تاریخچه تکنولوژی های خورشیدی در جهان

مروری کوتاه بر تکنولوژیهای خورشیدی موجود دنیا

در زیر نگاهی اجمالی بر تکنولوژی های خورشیدی موجود دنیا خواهیم انداخت:

نیروگاه های حرارتی پارابولیک که قریب بیست سال از تکنولوژی آن سپری شده و نسل جدید
آن یعنی نیروگاه های هلیواستات مانند آنچه از چند سال پیش در اسپانیا و آمریکا راه
افتاده اند، هنوز هم یکی از بهترین تکنولوژی های دنیا به حساب می آیند. این
نیروگاهها نزدیک به ۲۵‌ درصد بازده الکتریکی دارند و علاوه بر هزینه های بالای
نگهداری ناشی از استفاده از توربینهای بخار استرلینگ، از حرارت تولید شده توربین
هایشان هیچ استفاده ای نمی کنند. همچنین، برای تولید کمتراز ده مگاوات، صرفه
اقتصادی نداشته و اجرای آنها سالها طول می کشد. مرکز تحقیقات فطروسی در مورد این
نیروگاه ها تحقیقات مفصلی انجام داده است.

 

نیروگاه های حرارتی توزیع شده استرلینگ که از اوایل سال ۲۰۱۱ به بازار وارد شده اند
نیز یکی از برترین تکنولوژی های موجود محسوب می شوند. آنها هم قریب ۲۵‌ درصد
راندمان الکتریکی دارند ولی به دلیل استفاده از توربینهای بخار استرلینگ در کانون
دیش، از صدای زیاد و عمر کوتاهی برخوردارند. از معایب دیگر این سیستمها می توان به
قیمت غیر رقابتی آنها اشاره کرد.

 

 

سلول های فوتوولتاییک که برخی از تولید کنندگان ادعا می کنند در حرارت ۲۰ درجه
راندمان آنها را به ۱۸‌درصد رسانده اند درعمل با توجه به تغییرات زیاد راندمان به
نسبت تغییرات دما آنهم به شرطی که با ترکرهای دوبل همیشه روبروی خورشید نگه داشته
شوند، بیش از ۱۵‌درصد کارایی ندارند و این در حالیست که بدون ترکر بازده متوسط آنها
از۱۰درصد هم کمتر است. این سلولها تقریبا به سالهای پایانی عمر خود رسیده اند.

 

در سالهای اخیر رقابت شدیدی بین محققین در گرفته تا بتوانند مدول هایی بسازند که در
آنها بجای استفاده از سطح زیادی ویفر با بازده پایین، آنگونه که در سلول های
فوتوولتاییک رایج بوده، نور را بر روی ویفرهای کوچکی متمرکز کنند تا بتوانند عمق
نفوذ آن را افزایش دهند و بدین طریق امکان نفوذ نور را به لایه های مختلف ویفرهای
روی هم قرار داده شده فراهم نمایند. این تکنولوژی منجر به تولید مدولی به نام
کانسنتریتد فوتوولتاییک شده است.

هر چند در حال حاضر این سلول ها از سلول های هم توان فوتوولتاییک بسیار گرانترند
ولی از یک طرف قابلیت ارزان تر شدن سریعی دارند و از طرف دیگر بدلیل بازده
دوبرابری، برای نصب به سطحی نصف سطح لازم برای سلول های فوتوولتاییک نیازمندند. یکی
از اولین شرکتهایی که در سال ۲۰۱۱ موفق به ارائه این تکنولوژی گشته، شرکت ایزوفوتون
در پارک تکنولوژی اندلوسیا در جنوب اروپا است که اتفاقاَ مرکز تحقیقاتی شرکت
اسپانیایی بنیانگذار مرکز تحقیقات فطروسی در نزدیکی این شرکت و در همان پارک
تکنولوژی قرار دارد.

 

دولت اسرائیل در یک برنامه کلان تحقیقاتی وهمزمان با پژوهشهای مرکز تحقیقات فطروسی
در این زمینه، اقدام به طراحی یک سیستم نوین دیش هلیواستات نموده که می تواند نور
خورشید را پس از ششصد بار افزایش توان مستقیما بر روی ویفرهای مولتی جانکشن متمرکز
کند. هر چند بازده الکتریکی این سیستم در لحظه نوشتن این مقاله (۱۷مرداد ۱۳۹۰)
۲۰،۴۵ درصد است ولی جذابیت آن به حدی است که دولت چین را بر آن داشته که با عقد
قراردادی تعداد ۸۹۰۰ دستگاه از این دیشهای هلیواستات مولتی جانکشن را به منظور
احداث دو نیروگاه ده مگاواتی در استان گانسو و برای دو شهر جیایوگوان و چینچنگ
خریداری نماید. دولت چین در یک توافقنامه موازی متعهد شده است که در صورت موفقیت
آمیز بودن این دو پروژه نسبت به خرید مجدد دیشهای فوق برای دیگر شهرهای خود اقدام
کند.

مرکز تحقیقات فطروسی سالهاست برای رسیدن به این تکنولوژی تلاش می کند و امیدوار است
آن را با ۱٪ بازده بیشتر به مناسبت نوروز ۱۳۹۱ خورشیدی، در پارک فن آوری پردیس
رونمایی نماید.

تاریخچه تکنولوژی های خورشیدی در جهان

عقیب کننده خورشیدی، یک سیستم مکانیکی است که مجموعه ماژولهای فوتوولتائیک را
درطول روز رو به خورشید نگه میدارد یا باعث می شود مجموعه‌ای آینه نور خورشید را
همواره به نقطه مشخصی بازتابش کند. این تعقیب کننده ها در مورد ماژول های
فوتوولتاییک بازده سیستم را افزایش داده از اندازه آن می کاهند و همچنین قیمت آنرا
به ازای یک کیلو وات ساعت کاهش میدهند.

– تعقیب کننده های دومحوره ( تعقیب
کننده های کامل) بر روی دو محور حرکت میکنند تا مستقیماً به سمت خورشید اشاره کنند
و به این ترتیب بیشترین انرژی را از خورشید دریافت نمایند.
– تعقیب کننده های تک
محوره با دقت کافی خورشید را تعقیب میکنند و نتیجه کار آنها در مورد سلولهای معمولی
فوتو ولتاییک نزدیک به تعقیب کننده های کامل است. برای این سلولها نیازی نیست که
تعقیب کننده ها مستقیماً خورشید را نشانه بروند، حتی با خطایی درحدود ۱۰ درجه
انحراف نیز، خروجی به اندازه ۹۸,۵ درصد یک تعقیب کننده کامل خواهد بود.

مزایای تعقیب کننده های خورشیدی

دلیل اصلی استفاده از
تعقیب کننده خورشیدی کاهش هزینه مقدار انرژیی است که میخواهید بدست آورید. یک تعقیب
کننده در زمان طولانی، انرژی بیشتری نسبت به ایستگاههای ثابت با تعداد ماژولهای
یکسان تولید مینماید. این خروجی بیشتر بصورت درصدی اضافه نسبت به ماژولهای ایستگاه
ثابت بیان میشود. این مقدار انرژی بشدت وابسته به موقعیت جغرافیایی، آب و هوا و نوع
تعقیب کننده ای است که شما انتخاب میکنید همانطور که وابسته به جهت نصب ایستگاههای
ثابت در موقعیت مشابه است. (انرژی لازم برای حرکت دادن تعقیب کننده در این محاسبه
بی تاثیر است)
مهمترین فاکتور، شرایط آب و هوایی میباشد. هرچه آفتاب بیشتر و ابر،
رطوبت، مه، گرد و غبار و دود کمتر باشد بهره تعقیب کننده ها بیشتر خواهد بود.
درعرضهای جغرافیایی بالاتر، این بهره افزایش خواهد یافت زیرا این مناطق آفتاب
بیشتری در طول تابستان خواهند داشت. در مناطق ابری و مه آلود بهره سالیانه تعقیب
کننده ها زیر ۲۰ درصد ارزیابی میشود. درمناطقی با آب و هوای نسبتاً خوب مانند کشور
ایران بهره متوسط سالیانه تعقیب کننده ها بین ۳۰ تا ۴۰ درصد میباشد. این بهره در هر
روز مشخص میتواند از صفر تا نزدیک صد درصد تغییر کند.
در مرکز و جنوب ایران نرخ
این بهره بین ۳۵ تا ۵۰ درصد در زمستان (آذر تا اسفند) و ۴۵ تا ۶۵ درصد در تابستان
متغیر است. درواقع یک تعقیب کننده بیشترین افزایش را درانرژی خروجی در خلال ساعاتی
که ایستگاههای ثابت کمترین انرژی را تولید میکنند میدهد.

تاثیر
تغییر فصل در انرژی تولیدی تعقیب کننده ها
در کشورهای صنعتی بهره تعقیب
کننده ها در روزهای طولانی تابستان بسیار بیشتر از روزهای زمستانی است زیرا از ساعت
۱۲ تا ۶ بعد از ظهر که زمان اوج مصرف در صنایع عمومی آن کشورها میباشد، آفتابی قوی
وجود دارد. اگر سیستم به شبکه متصل و قوانین جاری و قرار داد با شرکت برق از نوعی
باشد که بتواند هزینه اضافه ای در ساعات اوج مصرف در تابستان پرداخت نماید توانایی
تعقیب کننده جهت جمع آوری انرژی در ساعات بعد از ظهر، دقیقاً به معنای ایجاد ارزش
افزوده بیشتر توسط تعقیب کننده خواهد بود.

شکل بالا توان خروجی یک تعقیب کننده کامل را با
تعقیب کننده ایستگاهی ثابت با همان تعداد ماژول در زمانهای مختلف سال در نقطه‌ای از
کالیفرنیا مقایسه میکند.

سایه 
در طول ساعاتی از روز
سایه ناشی از سلول های نوری مجاور، درختان، تپه ها یا ساختمانهای اطراف میتواند
عامل موثری در بازدهی هر تجهیز خورشیدی باشد. این مشکل در مدول های عادی فوتو
ولتاییک که ار تعدادی سلول سری تشکیل شده اند بسیار حاد است زیرا این سلول ها بدلیل
ولتاژ پایین خود بصورت تک به تک نمی توانند به دیودهای بای پس مجهز شوند بنابر این
ایجاد سایه بر روی قسمت کوچکی از مدول سبب ایجاد اختلال در تولید برق همه مدول
خواهد شد. در سلولهای جدید مولتی جانکشن که بر اساس تمرکز انرژی بر روی ویفر کار می
کنند این مشکل تقریبا وجود ندارد.
در برنامه ریزی برای نصب یک تعقیب کننده وضعیت تشکیل سایه و میزان ساعات
وقوع این اتفاق بسیار مهم است .

