظ تجهیزات اداری مهم:تجهیزاتی مانند رایانه‌ها، سرورها، پرینترها، و تلفن‌های VOIP برای ادارات و شرکت‌ها بسیار حیاتی هستند. UPS از صدمات و آسیب‌های ناگهانی به این تجهیزات در صورت قطعی برق جلوگیری می‌کند و امکان ادامه کار با پایداری را فراهم می‌کند.

۳. حفظ کیفیت برق:علاوه بر حفظ تغذیه الکتریکی در صورت قطعی برق، UPS نقشی را در اصلاح ولتاژ و فرکانس برق نیز ایفا می‌کند. این امر به افزایش کیفیت برق و جلوگیری از اختلالات ولتاژی کمک می‌کند که ممکن است به تجهیزات الکترونیکی آسیب برساند

4. حفظ سیستم‌های امنیتی:در محیط‌های اداری، سیستم‌های امنیتی مانند دوربین‌های مداربسته، سیستم‌های اعلام حریق، و سیستم‌های کنترل دسترسی بسیار مهم هستند. UPS از حفظ عملکرد صحیح این سیستم‌ها در صورت قطعی برق اطمینان حاصل می‌کند.

نتیجه گیری:

در این مطلب، تفاوت‌های یو پی اس اداری با یو پی اس صنعتی را از جنبه های مختلف با هم بررسی کردیم. برخی قابلیت‌ها برای بعضی از کاربردها ضروری هستند و برای کاربردهای دیگر کارایی ندارند. پس با توجه به نیازی که دارید باید یو پی اس مورد نظرتان را انتخاب کنید  می‌توانید برای اطمینان نهایی و انتخاب دقیق یو پی اس مناسب تجهیزات موردنظرتان، با کارشناسان متخصص ما مشورت کنید.