قابلیت اطمینان
یک
تعقیب کننده باید بصورت دائم کارکند تا توجیه اقتصادی داشته باشد. اگرچه تعقیب
کننده های ابتدایی مشکلاتی از باب قابلیت اطمینان داشته اند ولی واقعیت اینست که در
حال حاضر هیچ دلیل قانع کننده ای مبنی بر غیر قابل اعتماد بودن آنها وجود ندارد.
موتورها فقط چند
دقیقه در روز کار میکنند و اصول الکترونیکی آنها نیز بسیار ساده است. بصورت عملی
نسبت افزایش میزان خرابی به میزان افزایش توان در تعقیب کننده ها آنقدر اندک است که
بخوبی می توان از آن صرف نظر کرد.

آیا مزیتها در قبال هزینه ها ارزش
دارند؟
برای یک مقایسه کاملاً دقیق، این مقایسه باید در شرایط برابر و
بین دو طراحی یکی دارای تعقیب کننده و دیگری ایستگاه ثابت انجام گیرد.
– برای یک
سایت خوب در یک آب و هوای مناسب، قیمت یک تعقیب کننده در حال حاضر حدود ۰,۸ دلار
آمریکا به ازای هر وات میباشد درحالیکه برای ماژولهای PV این مقدار حدود پنج برابر
آن یعنی ۴ دلار در هر وات در حداکثر توان مدول است.

همانگونه که قبلا عنوان شد در چنین وضعیتی
افزایش بازده با نصب تعقیب کننده حداقل ۳۰ تا ۴۰ درصد خواهد بود و این به معنای
حدود ده تا بیست درصد صرفه جویی مالی است.

تفاوت بین یو پی اس و اینورتر فرق بین یو پی اس ها و اینورتر

رای ابزارها و وسایل الکترونیکی غیرممکن است که در صورت عدم وجود الکتریسیته به راحتی کار کنند. حتی وجود نوسانات در این دستگاه‌ها منجر به صدمات شدید در آنها می‌شود. بنابراین، به منظور محافظت کردن از مدارات داخلی لازم است که منبع تغذیه‌ای پایدار و بدون نوسان که به صورت ایده‌آل پایان‌ناپذیر باشد را در اختیار داشته باشیم. منابع تغذیه به دلیل بعضی از تغییرات تکنیکی و محیطی قطع می‌شوند و یا دچار وقفه‌های نامنظم زمانی می‌شوند. در این هنگام است که به منبع تغذیه‌ای نیاز پیدا می‌کنیم که مبتنی بر باتری باشد و بتواند دستگاه را در مدت زمان قابل توجهی تغذیه کند. دو روش که به طور گسترده شناخته شده هستند و برای پشتیبانی توان مبتنی بر باتری به کار برده می‌شوند عبارتند از استفاده از یو پی اسو اینورتر.

برای مشتری نهایی یو پی اس برای کامپیوتر و تجهیزات جانبی آن ارجحیت دارد در حالیکه از اینورترها برای پشتیبانی لوازم خانگی نظیر لامپ‌های الکترونی، بادبزن‌ها (پنکه‌ها)، کولرها، تلویزیون و … استفاده می‌شود. در این مقاله تفاوتهای تکنیکی و تجاری بین یوپی‌اس و اینورتر که دو تکنولوژی مربوط به پشتیبانی هستند با جزئیات آورده شده‌اند.

۱- رمزگشایی نام‌ها:

یو پی اس (UPS) که مخفف منبع تغذیه‌ی برق بدون وقفه (Uninterruptible Power Supply)  است یک مدار (دستگاه) الکتریکی می‌باشد که بلافاصله و بدون وقفه از منبع تغذیه یک وسیله پشتیبانی می‌کند. ابزارها و وسایل باید به طور مداوم کار کنند و بی‌وقفه به عملکرد خود ادامه بدهند تا آسیبی به آنها نرسد. از طرف دیگر، اینورتر مداری است که AC را به DC تبدیل و در باتری ذخیره می‌کند. هنگامی که منبع تغذیه از کار می‌افتد توان DC دوباره به AC تبدیل شده و به وسیله‌ی الکترونیکی مربوطه منتقل می‌شود.

۲- اصول و نحوه‌ی عملکرد:

اینورتر توان DC را تبدیل می‌کند (در باتری ذخیره می‌شود) تا نیازهای مربوط به ابزارها و وسایل برآورده شوند. اینورتر از رله‌ها و حسگرها برای تشخیص زمان استفاده از توان DC استفاده می‌کند و در صورت عدم نیاز باتری را برای توان DC شارژ می‌کند.

یوپی‌اس وظیفه‌ای مشابه با منبع تغذیه را انجام می‌دهد و برای فراهم کردن توان تقریباً مانند اینورتر عمل می‌کند. ولی، یوپی‌اس سطح ولتاژ ورودی را کنترل کرده و آن را برحسب تنظیمات ولتاژ پردازش می‌کند.

۳- زمان تبدیل:

زمان تبدیل عبارتست از زمان کلی که سیستم پشتیبانی باتری صرف می‌کند تا بعد از قطع شدن الکتریسیته منبع تغذیه را پشتیبانی کند. یوپی‌اس در حدود ۱۰ تا ۱۵ هزارم ثانیه را صرف می‌کند در حالیکه این زمان برای اینورتر ۵۰۰ میلیونیوم ثانیه است. با وجود اینکه تأخیرهای موجود در هر دوی این دستگاه‌ها ظاهری و اسمی هستند و تا جایی که ممکن است به حداقل رسیده‌اند ولی در ابزار و تجهیزاتی که نسبت به توان حساس هستند اینورتر بهتر عمل می‌کند.

۴- توان ورودی مورد نیاز:

در مقام مقایسه، اینورتر نسبت به یوپی‌اس دامنه‌ی وسیع‌تری از توان ورودی را دارا می‌باشد. اینورتر در حدود ۱۷۰ تا V270 از AC را مصرف می‌کند در حالیکه یوپی‌اس در ۲۴۰ تا V270 از AC کار می‌کند.

۵- انواع:

اینورتر را می‌توان به سه نوع دسته‌بندی کرد: (a) موج مربعی، (b) شبه‌موج، (c) موج سینوسی، همانگونه که از این نام‌ها پیداست اینورترها براساس نوع و شکل موج ایجاد شده طبقه‌بندی شده‌اند.

یوپی‌اس‌ها به سه نوع طبقه‌بندی شده‌اند: (a) یوپی‌اس offline، (b) یوپی‌اس online و (c) یوپی‌اس Line-interactive

۶- نوسانات ولتاژ:

در عین حال که نوسانات ولتاژ در منبع ورودی را می‌توان توسط ابزار و تجهیزات تنظیم کرد، مطلوب است که ولتاژهای خروجی تا حد امکان بدون تغییر و نوسان باشند. یوپی‌اس در تنظیم کردن و هموارسازی خروجی‌های ولتاژ در مقایسه با اینورتر بهتر عمل می‌کند.

۷- پیچیدگی مدارات:

مدار یوپی‌اس نسبت به مدار اینورتر بسیار پیچیده‌تر است. دلیل این امر انتظاراتی است که در مورد خروجی با کیفیت بالا و نیز کم شدن تأخیر در مدار از یوپی‌اس داریم.

۸- هزینه:

وجود مدار بسیار پیچیده همراه با عملکرد سریع موجب شده‌اند یوپی‌اس نسبت به اینورتر گران قیمت‌تر باشد.

۹- معایب:

معایب اصلی و عمده‌ی اینورتر شامل نوسانات بیشتر در خروجی توان، تأخیر زیادتر و مداری با کیفیت پایین‌تر هستند. اما از طرف دیگر یو پی اس گران‌تر است. این مسئله موجب محدود شدن کاربرد گسترده‌ی آن برای ابزار و تجهیزات شده است.

اینورترها بیشتر برای ابزارها و وسایل الکتریکی غیرتخصصی که عملکرد آنها تحت تأثیر تأخیرهای طولانی در منبع تغذیه قرار ندارد ارجحیت دارند. یوپی‌اس‌ها برای دستگاه‌هایی نظیر کامپیوترها، سرورها و ایستگاه‌های کار که وظایف مهم و اساسی را بر عهده دارند و نمی‌توانند تأخیر در منبع تغذیه را تحمل کنند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جالب توجه است که انواع جدید از اینورها نظیر اینورتر موج سینوسی خالص (محض) نوسانات کمتری دارند و تأخیر در ولتاژهای خروجی آنها کاهش یافته است. با وجود اینکه یو پی اس ها ابزاری اقتصادی برای پشتیبانی توان بوده‌اند ولی به تدریج اهمیت آنها کمتر شده و به آهستگی در حال از دست دادن سهم خود در بازار هستند.

قطعی خودکار یو پی اس

کی از خاصیت های با ارزش سیستمهای یو پی اس بالاخص وقتی که برای برق رسانی کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد خاصیت قطعی خودکار می باشد. این خاصیت به یوپی اس (یو پی اس) اجازه میدهد که قبل از تمام شدن وقت پشتیبانی باتری یو پی اس کامپیوتر شما را خاموش کند. تصور کنید که یک کامپیوتر بدون ویژگی خاموش شدن خودکار مشغول کاراست. ناگهان برق می رود و یو پی اس از انرژی باتری استفاده می کند و قطع برق در حالی که هیچکس حضورندارد تا کاری برروی کامپیوتر انجام دهد ادامه می یابد. بالاخره انرژی باتری یو پی اس نیزبه اتمام میرسد و خروجی یوپی اس قطع می گردد و کامپیوتر نیز ناگهان خاموش می شود. دراین حالت تمام کاری که یو پی اس انجام داده است ایجاد تاخیر درخاموش شدن اجتناب ناپذیر کامپیوتر بوده است و نه بیشتر و این درحالی است که ممکن است هنوزبرنامه فعالی وجود داشته باشد که لازم است قبل ازخاموش شدن کامپیوتر به آن سر و سامان داد.
معمولا یکیو پی اس باقابلیت خاموش کردن اتوماتیک ، از کنترل نرم افزاروسخت افزار که میکرو پروسسورآنرا به کامپیوتر وصل می کند استفاده می نماید. می توان پارامترها را به گونه ای تنظیم کرد تا اگر قطعی برق برای مدت زیادی ادامه داشته باشد یو پی اس ، کامپیوترتان را خاموش کند. برای مثال ممکن است شما بخواهید کامپیوترتان تا زمانی که 80% باتری تخلیه شده است از انرژی باتری استفاده کند و سپس یو پی اس ،کامپیوتر شما را خاموش کند. در این لحظه نرم افزاریوپی اس یک فرآیند خاموش سازی را فعال خواهد کرد تا برنامه های شما را بسته و سیستم را غیر فعال نماید. همچنین اگر یو پی اس دارای قابلیت shutdownباشد خود نیز می تواند خاموش شود.
البته اگر شما هیچگاه بدون ملاحظه برنامه ای را برروی کامپیوتر خود اجرا نکنید و مراقب باشید که وقتی نیازی به کامپیوتر ندارید آنرا خاموش نمایید، احتمالاً به این ویژگی نیازی نخواهید داشت. ولی داشتن آن هنوز یک قابلیت مفید است. زیرا عده بسیار کمی از مردم کامپیوتر خود را زمانی که باید، خاموش می کنند.
توجه:
این ویژگی عاری از خطا نیست. ساختار بعضی ازبرنامه های کاربردی کامپیوتر ضعیف است و نمی توانند به درخواستی به پیامی که از طرف سیستم عامل برای بستن خود دریافت می کنند پاسخ مناسب دهند. اگر شما فایل بازی دارید و کامپیوتر را ترک می کنید (کاری که هرگز نباید انجام دهید) ممکن است نرم افزار به جای بستن فایل برروی جمله “آیا میخواهید این را ذخیره کنید؟” گیر کند و ناچار شود سیستم عامل را برای خاموش کردن کامپیوتر ناگهان ازکاربیاندازد. اکثر اوقات این قابلیت بسیار مفید است ولی هیچگاه کار را به قضا و قدر نسپارید. وقتی که کارتان تمام شد، فایل خود را ذخیره کنید و برنامه را ببندید.

یو پی اس وژنراتور

منبع برق بدون وقفه –یو پی اس، تأثیر اساسی را در نگهداری سازمانهایی که نمیتوانندبر نبود برق صبر کنندرا ، برجا میگذارد.

اگر جریان اصلی برق قطع شود، باتری یو پی اس بطور یک پارچه تا زمانی که جریان اصلی برق دوباره راه اندازی شود کار میکند. بنابراین مسائل شبکه برق، احتمال قطعیهای بلندمدت را افزایش میدهند که میتوانند بیشتر از بک آپ موجود در باطری یو پی اس باشند. ژنراتور استندبای و منبع سوخت میتواند این مشکل را برطرف سازد. اما برعکس یو پی اس، ژنراتور نمیتواند بدون یک پارچگی وقتی جریان اصلی برق قطع میشود برخط شود . بنابراین هر دوی ژنراتور و یو پی اسمطابق شده جهت راه اندازی برق بدون وقفه و بدون قطعی لازم است. برای راه اندازی ایده ال یک ژنراتور، آن باید با یو پی اس، مطابق باشد و متناسب اندازه بار موجود  و در محیطی متناسب راه اندازی شود. تطبیق ژنراتور یو پی اس پراهمیت است زیرا در غیر این صورت هر کدام می‌تواند مشکلاتی برای دیگری ایجاد کند. ولتاژ خروجی ژنراتور معمولاً قابل قبول یو پی اس می‌باشد اما رنج فرکانس خروجی آن تحت بارهای نوسانی ممکن است برای پذیرش یو پی اس، بسیار گسترده باشد. نسبت تغییر فرکانس ژنراتور یا نسبت slew ممکن است برای کارکرد امن یوپی اس بسیار سریع باشد. این مشکلات می‌توانند با اطمینان از تناسب ژنراتور با یک کنترل الکترونیکی که خروجی‌اش را بین لیمیت‌های فرکانس شدید نگه می‌دارد، جلوگیری به عمل آید. در عین حال، یو پی اس هامعمولاً مدار کنترل شارژ یک سوساز دارند که شکاف‌هایی در تغذیه برق اعمال کرده و به شدت با چند نوع کنترل ژنراتور تداخل دارد. هم چنین برخی از مدارهای شارژر، هیچ جریان ورودی سینوسی را نمیکشند، هارمونیک ایجاد کرده و به صورت کل اعوجاج هارمونیک اندازه‌گیری می‌شوند (THDi). این می‌تواند موجب عدم درجه‌بندی خروجی ژنراتورها شود بویژه وقتی یو پی اس ها تا به 30٪ THDi را تولید می‌کنند

هم چنین ژنراتور ها اکثرا” 100٪ بار مدرج خودشان را که در یکمرحله به کار برده میشوند را به دوش میکشند. فلذا انتخاب دقیق توپولوژی مناسب یوپی اس  می‌تواند این مشکلات را از بین ببرد. تکنولوژی بدون ترانسفورماتور (ترانس لس)می‌تواند به THDi زیر 3٪ در کل بار  برسد در حالی که مدار شارژر باتری یو پی اس مجزا به همراه سیگنال (ژنراتور روشن) بین یوپی اس و ژنراتور، جریان شارژ باتری یو پی اس را میکاهد و بار  ایجاد شکاف و اثرات گرمایشی را بر ژنراتور میکاهد. مراحل لود ژنراتور معمولا”توسط نرم افزار شروع جریان یک سوساز کنترل میشود و پیک‌های جریان بالا را در طول وصل جریان اصلی از بین میبرد.

روشن ساختن مرتب یک سوسازهای یو پی اس در حالت  آرایه متوازی بین UPS، شیوه محتملی دیگر درکاهش مراحل لود یوپی اس–UPS در ژنراتور میباشد. اندازه ژنراتور بایستی مطابق با بار بحرانی‌آن و هم چنین بر اساس یوپی اسباشد. چرا که این قضیه ممکن است روشنایی در مواقع اضطراری، سیستمهای پاک سازی هوا ، دستگاههای هشدار ساختمان و سایر خدمات و هم چنین بار UPS را تشکیل دهد. بعنوان نمونه، هیچ نقطه‌ای در حفظ برق به سیستمهایمخابراتی بدون پاک سازی  هوای لازم برای ثانت نگه داشتن دمای محیط قابل قبول برای دستگاهها، وجود ندارد. کار با درجه پیوسته ژنراتور نسبت به درجه استند بای بالای آن مناسب است چراکه آن می‌تواند در هر زمان جهت کار برای هر مدتی فراخوانده شود. در طراحی تأسیسات ژنراتور انتخابی، باید خواص فیزیکی و محیطی در نظر گرفته شوند. زمانیکه خودگردانی اثبات شده باشد میزان سوخت مورد نیاز و ابزار ذخیره میتواند معین شود. هم بستی برای اطمینان از اینکه نفت سوختی نمیتواند به منبع آب نشت کند، ضروری میباشد. مشخص کردن محل قرارگیری ژنراتور به عوامل زیادی بستگی دارد که باید همه آنها لحاظ شود. بعنوان نمونه نویز کارکرد و زمان شروع ژنراتور ممکن است در محل معینی در طول روز مقبول باشد اما در شب قابل قبول نباشد.

وقتیکه برق شهری یا جریان اصلی برق قطع میشود، یا مکان متفاوتی باید انتخاب بشود ویا بایداز محفظه صوتی استفاده بشود.میزان هزینه این کار با اولویت بندی، میرایی آن بیشتر میشود.همه ژنراتورها بغیراز برق، حرارت نیز تولید میکنند که اغلب با سرد شدن هوا، کم میشوند. بنابراین ژنراتورها معمولاً درمکانی دور ودر محفظه‌های ضدآب و ضدصوت قرار داده میشوند . یک مکان خارجی، امکان خروج گاز خروجی آسان را فراهم میسازد که مشکلات مربوط به نصب لوله‌های خروجی در ساختمان‌ها را کم میکند. برای تأسیسات داخلی در ساختمان‌ها، پیشنیازهای نویز و تهویه می‌توانند با دستگاههای ویژه صوتی از جمله صداخفه‌کن‌های خروجی و میراگرها رعایت شوند. اغلب آنها برای کاربرد خاصی تولید شده و سیستم کامل توسط مهندسان کارشناس مونتاژ میشوند

مسائب فیزیکی دیگریهم دارای اهمیت میباشد. مانند وزن ژنراتور استندبای کوچک KVA100، چند تن است وزنی که باید به هنگام طراحی تحویل و نصب آن مدنظر قرار گیرد. ابزار تحویل بخصوص و دستگاههای بالابری مورد نیاز است. ژنراتور باید تا حد امکان به تأسیسات الکتریکی اصلی جهت کاهش طول کابل برق پرهزینه هم چنین اتلاف‌های افت ولتاژ نزدیک باشد. افزودن ژنراتور باید بر اساس رعایت قانونی و ملاحظات محیطی سایت باشد. پیش‌نیازهای طراحی مسئول محلی در بین حوزه‌های مختلف، متغیر است بنابراین بررسی این موارد قبل از نصب ژنراتور استندبای ضروری است. اگر مقادیر زیادی از سوخت باید در سایت ذخیره شود پس رعایت مقررات Environment Agencies PPG02 اجباری میباشد. تمامی این فاکتور‌ها برای موفقیت افزایش قابلیت ژنراتور مهم میباشند. بنابراین با طراحی، هیچ یک دشوار نمی‌باشند و مزایای حفاظت ژنراتور می‌تواند بر هر گونه هزینه یا دشواری اولویت داشته باشد.

راهکارهای اضافی یو پی اس

راهکارهای اضافی یو پی اس

,

فروش یو پی اس

,

فروش ups

,

خرید یو پی اس

,

شرکت یو پی اس

,

قیمت یو پی اس

انتظار افزایش هزینه و اثر، در گذشته موجب شد که مدیران مرکز داده از راهکارهای یو پی اسمازاد بر نیاز استفاده کنند. در حالیکه این حالت در چند سال گذشته بوده است دیگر چنین نیست.

سیستم‌های یو پی اس اضافی امروزه، مزایای عمده‌ای از لحاظ صرفه‌جویی‌های فضایی و هزینه‌ای، کارآیی، انعطاف‌پذیری و شاید از همه مهمتر، موجودیت برق ایجاد م‌کنند یک فاکتور مهمی که منجر شده است مراکز داده‌ای بدنبال منبع برق در هر زمان که شبکه ملی کم می‌شود، باشند. بر اساس تجربه‌مان، تنها در یک دهه پیش، تنها 10 درصد یوپی اسهای سه فاز، سیستم‌های افزونه موازی بودند. اما امروزه، حتی برای سیستم‌های سه فاز مدرج کوچکتر، افزونگی موازی بیش از 70 درصد تأسیسات را تشکیل می‌دهند.

برای خصوصیات UPS جدید، سیستم‌های تک ایستا با تک محل خرابی، غیرمرسوم می‌باشند. بیشتر مراکز دیتا به سیستم‌های یو پی اس افزونگی موازی روی می‌آورند و حداقل یک مدول بیشتر از مورد نیاز برای ظرفیت و ایجاد پشتیبانی مستمر از جریان و بار هر وقت هریک از مدول‌ها خاموش می‌شوند، دارند.

تغییر حرکت

چه چیز شیوه ترتیب‌بندی سیستم‌های یو پی اس را تغییر داده است؟

دو فاکتور عمده وجود دارد: تغییرات در حوزه تجاری و تغییرات در تکنولوژی یوپی اس. اولاً وابستگی به IT اصلی و سیستم‌های ارتباطی دیگر، منحصر به شرکت‌های عمده نیست. امروزه با افزایش مبادلات آن‌لاین و جهانی‌سازی هزاران SMEs به کامپیوترها و وسایل ارتباطی برای ادامه کار وابسته هستند و بازار مرکز دیتا رقابتی و اصلی را تغذیه می‌کنند. با آزادی و تقاضای تجارت 7/24، پیوستگی و استمرار برق 24 ساعته لازم است: در بازارهای بسیار حساس به قیمت و با مشتریان مشروط به دسترسی ثابت، حتی اختلال جزئی در کار می‌تواند موجب از دست دادن درآمد کلان شود. ثانیاً، تکنولوژی یوپی اس متحول شده است و نصب آرایش یو پی اس افزونه موازی را عملی و همچنین مطلوب می‌سازد. برای مثال، توسعه یو پی اسهای بدون ترانسفورماتور و ساختار موازی تمرکززدایی شده، اندازه آنها را در مقایسه با سیستم‌های بازمانده مستقل را کاهش داده است. بر اساس مقایسه، یوپی اس ها مدولار فورمت قفسه‌ای امروزی تنها 25 درصد فضای کف را می‌گیرد و مدول‌های قابل ارتقا عمودی بدین معناست که ظرفیت اضافی برای افزودن یا افزایش جریان می‌تواند بدون هر جریمه بجای مانده‌ای حاصل شود، یک مزیت عمده در سایه فضای افزایشی و کاهشی ظرفیت با توجه به اپراتورهای مرکز دیتا امروزه بعلاوه افزای ظرفیت به معنای افزایش مخارج نیست بلکه آرایش N+1 بدین معناست که مدول‌های اضافی می‌توانند در محفظه موجود با نسبت هزینه دستگاه تک‌ایستا اضافی، نصب شود.

چرا سیستم‌های یو پی اس در نهایت یک انتخاب مقرون به صرفه تلقی می‌شوند؟

سایت‌های مرکز دیتا درصد تعویض سیستم‌های یو پی اس دارای ترانسفورماتور قدیمی می‌توانند به خرید بیشتر از همان سیستم‌ها راغب شوند. بنابراین بررسی هزینه کل خرید نشان می‌دهد که توپولوژی بدون ترانسفورماتور، مزایای صرفه‌جویی بواسطه افزایش کارآیی عملیاتی و فاکتورهای دیگر دارند. در این مقاله Kenny Green مدیر پشتیبانی فنی شرکت Kohler، ماهیت و سطح صرفه‌جویی‌های موجود را توضیح می‌دهد. بیشتر مراکز دیتا به سیستم‌های یو پی اسدارای ترانسفورماتور قدیمی برای تضمین کیفیت و موجودیت برق تکیه دارند. وقتی اپراتورهای آنها باید قابلیت UPS خود را ارتقاء دهند، آنها ممکن است بیشتر از همان نوع خریداری کنند، تکنولوژی در طول سالیان بهتر عمل کرده و مقرون به صرفه بوده است. بنابراین بررسی دقیق ضرورت دارد زیرا سیستم‌های بدون ترانسفورماتور، تکنولوژی بسیار پیشرفته‌ای با مزایای متعدد از جمله هزینه کل پایین می‌باشند. زیرا کارآیی عملیاتی آنها و فاکتورهای دیگر می‌توانند بر قیمت خرید اولیه اضافی اولویت دارد. بیشتر صرفه‌جویی از افزایش صرفه‌جویی برق است همانطوری که یک مثال ساده نشان می‌دهد.

افزایش کارآیی عملیاتی یو پی اس:

در این مقال، یک بار KVA100 توسط دو مدول KVA120 در آرایش افزونه N+1 موازی تأمین می‌شود، می‌تواند نتایج را از بکارگیری بدون ترانسفورماتور با نتایج بدست آمده با استفاده از مدول‌های دارای ترانسفورماتور مقایسه کرد. در هر مورد، هر مدول در بار ٪42 کار می‌کند، در این سطح برای حل بدون ترانسفورماتور در کارآیی 96٪ کار می‌کند در حالی که جفت دارای ترانسفورماتور تنها 91٪ را گزارش می‌دهد. اگر بار KVA100 آنها، فاکتور برق 8/0 دارد، آن KW80 را از یو پی اسمی‌گیرد. روش دارای ترانسفورماتور، KW88 را از شاه‌خط اصلی برای سرویس آن می‌گیرد در حالی که UPS بدون ترانسفورماتور KW83 می‌گیرد. عملیات حساب ساده، نحوه جمع افزایش کارآیی KW5 به یک کاهش حائز اهمیت در یک سال را نشان می‌دهد: KWh43800=365*24*KW5.

صرفه‌جویی. با فرض قیمت برق P/kwh0/9، این برابر صرفه‌جویی هزینه انرژی مستقیم 3942 فرانک هر ساله می‌باشد، صرفه‌جویی‌های بیشتر با کاهش اتلاف انرژی با افزایش کارآیی و پیش‌نیازهای تهویه هوا ایجاد می‌شود. در این مثال، آن می‌تواند 1000 فرانک بیشتر را در طول یک سال صرفه‌جویی کند. بر این اساس کل صرفه‌جویی‌ها در طول 5 سال از بدون ترانسفورماتوری به میزان 25000 فرانک می‌باشد. عملیات بدون ترانسفورماتور همچنین در هزینه‌ها با افزایش فاکتور برق اعمالی بر شاه‌خط‌های شرکت برق از 8/0 تا 98/0 را صرفه‌جویی می‌کند. این جریان واکنشی بدست آمده با یو پی اس را می‌کاهد بنابراین سایزبندی برای کابل‌کشی و Upstream Swichgear آن همچنین پیمایش اضافی شرکت برق و احتمالاً هزینه‌های جریمه لازم است.

تفاوت بین یو پی اس و اینورتر فرق بین یو پی اس ها و اینورتر

برای ابزارها و وسایل الکترونیکی غیرممکن است که در صورت عدم وجود الکتریسیته به راحتی کار کنند. حتی وجود نوسانات در این دستگاه‌ها منجر به صدمات شدید در آنها می‌شود. بنابراین، به منظور محافظت کردن از مدارات داخلی لازم است که منبع تغذیه‌ای پایدار و بدون نوسان که به صورت ایده‌آل پایان‌ناپذیر باشد را در اختیار داشته باشیم. منابع تغذیه به دلیل بعضی از تغییرات تکنیکی و محیطی قطع می‌شوند و یا دچار وقفه‌های نامنظم زمانی می‌شوند. در این هنگام است که به منبع تغذیه‌ای نیاز پیدا می‌کنیم که مبتنی بر باتری باشد و بتواند دستگاه را در مدت زمان قابل توجهی تغذیه کند. دو روش که به طور گسترده شناخته شده هستند و برای پشتیبانی توان مبتنی بر باتری به کار برده می‌شوند عبارتند از استفاده از یو پی اسو اینورتر.

برای مشتری نهایی یو پی اس برای کامپیوتر و تجهیزات جانبی آن ارجحیت دارد در حالیکه از اینورترها برای پشتیبانی لوازم خانگی نظیر لامپ‌های الکترونی، بادبزن‌ها (پنکه‌ها)، کولرها، تلویزیون و … استفاده می‌شود. در این مقاله تفاوتهای تکنیکی و تجاری بین یوپی‌اس و اینورتر که دو تکنولوژی مربوط به پشتیبانی هستند با جزئیات آورده شده‌اند.

۱- رمزگشایی نام‌ها:

یو پی اس (UPS) که مخفف منبع تغذیه‌ی برق بدون وقفه (Uninterruptible Power Supply)  است یک مدار (دستگاه) الکتریکی می‌باشد که بلافاصله و بدون وقفه از منبع تغذیه یک وسیله پشتیبانی می‌کند. ابزارها و وسایل باید به طور مداوم کار کنند و بی‌وقفه به عملکرد خود ادامه بدهند تا آسیبی به آنها نرسد. از طرف دیگر، اینورتر مداری است که AC را به DC تبدیل و در باتری ذخیره می‌کند. هنگامی که منبع تغذیه از کار می‌افتد توان DC دوباره به AC تبدیل شده و به وسیله‌ی الکترونیکی مربوطه منتقل می‌شود.

۲- اصول و نحوه‌ی عملکرد:

اینورتر توان DC را تبدیل می‌کند (در باتری ذخیره می‌شود) تا نیازهای مربوط به ابزارها و وسایل برآورده شوند. اینورتر از رله‌ها و حسگرها برای تشخیص زمان استفاده از توان DC استفاده می‌کند و در صورت عدم نیاز باتری را برای توان DC شارژ می‌کند.

یوپی‌اس وظیفه‌ای مشابه با منبع تغذیه را انجام می‌دهد و برای فراهم کردن توان تقریباً مانند اینورتر عمل می‌کند. ولی، یوپی‌اس سطح ولتاژ ورودی را کنترل کرده و آن را برحسب تنظیمات ولتاژ پردازش می‌کند.

۳- زمان تبدیل:

زمان تبدیل عبارتست از زمان کلی که سیستم پشتیبانی باتری صرف می‌کند تا بعد از قطع شدن الکتریسیته منبع تغذیه را پشتیبانی کند. یوپی‌اس در حدود ۱۰ تا ۱۵ هزارم ثانیه را صرف می‌کند در حالیکه این زمان برای اینورتر ۵۰۰ میلیونیوم ثانیه است. با وجود اینکه تأخیرهای موجود در هر دوی این دستگاه‌ها ظاهری و اسمی هستند و تا جایی که ممکن است به حداقل رسیده‌اند ولی در ابزار و تجهیزاتی که نسبت به توان حساس هستند اینورتر بهتر عمل می‌کند.

۴- توان ورودی مورد نیاز:

در مقام مقایسه، اینورتر نسبت به یوپی‌اس دامنه‌ی وسیع‌تری از توان ورودی را دارا می‌باشد. اینورتر در حدود ۱۷۰ تا V270 از AC را مصرف می‌کند در حالیکه یوپی‌اس در ۲۴۰ تا V270 از AC کار می‌کند.

۵- انواع:

اینورتر را می‌توان به سه نوع دسته‌بندی کرد: (a) موج مربعی، (b) شبه‌موج، (c) موج سینوسی، همانگونه که از این نام‌ها پیداست اینورترها براساس نوع و شکل موج ایجاد شده طبقه‌بندی شده‌اند.

یوپی‌اس‌ها به سه نوع طبقه‌بندی شده‌اند: (a) یوپی‌اس offline، (b) یوپی‌اس online و (c) یوپی‌اس Line-interactive

۶- نوسانات ولتاژ:

در عین حال که نوسانات ولتاژ در منبع ورودی را می‌توان توسط ابزار و تجهیزات تنظیم کرد، مطلوب است که ولتاژهای خروجی تا حد امکان بدون تغییر و نوسان باشند. یوپی‌اس در تنظیم کردن و هموارسازی خروجی‌های ولتاژ در مقایسه با اینورتر بهتر عمل می‌کند.

۷- پیچیدگی مدارات:

مدار یوپی‌اس نسبت به مدار اینورتر بسیار پیچیده‌تر است. دلیل این امر انتظاراتی است که در مورد خروجی با کیفیت بالا و نیز کم شدن تأخیر در مدار از یوپی‌اس داریم.

۸- هزینه:

وجود مدار بسیار پیچیده همراه با عملکرد سریع موجب شده‌اند یوپی‌اس نسبت به اینورتر گران قیمت‌تر باشد.

۹- معایب:

معایب اصلی و عمده‌ی اینورتر شامل نوسانات بیشتر در خروجی توان، تأخیر زیادتر و مداری با کیفیت پایین‌تر هستند. اما از طرف دیگر یو پی اس گران‌تر است. این مسئله موجب محدود شدن کاربرد گسترده‌ی آن برای ابزار و تجهیزات شده است.

اینورترها بیشتر برای ابزارها و وسایل الکتریکی غیرتخصصی که عملکرد آنها تحت تأثیر تأخیرهای طولانی در منبع تغذیه قرار ندارد ارجحیت دارند. یوپی‌اس‌ها برای دستگاه‌هایی نظیر کامپیوترها، سرورها و ایستگاه‌های کار که وظایف مهم و اساسی را بر عهده دارند و نمی‌توانند تأخیر در منبع تغذیه را تحمل کنند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جالب توجه است که انواع جدید از اینورها نظیر اینورتر موج سینوسی خالص (محض) نوسانات کمتری دارند و تأخیر در ولتاژهای خروجی آنها کاهش یافته است. با وجود اینکه یو پی اس ها ابزاری اقتصادی برای پشتیبانی توان بوده‌اند ولی به تدریج اهمیت آنها کمتر شده و به آهستگی در حال از دست دادن سهم خود در بازار هستند.

 

معرفی شرکت یو پی اس اگزیم پاور

گزیم پاور یکی از شرکتهای برجسته اروپایی است که در محدوده یو پی اس های ۱kVA تا ۴٫۸MVA فعالیت می‌کند.
اگزیم پاور در سال ۱۹۷۶ با هدف طراحی سیستمهای الکتریکی انرژی ایجاد گردید. امروزه محصولات شرکت با فناوری و کیفیت بالایی تولید می‌شوند. مرکز فعالیتها در ایتالیا، آرزو، شرکت ترکیبی تحقیق و توسعه، با فعالیت تولید و فروش با بیش از ۱۵۰ متخصص مجرب در یک گارخانه مدرن با مساحت ۲۰۰۰۰ متر مربع قرار دارد.
تولیدات اگزیم پاور شامل منابع تغذیه بی‌وقفه استاتیکی و دینامیکی، تعدیل‌کننده‌های ولتاژ استاتیک و سروو، محصولات انرژی تجدید پذیر، منبع تغذیه DC، تجهیزات مخابراتی، شارژرهای باتری، مبدلها و راه حلهای مرکز داده می‌شود. تمام تولیدات اگزیم پاور بر اساس استانداردهای بین‌المللی ISO کیفیت تولید می‌شوند، در کنار آن، مدرک بین‌المللی تسهیل فروش Gost، Soncap و CE نیز بدست آمده است. همه طراحی‌های اگزیم پاور می‌توانند با ویژگیهای سفارشی و با انعطاف پذیری بالا تولید شوند.
با بیشتر از ۲۰ منطقه فروش و دفتر خدمات، ۳۰۰ نماینده فروش در ایتالیا، بیش از ۴۰ توزیع کننده جهانی و۳۶ سال تجربه در طراحی، تولید و توزیع در صنعت منبع تغذیه الکتریسیته، اگزیم پاور متعهد است که راه حلهای کامل انرژی برای کیفیت کامل همه برنامه‌های بحرانی را ضمانت کند.

گواهینامه‌ها

اگزیم پاور در فلسفه تحقیقاتی خود به شدت استوار است و به شدت به کیفیت بالا و قابلیت اطمینان معتقد است. همه فرآیندهای تولید تحت نظارت می‌باشند و براساس استاندارد کیفیت ISO9001 ایجاد گردیده‌اند.
همه یو پی اس های اگزیم پاور مطابق با دستورات امنیتی، تابش امواج رادیوی، سازگاری الکترومغناطیسی، پیک ولتاژ، ولتاژ زیاد و شارژ استاتیک EUمی‌باشند.

اگزیم پاور دارای گواهینامه‌های

• Iso 9001
• Iso 14001-2004
• Attestation of Conformity
• TSEK
• SONCAP
• GOST
• UKREXPO
  می‌باشد.

فناوری

اگزیم پاور متعهد به ایجاد فناوری است که اقتصاد و تجارت جهانی را بهبود بخشد.
از اوایل دهه ۹۰، اگزیم پاور تصمیم گرفت که به سمت فناوری و محصولات خود حرکت کند. برای رسیدن به این هدف، اگزیم پاور قدرت مهندسی خود را افزایش داد، روی منابع انسانی سرمایه گذاری کرد، روابط را ایجاد کرد و از قابلیتهایآزمایشگاهی خود استفاده کرد.
اگزیم پاور تحقیق و توسعه متعهد است که که به استانداردهای جهانی فناوری و توسعه محصولات و تمرکز روی محصولات که شامل موارد زیر است دست باید:

• دوستی با محیط زیست
• اطمینان از راحتی و رضایت مشتری
• مقرون به صرفه و مطابق با نیازهای آینده

برای فعالیتهای تحقیق و توسعه، اگزیم پاور با دانشگاههای محلی، سازمانهای تحقیقاتی، تهیه کنندگان و موسسات همکاری می‌کند.
سرمایه گذاری ما بر روی تحقیقات و توسعه فناوری ما را قادر می‌سازد تا این راه حلهای تجاری را به خریدارانمان بدهیم

یو پی اس ماژولار

چرا سیستم‌های یو پی اس ماژولار رایج شده‌اند؟

پیدایش توپولوژی ماژولار از تلفیق سه فاکتور ایجاد شده است: پیشرفت‌هایی که آن را یک طرح عملی ساخته است، مزایای فنی و تجاری که دارد و تغییراتی در محیط تجاری که این مزایا را مهم ساخته است.

تکنولوژی توانمندکننده

توپولوژی ماژولار در نهایت، موجودیت خود را مدیون پیشرفت‌هایی در صنعت نیمه‌رسانا می‌داند. سیستم‌های یو پی اسآن‌لاین تبدیل دوگانه یکپارچه که ابتدا در قرن 17 پیدا شدند به عنوان یو پی اس هادارای ترانسفورماتور اشاره شده‌اند. آنها از یکسوساز برای تبدیل جریان برق AC خام به ولتاژ DC استفاده کردند که برای شارژ باطری پشتیبانی یو پی اس و تغذیه یک وارون‌ساز (اینورتر) به تبدیل یک شکل موج خروجی AC پاک به کار برده شد. بنابراین ترانسفورماتور خروجی برای افزایش خروجی اینورتر به میزان مورد نیاز برای بار بحرانی مورد نیاز است. تا اواسط قرن 19، پیشرفت‌ها در تکنولوژی نیمه‌رسانا برق و ورود ترانزیستور دوقطبی گیت (دروازده) عایقی (IGBT) یک روش بدون ترانسفورماتور و متفاوتی را فراهم کرده است. در یک طرح معمولی، مبدل DC دارای IGBT، خروجی یکسوساز را به میزان بسیار بالایی افزایش می‌دهد و به اینورتر امکان تولید مستقیم یک ولتاژ AC کافی برای حرکت بار بحرانی را می‌دهد. بیشتر مزایای یو پی اس بطور مستقیم از طرح بدون ترانسفورماتور ناشی می‌شود. آنها شامل کارآیی بیشتر، فاکتور برق ورودی بیشتر، انحراف هارمونیک جریان ورودی کمتر (THDi)، کاهش هزینه‌های اجرایی و اصلی، نویز شنودنی پایین و افزایش عمر باطری می‌باشند. اما حذف ترانسفورماتور، به کاهش‌های بسیار قابل توجهی در اندازه و وزن فیزیکی می‌رسد. برای مثال جایگیری سیستم KVA120 از m232/1 به m253/0 کاهش می‌یابد در حالیکه وزن از kg1200 به kg370 کاهش می‌یابد. این مقیاس کاهش و صرفه‌جویی هزینه، امکان آرایش مدولار متفاوت را می‌دهد که در آن تقاضای بار بحرانی با تعدادی از یو پی اس ها کوچکتر که بطور موازی بجای یک دستگاه بزرگ یکپارچه کار می‌کنند، رفع می‌شود. این توپولوژی مدولار، پیشرفت‌های بیشتری را در کارآیی همچنین مزایای بیشتری در انعطاف‌پذیری، دسترسی، نگهداری آسان در حین کار ایجاد می‌کند.

یک جو تجاری مورد تقاضا

ورود این مزایا بسیار بموقع می‌باشد. حتی وقتی شرکت‌ها عمدتاً از کامپیوترها به عنوان ابزار درونی برای خودکار کردن عملیات مهندسی، ساخت، تجاری به کار می‌برند، از دست دادن امکان پردازش دیتا با قطعی برق یا نوسان ولتاژ موقتی، جدی خواهد بود. بر این اساس، تکنولوژی، سیستم‌های مدولار را عملی ساخته است توسعه آنها با تقاضای مشتری برای بیشترین دسترسی برق قابل حصول، صورت گرفته است. همچنین افزایش کارآیی انرژی سیستم‌های مدولار برای کاربرانی که با افزایش هزینه‌های انرژی به همراه افزایش فشار اجتماعی و قانونی برای کاهش تصاعد کربن مواجه هستند حائز اهمیت است.

یک نمونه از آرایش ماژولار

می‌توان نحوه دسترسی بهتر کاربران به این مزایا با مراجعه به یک نمونه متعارف را بررسی کرد. فرض بگیرید که مرکز دیتا، یک پیش‌نیاز بار KVA80 دارد و بخاطر ماهیت بحرانی آن، یک آرایش یو پی اس اضافی لازم است یعنی آرایشی که برق را حتی در صورت خرابی یک یو پی اس، تحویل دهد.

چنین پیش‌نیازی می‌تواند با دو محفظه یو پی اس تک‌ایستا KVA80 با اشتراک بار، پاسخ داده شود. اگر هریک از محفظه از کار افتد، دیگر، ظرفیت کافی برای پشتیبانی بار KVA80 را دارد تا جاییکه دستگاه خراب تعمیر شود، یک قفسه حاوی سه ردیف مدولار نصب‌کننده KVA UPSs40 می‌تواند نصب شود.

این یک سیستم اضافی (الحاقی) است زیرا اگر یک مدول KVA40 از کار افتد، دو مدول باقیمانده ظرفیت دارند که برای انتقال بار بحرانی کافی است. در حقیقت، هر دو سیستم می‌تواند به عنوان سیستم‌‌های الحاقی N+1 تلقی شوند که N تعداد دستگاه‌های UPS مورد نیاز برای پاسخ به تقاضای بار بحرانی می‌باشد، یک در مثال تک‌ایستا و دو برای سیستم مدولار. 1. بیشتر، انعطاف‌پذیری تأسیسات UPS را فراهم می‌سازد زیرا از کارافتادگی یک دستگاه یو پی اس برای بار مرئی خواهد بود. انعطاف‌پذیری یا الحاق اضافی می‌تواند فراهم شود اگر بار تضمین کند. سیستم‌هایی با الحاق N+n می‌توانند ساخته شوند که n تعداد مدول‌های اضافی می‌باشند. اولین و مهمترین مزیت سیستم مدولار این است که آن کوچک است و در یک ردیف بجای دو محفظه به کاربر می‌رود. این موجب صرفه‌جویی قابل توجه مراکز دیتا مدرن می‌شود وقتی فضا یک اولویت محسوب می‌شود. هر دستگاه یو پی اس در نمونه تک‌ایستا، نیمی از بار KVA40 را در عملیات نرمال تولید می‌کند بنابراین 50٪ لود می‌شود. بخاطر افزایش کارآیی UPS با لودینگ، دستگاه‌های مدولار با 96٪ کارآیی در مقایسه با 91٪ دستگاه تک‌ایستا کار می‌کنند. این افزایش کارآیی نه تنها هزینه انرژی مستقیم را می‌کاهد، آن از طریق کاهش هزینه‌های خنک‌سازی، صرفه‌جویی‌هایی ایجاد می‌کند. کل صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای در این مثال، به میزان 16700 فرانک در طول 5 سال یا احتمالاً بیشتر وابسته به قیمت برق خواهد بود. افزایش دسترسی، مزیت دیگری است.

دسترسی هر دستگاه یو پی اس می‌تواند به عنوان نسبت بین میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) و میانگین زمان تعمیر (MTTR) تعریف می‌شود. در حالیکه تعمیر یک دستگاه تک‌ایستا، 6 ساعت طول می‌کشد، برخی مدول‌ها می‌توانند در کمتر از نیم ساعت تعویض شوند. این کاهش MTTR، به مدول hot swap، دسترسی ٪9999/99 حتی قبل از ایجاد امکان انعطاف‌پذیری ایجاد شده با آرایش N+1 را ایجاد می‌کند. این میزان از حفاظت برق، برای کاربران کلیدی است اما صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای نیز ایجاد می‌شود. هزینه فهرست قطعات تخصصی کاهش می‌یابد و نیاز به مهارت بالا برای تکنسین‌های سایت از میان برداشته می‌شود. در طول عمر عملیات تأسیسات UPS، ارتقاپذیری می‌تواند به صورت مزیت توپولوژی مدولار، ایجاد شود. فرض بگیرید که رشد تبادل بار نمونه را از 80 به KVA110 افزایش دهد. تلاش مختصر در قرار دادن KVA40 دیگر به محل قفسه یدکی، وضعیت افزونگی N+1 سیستم را بدون کاهش بارگیری یوپی اس شدید و بدون قطعی برق به بار بازیابی می‌کند. UPS اندازه مناسبی دارد. رشد بیشتر در تقاضای بار می‌تواند با افزایش مدولار بیشتر ظرفیت سیستم UPS همراه باشد. ظرفیت قفسه برای مدول‌های بیشتر معروف به ارتقاپذیری عمودی سیستم UPSاست. اگر این تمام شود، ارتقاپذیری افقی می‌تواند از طریق افزودن قفسه‌های بیشتر حاصل شود.

مزایا و صرفه‌جویی‌های همیشگی:

یک سیستم یو پی اس ماژولار می‌تواند بیش از یک تأسیسات و تجهیزات تک‌ایستا از لحاظ هزینه اولیه هزینه داشته باشد. اما این حالت با کاهش هزینه‌های اجرای سیستم ماژولار بویژه وقتی فاکتورهایی از قبیل هزینه‌های زیربنایی و انتقالی اولیه و نگهداری مدنظر قرار می‌گیرد موازنه خواهد شد. علاوه بر کاهش هزینه‌ها، روش مدولار، جای کمتری می‌گیرد، انعطاف‌پذیری بیشتر، قابلیت کنترل آسان، دسترسی بیشتر و ارتقاپذیری در طول بازه عملیاتی‌اش را فراهم می‌سازد.

روند حفاظتی یو پی اس

زیادی حفاظت یو پی اس

در روندهای تجاری باید برای اختلال در عرضه‌ی نیرو در آینده آماده بود، این جمله‌ی Alan Luscombe از شرکت Uninterruptible Power Supplies می‌باشد. او توضیح می‌دهد چگونه سیستم‌های یو پی اس اضافی حفاظت را افزایش می‌دهند و قابلیت دسترسی بارهای اصلی را توضیح می‌دهد و بیان می‌کند در طی انتقال انعطاف‌پذیر معتبر، مزیت‌های محیطی و کارآیی آنها چگونه می‌باشد.

نیروی Candle، یک راه‌حل داخلی برای قطعی برق در دهه‌ی 1970، می‌تواند یک بازگشت ناخوشایند باشد اگر پیش‌بینی‌های قطعی نیروی برق احیاء شده رخ دهد.

در گذشته، سیاستمداران تضمین می‌کردند که هیچ خطری با قطعی برق در بریتانیا در طی دهه‌ی آینده رخ نمی‌دهد، در حالیکه پروفسور David Mc Kay، از دانشگاه کمبریج هشدار می‌دهد که بریتانیا می‌تواند با قطعی برق تا سال 2016 روبرو شود که انرژی جدید به آهستگی جایگزین سوخت در ایستگاه‌های دارای سوخت زغال می‌شود. دیگر نظریات کارشناسی نشان می‌دهند که این افت انرژی می‌تواند حتی زودتر از سال 2012 رخ دهد.

در هر رویدادی، اکثر تجهیزات خانگی، آماده‌ی استفاده از نیروی چراغ‌قوه و نور مشعل می‌باشند، اما بخش تجاری چگونه خودش را برای قطعی برق از منبع کابل ـ در حال و آینده ـ آماده کرده است؟ ایستگاه‌های قدیمی نیرو در بریتانیا بدون شک باعث مشکل می‌شوند و تا زمانیکه تصویر مشخص آن حاصل شود، بیان می‌شود که وقفه‌ی انرژی و تولید آن، استراتژی احتمال خطر زیاد را بوجود خواهد آورد.

35 سال پیش، اگرچه شمع‌ها منبع ساده‌ی جایگزین انرژی و نیروی پشتیبان را تشکیل می‌دادند، محدودیت سه روز در هفته برای مصرف الکتریکی تجاری روی صنعت و تجارت تأثیر داشت که یک طرح غیرقابل تصور برای مقتضیات IT7/24 امروزی و تجارت تجاری بود.

حتی به صورت قابل ملاحظه‌ای، کمبودهای متوسط حالا به یک مشکل تجاری گسترده‌تر و بزرگتر تبدیل شده‌اند و وابستگی عمیق به نیروی مداوم برای کاربردهای اصلی نشان داده می‌شود.

راه‌حل‌های (یو پی اس)UPS

اگرچه سیستم‌های عرضه‌ی نیروی غیرقابل وقفه (یوپی اس) با ژنراتورهای حالت stand by ترکیب شده‌اند، یک پشتیبان را در مقابل قطعی و نوسانات برق فراهم می‌آورند، آنها به صورت فزاینده‌ای باعث افزایش تقاضای انرژی و نیاز به انعطاف‌پذیری برای تحقق تغییرات طرح‌ها و ظرفیت مورد نیاز توسط نصب IT می‌شوند. رشد این بخش از طرح متوالی ادامه دارد هرچند تغییرات مشخص در بازده صنعتی رخ می‌دهند.

گسترش سریع کاربردهای اینترنتی و افزایش تجهیزات بر اساس میکروپردازنده‌ی کامپیوتری در صنعت و تجارت، به صورت چشمگیری تعداد و انواع بارهای الکتریکی مربوط به مقوله‌ی اصلی و بحرانی را افزایش داده است. این سطح حمایت زیاد در سیستم‌های یوپی اسموجود، ابتدا برای مقابله با افت و فراهم آوردن حفاظت زیاد و ارائه‌ی یک کاهش برای احتمال خطر بالقوه، طراحی شده است.

چنین موضوعاتی به راحتی توسط راه‌حل‌های یو پی اس اضافی موازی و الگوهای امروزی حل می‌شوند، که یک پشتیبان باید فراهم آورنده‌ی ظرفیت زیاد باشد و در رویدادهایی که یک قطعی منفرد رخ می‌دهد یا به حفاظت نیاز دارد، کاربرد داشته باشد. با یک مینیموم از یک واحد و بالاتر از آنچه که برای ظرفیت مورد نیاز است، یو پی اس اضافی حمایت متوالی از بارهای اصلی را بدون هیچ نوع مخارج و هزینه‌ای اضافی، فراهم می‌آورد. مفهوم اضافی به معنای دو برابر کردن بودجه می‌باشد و معنای فیزیکی آن تغییر یافته است و سیستم‌های واحد کاربردی امروزی باعث صرفه‌جویی هزینه برای مالکان می‌شوند و همچنین تراکم نیروی بالا را فراهم می‌آورند و در انتشارات پایین‌تر نقش دارند.

اندازه و مکان

توسعه‌ی ترانسفورماتورها، قطعه یو پی اس ها به صورت مشخصی باعث کاهش اندازه در مقایسه با سیستم‌های قبلی شده است و فقط 25 درصد فضای مساحت واحد را اشغال می‌کند. قطعات ساخته شده به صورت عمودی قابل قیاس می‌باشند، بدین معنا که ظرفیت اضافی برای درجه‌بندی‌های فشار بار یا فشارهای بیشتر می‌تواند بدون افزایش اثر آن بدست آید، مزیت بالقوه‌ای که در مورد تغییرات مکان و افزایش ظرفیت در اتاق‌های سرور امروزی و مراکز داده، به مشکل تبدیل شده است.

یک طرح N+1 (در مقایسه با طرح 1+1) بدین معناست که قطعات اضافی می‌تواند در یک بخش از دستگاه موجود، با کسر هزینه‌ی اضافی برای واحد مورد نظر، نصب شوند.

وقتی یک سیستم UPS مشخصه‌سازی می‌شود، می‌تواند پیش‌بینی میزان بار نهایی، مخصوصاً تعیین رشد تصاعدی توان و نیروی IT و نیازهای ذخیره‌سازی داده، به صورت آگاهانه کار مشکلی باشد. بنابراین اکثر نصب‌ها اغلب باعث فراهم شدن وابستگی می‌شوند. اگرچه این کار امکان دارد ظرفیت مناسب یو پی اس را تضمین کند، بدین معناست که فعالیت نامناسب و هزینه‌ی نامناسب کنترل می‌شوند. با انتخاب یک راه‌حل اضافی برای افزایش قابلیت دسترسی کاربران می‌توانند به مزیت قابل قیاس دست پیدا کنند. استفاده از قطعات واحد به کاربران انعطاف‌پذیری مناسب با اندازه‌ی سیستم را از روز اول فراهم می‌آورد وقتی بارها افزایش پیدا می‌کنند.

واحدهای یوپی اس اضافی می‌توانند بدون وقفه عمل کرده و از لحاظ هزینه سودمند باشند. مدل‌های “Hot – Swappable” UPS همچنین می‌توانند از یک بخش یا واحد سرور به سایت مختلف و متفاوت دیگری انتقال یابند و ظرفیت و میزان کاربری اضافی را در زمان و مکان مورد نیاز فراهم آورند از این طریق امتیاز طرح و انعطاف‌پذیری آن افزایش می‌یابد.

انرژی و سودمندی هزینه‌ها

مشخص‌کنندگان وظیفه‌ی طراحی سیستم‌های امروزی را بر عهده دارند که باعث حفظ انرژی مورد نیاز در ده تا بیست سال بعد می‌شود. فشار برای کاهش اثر کربن، به همراه افزایش هزینه‌های اضافی انرژی و تاثیر کاهش آنها، باعث شده است که روی همه‌ی مشکلات تاثیر داشته باشد.

تلاش برای تحقق نیازهای آینده با استفاده از سیستم یو پی اس منفرد سنتی می‌تواند باعث افزایش مشخصه‌سازی، ایجاد وقفه‌ی زیاد بین ظرفیت نصب و اندازه‌ی بار بحرانی اصلی، شود. چنین نارسایی‌هایی بدین معناست که شرکت‌ها می‌توانند ابزاری را برای انتشار گرما ایجاد کنند و از ابزار الکتریکی استفاده کنند و هزاران پوند پول صرف کنند و تلاش‌های زیادی برای کاهش وابستگی‌شان به کربن انجام دهند.

تکنولوژی‌های UPS مدرن، مثل ترانسفورماتورها، طرح‌های قطعات، روش‌های جدیدی برای ذخیره‌ی انرژی و هزینه برای استفاده‌ی مناسب از یو پی اس را در طول زمان فراهم می‌آورند و باعث کارآیی بیشتر برای بارهای نسبی، مقتضیات خنک‌کننده‌ی پایین‌تر، افزایش عامل توان ورودی و افزایش کل جریان ورودی نسبت به اختلالات هماهنگ می‌شوند.

ما می‌توانیم یک راه‌حل KVA UPS100 غیراضافی منفرد را با راه‌حل افزایشی KVA UPS50*3 اضافی موازی مقایسه کنیم. طرح الگو باعث فراهم شدن ابزار اضافی می‌شود اگر یکی از واحد افت کند و می‌تواند باعث افزایش ظرفیت در مراحل بعدی و افزایشی بدون وقفه در بار بحرانی و اصلی شود. سیستم منفرد فراهم آورنده‌ی هیچ نوع ابزار اضافی نمی‌باشد و افزودن یک واحد KV100 موازی ثانویه برای افزایش ظرفیت می‌تواند هزینه‌ی زیادی داشته باشد دو برابر مکان را اشغال کند و باعث وقوع افت در حین نصب شود.

اندازه‌گیری دقیق

یوپی اس با تراکم و شدت توان بالاتر و طرح‌های افزایش “hot-swappable” به معنای الگوها و قطعاتی می‌باشد که می‌توانند برای تداوم سازگاری ظرفیت سیستم‌های UPS مطابق با بارهای بحران و اصلی متناظرشان، قرار داده شده یا برداشته شوند.

انعطاف‌پذیری محدود یک UPS منفرد به نصب توان اولیه فراتر از مقتضیات ظرفیت پیش‌بینی شده نیاز دارد. در نتیجه‌ی اینکه سیستم دارای اندازه‌ی بزرگ و نامناسب می‌باشد. به هر حال، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌بندی سیستم‌های نصب شده‌ی الگو بدین معناست که آنها حالا می‌توانند دارای اندازه‌ی مناسب توسط قرار دادن یا برداشتن ابزار باشند مثل قطعات hot-swappable و باعث می‌شوند که نیروی دارای هزینه‌ی کمتر افزوده شود و مقتضیات افزایش یابد بدون اینکه هزینه‌ی وابستگی زیاد باشد.

وقتی سیستم‌های حفاظت موازی قراردادی را با راه‌حل‌های یو پی اس اضافی الگو مقایسه می‌کنیم. فقط انعطاف‌پذیری و در دسترس بودن هستیم افزایش نمی‌یابد، بلکه به اهداف استراتژیک وسیع‌تر در افزایش کارآیی انرژی، سازگاری محیطی، کاهش هزینه‌های الکتریکی، کاهش گرما و انتشار CO2 دست پیدا می‌کنیم در حالیکه کوچکترین اثر صنعتی و طرح اضای موازی N+1 منتقل می‌شود.

حفاظت از توان و نیروی یو پی اس علت ضروری بودن آن و خطرات آن

وابستگی زیاد سازمان‌ها به منابع کامپیوتری‌شان، به همراه افزایش نگرانی‌ها در کیفیت و قابلیت دسترسی نیروی شبکه‌ای در بریتانیا، نقش اصلی سیستم‌های UPS را نشان می‌دهد.

یک تحقیق اخیر در مورد محدودیت عرضه‌ی توان غیرقابل قطع (UPLS)، توسط شرکت Kohler، تجربه‌ی کاربران را از مسائل هزینه‌ی نیروی شبکه، نگرانی‌های آنها از آینده و اولویت‌های آنها را در حفاظت از UPS نشان می‌دهد. با این نتایج، در این مقاله تهدیدات حاصل از مسائل کیفیت توان امروزی توضیح داده شده است و بیان شده است که چگونه سیستم‌های UPS امروزی حفاظت مورد نیاز را فراهم می‌آورند. همچنین به عواملی توجه شده است که امکان دارد دارد روی آینده‌ی شبکه‌ی توزیع نیرو در بریتانیا تأثیر بگذارند.

اکثر سازمان‌ها امروزه به تجهیزات ICT فوق‌العاده وابسته شده‌اند. بقای روندهای تجاری به توانایی تضمین آنها برای حمایت از ارتباطات و مبادلات آن‌لاین بصورت آنی بر اساس 7/24 بستگی دارد. با این وجود، خود تجهیزات، اگرچه این نقش را محقق می‌کنند، در عوض به نیروی الکتریکی غیرقابل قطع (بی‌وقفه) و منظم وابسته می‌باشند. نیازی که به صورت فزاینده‌ای نمی‌تواند از طرف عرضه‌ی نیروی شبکه‌ای ملی ارائه شده. یک یو پی اس بین کابل‌های وارد شده نصب می‌شود و ICT آن می‌تواند حفاظت مناسب را فراهم آورد. به صورت مشخصی برای اینکه این روش نصب موثر باشد، باید همه‌ی تهدیدات شبکه‌ی کابلی فیلتر شوند و باید خودش فوق‌العاده معتبر باشند. علاوه بر این، بایستی در مقابل اختلالات شدید پیش‌بینی شده در کابل الکتریکی بریتانیا به صورت موثر عمل کند و همچنین تغییرات احتمالی در داخل بخش تقاضا هم حفاظت می‌شود.

بررسی

شناخت دیدگاه و تجربیات کاربران تجهیزات ICT در ارزیابی اهمیت مسائل بیان شده در بالا، الزامی می‌باشد. مطابق با آن UPSL اخیراً یک بررسی را انجام داده است تا به دیدگاه‌هایی درباره تأثیرات آن برسد. در این بررسی، بیش از 75 درصد پاسخ‌دهندگان قطعی نیرو را در آخرین دوازده ماه تجربه کرده‌اند که به UPSشان برای حفاظت از تجهیزات اصلی‌شان نیاز داشتند. کاربران انتظار نداشتند این موقعیت ارتقاء یابد و 78 درصد عقیده داشتند که اعتبار نیروی بریتانیا به یک مشکل اساسی در آینده‌ی نزدیک تبدیل خواهد شد.

با ارائه تجهیزات اصلی برای فراهم آوردن حمایت بر اساس تقاضا، به سختی مشخص شد که 86 درصد پاسخ‌دهندگان در بررسی نسبت به اعتبار UPS دیدگاه‌های مهمی دارند. به هر حال اکثر آنها همچنین بیان کردند که حفاظت تضمین شده از نیرو بیشتر برای سخت‌افزار یو پی اس می‌باشد. بیش از 72 درصد کیفیت خدمات را به عنوان عامل خیلی مهم یا مهم رده‌بندی کرده‌اند و بیش از 90 درصد مطرح کرده‌اند که حفاظت و حمایت ضروری به عنوان یک عامل مهم برای تجارت‌شان توسط سخت‌افزار می‌باشد. عرضه‌کنندگان UPS نشان می‌دهند که ویژگی‌های طراحی محصول‌شان دارای قابلیت‌های حمایتی می‌باشد و هر دو عامل در روند انتخاب خریدار خیلی نقش دارند.

تهدیدات کیفیت نیروی حاصل از کابل‌ها

مطابق با گزارش کیفیت عرضه‌ی سازمان گاز و نیروی الکتریکی (Ofgem) (2006-2001)، درصد خیلی بالایی از قطعی‌ها، ٪93 در حقیقت، طراحی نشده بودند و این توضیح می‌دهد که چرا پاسخ‌دهندگان به بررسی تجربه‌ی نیاز به حفاظت از نیرو را توسط UPS توجه دارند. به هر حال قطعی برق فقط رویداد حاصل از کابل‌ها نمی‌باشد که می‌تواند روی تجهیزات حساس تأثیر بگذارد.

مسائل مربوط به کیفیت نیرو می‌توانند باعث آسیب رساندن به تجهیزات و از دست رفتن داده‌ها شوند. به عنوان مثال جرقه‌ها که ولتاژ سریع موقت می‌باشند می‌توانند باعث تحریک ترموستات‌ها یا دیگر تجهیزات تغییردهنده‌ی جریان‌های الکتریکی پرقدرت شود یا شرکت‌های عرضه‌ی نیرو با تغییر بار روبرو می‌شوند. تقریباً جرقه‌های نوری از جمله منابع جدی و ویژه می‌باشند. جرقه‌ها روی میزان ولتاژ مثبت و منفی تأثیر می‌گذارند و می‌توانند تجهیزات الکترونیکی یا الکتریکی را با آسیب روبرو کرده یا از میان ببرند.

علاوه بر این، آنها می‌توانند باعث وقفه در اجرای نرم‌افزار شوند، مشکلی که می‌تواند خیلی جدی‌تر شود اگر فایل‌های موجود در معرض پردازش زیاد قبل از حذف قرار گیرند.

اختلالات ولتاژی می‌تواند به صورت افزایش یا کاهش ولتاژ و همچنین جرقه زدن، شکل بگیرند افزایش ولتاژ، افزایش بی‌وقفه‌ی ولتاژ بالاتر از حد نرمال برای یک دوره می‌باشد و به صورت کلی بعد از یک بارگذاری زیاد یا یک عملکرد تغییر بار در ایستگاه فرعی رخ می‌دهد. با یک مدت زمان نسبتاً طولانی‌، آنها نمی‌توانند عرضه‌ی نیروی موجود در حالت تغییر را با اختلال همراه کنند و از این رو عملکرد سخت‌افزار با مشکل روبرو می‌شود. کاهش ولتاژ، افت ولتاژ در کابل‌های نیرو می‌باشد و می‌تواند چندین چرخه طول بکشد. مشابه با مشخصه‌های جرقه‌های منفی، هرچند مدت زمان طولانی‌تری دارند، ولی افت ولتاژ رویداد رایجی می‌باشد و توسط عوامل زیادی رخ می‌دهد مثل تغییرات تعدیل‌کننده‌ی هوا و تجهیزات گردنده. افت ولتاژ می‌تواند سطوح ولتاژ را به حدی کاهش دهد که باعث شود کامپیوتر دوباره راه‌اندازی شود.

نویز الکتریکی می‌تواند باعث شکل‌گیری جرقه‌های نوری و تغییر بار، ایراد در کامل، تجهیزات فرکانس رادیویی و دیگر منابع شود. کامپیوترها می‌تواند دچار اختلال شوند و داده‌ها می‌توانند در نتیجه از میان بروند. مسائل و مشکلات می‌توانند همچنین از هماهنگی‌های ایجاد شده توسط بارگذاری‌های غیرخطی رخ دهند که می‌تواند جریان را از کابل‌های عرضه‌کننده در اوج‌های بزرگ با اختلال روبرو کند.

کامپیوترها، دستگاه‌های فتوکپی، پرینترهای لیزری، موتورهای دارای سرعت متغیر و دیگر بارها دارای تجهیزات تک سو‌کننده کنترل شده، عرضه‌ی نیرو توسط کلید یا دستگاه‌های گردنده باشند که به صورت ویژه‌ای توسط هماهنگی‌ها ایجاد می‌شوند. چنین مسائلی می‌توانند به صورت زیادی در کامپیوترها PCs رخ دهند. معمولاً نیروی آنها از طریق عرضه‌ی نیرو توسط کلید می‌باشد و در سایت و محل کاربر افزایش می‌یابد. هماهنگی‌ها باعث افزایش نامناسب جریان، افزایش دماها و افت احتمالی تجهیزات اصلی و افزایش گرمای تجهیزات می‌شوند.

علاوه بر این، اگرچه افت کامل نیرو به عنوان قطع کامل برق معروف می‌باشد، شرایط brown out هم وجود دارند. Brow out مثل افت ولتاژ می‌باشد ولی مدت زمان آن طولانی‌تر و مشکلات آن جدی‌تر می‌باشند و وقتی رخ می‌دهد که ظرفیت عرضه‌ی کامل‌ها برای بارگذاری موجود ناکافی باشد. بسته به مانع شرکت عرضه‌کننده، brown out می‌تواند چندین ساعت در شرایط فوق‌العاده طول بکشد.

حفاظت از یو پی اس

یک سیستم  یوپی اس نصب شده و مشخص شده به صورت صحیح با واحدهای ژنراتور سازگار می‌تواند از تجهیزات ICT در مقابل این مشکلات حفاظت کند و حمایت 7/24 اتوماتیک را برای دوره‌های طولانی مورد نیاز فراهم آورد. تجهیزات یو پی اس شامل یک ترک سوکننده، باتری یو پی اس، یک اینورتر و یک کلید ثابت می‌باشد. در یک سیستم جدید، این‌ها معمولاً در حالت آن‌لاین تنظیم شده‌اند. بدین معنا که در طی عملکرد نرمال کابل‌های ورودی تک‌ سوکننده را تغذیه می‌کنند که در عوض باعث می‌شوند اینورتر نیروی ولتاژ را با یکی DC ثابت و همچنین باتری دارای نیروی سیال عرضه کند. اگر عرضه‌ی نیرو در کابل‌ها دارای محدوده‌ی قابل قبول باشد، توان اینورتر توسط باتری فراهم می‌شود تا اینکه کابل‌های نرمال حفظ شوند یا باتری مورد استفاده قرار گیرد. وقتی نیروی باطری تمام می‌شود، یک رابط استاتیک می‌تواند برای انتقال بار و اتصال به منبع نیرو مورد استفاده قرار گیرد. یک طرح آن‌لاین بزرگترین درجه‌ی عرضه‌ی نیروی اصلی را ارائه می‌کند زیرا بار می‌تواند با نیروی پردازش شده، در اکثر اوقات عرضه شود. تک سوکننده و اینورتر باعث کاهش نویز حاصل از کابل‌ها و ولتاژهای موقت می‌شوند و یک ولتاژ خروجی تنظیم شده را فراهم می‌آورند.

برای اینکه حفاظت باارزش باشد، طرح UPS باید ارائه‌کننده‌ی قابلیت دسترسی و انعطاف‌پذیری در مقابل افت عملکرد باشد. این ویژگی‌ها می‌تواند با استفاده از تکنولوژی مدرن بدون ترانسفورماتور و دارای اندازه، وزن و مصرف انرژی کمتر، حاصل شود. به عنوان مثال، UPS KVA120 توسعه یافته می‌تواند به عنوان یک واحد kg263 با فضای m242/0. تراکم توان kw/m2286 را فراهم آورد و این میزان با طرح‌های اجرایی دارای ترانسفور با فضای m232/1 و وزن kg1200 مقایسه می‌شود. این باعث شکل‌گیری مشکلات زیادی برای استفاده از توان در حالت حفاظت می‌شود زیرا سیستم‌های UPS می‌توانند به صورت قطعات قرار گرفته تنظیم شوند به عوض اینکه یک واحد منفرد در یک طرح یکنواخت باشند. چنین طرح‌هایی باعث افزایش اعتبار از طریق انعطاف‌پذیری بیشتر در مقابل افت عملکرد و افزایش قابلیت دسترسی می‌شوند.

انعطاف‌پذیری افزایش یافته در مقابل افت عملکرد حاصل می‌شود زیرا این قطعات قرار گرفته می‌توانند به راحتی در طرح‌های اضافی N+1 یا حتی N+N قرار گیرند. به عنوان مثال، یک بار kVA100 می‌تواند از UPS قطعه‌ای شامل شش قطعه‌ی KVA20 حمایت کند. بدین معنا که UPS می‌تواند از بارهای اصلی حمایت کند حتی اگر یک قطعه با ایراد روبرو شود.

در این رابطه UPS نسبت به افت عملکرد انعطاف‌‌پذیر می‌باشد. طرح قطعه‌ای باعث افزایش قابلیت دسترسی UPS می‌شود زیرا یک ایراد در یک قطعه به سرعت می‌تواند حل شود و تعویض قطعه نیم ساعت طول می‌کشد و با زمان تعمیر شش ساعته‌ی مورد نیاز برای تشخیص و تعمیر سطح ترکیبی مقایسه می‌شود. قطعات می‌توانند، بدون نیاز به تبدیل بار اصلی به داخل شبکه‌های کاملی، “hot swapped” باشند. قابلیت دسترسی توسط ارتباط بین میانگین زمان بین افت‌های عمکرد (MTBF) و میانگین زمان برای تعمیر (MTTP) توصیف شود. بنابراین کاهش MTTR باعث افزایش قابلیت دسترسی UPS می‌شود.

عامل‌های مربوط به آینده‌ی نیرو و توان در بریتانیا

نقش UPS در طی سال‌ها به یک نقش فوق‌العاده مهم تبدیل شده است و نشان می‌دهند که از تجهیزات حفاظت می‌کند. این به صورت بالقوه‌ای باعث شکل‌گیری احتمال خطر و نگرانی‌هایی در نیروی شبکه‌ی توزیع بریتانیا می‌شود که با فشار زیاد در طی سالها روبرو بوده است. تقریباً یک سوم ظرفیت تولید کشور از میان خواهد رفت زیرا نه ایستگاه توان دارای سوخت نفتی و کربنی باید تا سال 2015 بسته شود تا از قوانین آلودگی EU پیروی شود و ما به واردات گاز از دریای شمال وابسته خواهیم شد. در عین حال، طبق گزارش سازمان تغییرات آب و هوایی و انرژی DECC، نیاز کلی به نیروی الکتریکی تا سال 3/2022 سالانه یک درصد افزایش خواهد یافت.

این باعث شکل‌گیری احتمال خطر کاهش انرژی می‌شود که توسط تعدادی از عوامل تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این‌ها شامل زمان مورد نیاز برای ایجاد ایستگاه‌های نیروی جدید، مقتضیات مطرح شده برای مخارج سرمایه‌های مشخص در یک محیطی که قیمت عمده‌ی نیروی الکتریکی احتمال می‌رود بی‌ثبات باشد و ماهیت غیرقطعی میزان انرژی مورد نیاز در آینده می‌باشند.

توسعه‌ی منابع نیروی جدید هم برای تحقق طرح انتقال کربن کمتر در بریتانیا دارای محدودیت‌هایی می‌باشد که توسط DECC منتشر شده است. این نشان می‌دهد که 40 درصد نیروی الکتریکی در بریتانیا از منابع دارای کربن کمتر تا سال 2020 بدست خواهد آمد. این منابع کمتر کربن شامل انرژی تجدیدپذیر، نسل بعدی ایستگاه‌های نیروی اتمی، و طرح‌های سوخت فسیلی با کربن ذخیره شده می‌باشند. با این فشارها روی عرضه‌ی انرژی ofgem هشدار می‌دهد که تقاضا برای نیروی الکتریکی و گاز می‌تواند در آینده برای عرضه‌ی آن مشکل ایجاد کند و باعث بحران انرژی ملی شود. آنها پیشنهاد می‌کنند که قطع برق می‌تواند از سال 2016 شروع شود که سه سال زودتر از روند مطرح شده قبلی می‌باشند.

البته، هیچ کش دقیقاً اطلاع ندارد که در آینده چه اتفاقی رخ خواهد. شبکه‌ی ملی از طرح Gone Green استفاده کرده است، طرحی که در سال 2020 نشان می‌دهد که چگونه تقاضای انرژی در بریتانیا می‌تواند به اهداف تغییرات جوی دولت برسد. به هر حال موقعیت این طرح به تعهد مناسب از سوی دولت نیاز دارد و سرمایه‌گذاری‌های استراتژیکی کافی باید انجام گیرند و چالش‌های زیاد برای رسیدن به اهداف باید انجام گیرند. این واقعیت‌ها، در ترکیب با تجربه‌ی عملکردی خود دولت، نشان می‌دهد که چرا 78 درصد شرکت‌کنندگان در بررسی انتظار دارند میزان عرضه‌ی نیرو در آینده و در طی ده سال بعد به یک مشکل جدید تبدیل شود. برخلاف این پیش‌زمینه، این مورد بدون شک باعث شده است که یک سیستم UPS شکل بگیرد که از تجهیزات کاربر در مقابل مشکلات عرض‌ی نیروی کابل‌هایی که قبلاً تجربه کرده‌اند، و مشکلاتی که حاصل آینده‌ی نامطمئن شبکه‌ی نیروی محیطی می‌باشد، محافظت می‌کند.