اینورترها و واحدهای منابع برق بدون وقفه (UPS) هر دو می‌توانند از منابع DC برق AC تولید کنند، و اغلب به همین خاطر با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند. گرچه یک UPS دستگاه به مراتب پیچیده تر و با عملکردهای بسیار بیشتری است، و در واقع از اینورتر به عنوان یکی از اجزای داخلی خود استفاده می‌کند.
واحدهای یو پی اس و اینورتر را می‌توان با کولرها و کمپرسورها مقایسه نمود. دقیقا مانند کمپرسور که به تنهایی قابلیت خنک کنندگی ندارد، یک اینورتر نیز به تنهایی قادر به انجام تمامی عملکردهای یک UPS نخواهد بود.
نحوهی عملکرد یک اینورتر به چه صورت است؟
همانطور که پیش تر اشاره شد، عملکرد اصلی یک اینورتر، تبدیل برق از DC به AC است. توجه داشته باشید که اینورترها تنها برق را تبدیل نموده و قادر به تولید یا ذخیره سازی آن نخواهند بود. در صورتی که اینورتر را از منبع DC جدا کنید، منبع ولتاژ AC قطع خواهد شد.
- درست مانند هر لوازم برقی دیگری، اینورترها نیز توان نامی خاص خود را دارند. مثلا، بیشتر سیستم‌های برق خورشیدی ساختمانی از اینو‌رترهای زیر ۱۰ کیلو وات استفاده می‌کنند، در حالی که این مقدار برای نمونه‌های تجاری بیشتر از ۱۰۰ کیلو وات خواهد بود.
- علاوه بر توان نامی، اینورترها به منظور عملکرد در محدوده خاص ولتاژ جریان ( در برق AC و DC ) طراحی شده اند.
نحوهی عملکرد یک یو پی اس به چه صورت است؟
یک منبع برق بدون وقفه یا UPS، همانطور که از نامش پیداست، برق بدون وقفه تولید می‌کند، به خصوص در زمان قطعی ناگهانی برق و اشکال در شبکه برق. با این وجود، برق بدون وقفه تنها در شرایط زیر تولید خواهد شد:
ذخیره انرژی، که در زمان قطعی برق توسط UPS مورد استفاده قرار می‌گیرد. عملکرد ذخیره انرژی معمولا با کمک باتری‌ها و کنترلر شارژ انجام می‌گیرد.
- پاسخگویی آنی، تا لوازم متصل به UPS در زمان قطعی ناگهانی برق به عملکرد خود ادامه دهند. مثلا از واحدهای UPS در مراکز داده‌ها و به منظور حفاظت از اطلاعات و سخت افزار در زمان اشکال در شبکه برق، استفاده می‌شود.
این نکته قابل توجه است که از اینورترها در کنار سیستم‌های ذخیره انرژی، به عنوان منابع برق پشتیبان نیز استفاده می‌شود. با این وجود، میزان « انتقال یکپارچه » در یک اینورتر در مقایسه با یک UPS بسیار ناچیز است. اینورترها قادر به پاسخگویی در زیر یک ثانیه هستند، اما به حدی سریع نیستند که از از دست رفتن داده‌ها در کاربرد‌های IT جلوگیری کنند. از طرف دیگر، واحدهای UPS بسیار سریع تر بوده و تنها در چند میلی ثانیه قادر به پاسخگویی هستند.
واحد UPS و اینورتر: خلاصه ای از تفاوت‌های اساسی
| دستگاه | اینورتر | UPS |
| عملکرد اصلی | تبدیل برق از DC به AC | برق پشتیبان بدون وقفه |
| ذخیره انرژی | خیر، اما بسیاری از مدل‌های اینورتر ذخیره سازی خارجی دارند. | بله، شامل ذخیره سازی داخلی و افزونه‌هایی برای افزایش عمر باتری می‌شود. |
| سرعت پاسخگویی | نزدیک به ۵۰۰ میلی ثانیه | کمتر از ۱۰ میلی ثانیه |
| ورودی برق | فقط DC، نیازمند یک کنترلر برای شارژ باتری با برق AC است. | گزینه‌های AC و DC |
| اتصالات خروجی | فقط خروجی‌های AC | معمولا پریزهایی برای اتصال مستقیم لوازم خانگی دارند. |
یک UPS، با در نظر گرفتن توان نامی مشابه و با توجه به اجزا و عملکردهای بیشتر، معمولا گران قیمت تر از یک اینورتر است. وجود واحدهای UPS برای عملکرد‌هایی که در زمان قطعی برق، نیازمند برق بی وقفه هستند بسیار ضروری است، اما اینورترها با باتری‌های خارجی خود ( در زمانی که حتی نیازی به این عملکرد نیست)، بسیار مقرون به صرفه هستند. مثلا، برق مرکز داده‌ها نباید قطع شود (UPS)، اما یک قطعی جزیی در سیستم روشنایی چندان هم غیر قابل تحمل نیست (اینورتر+ ذخیره انرژی).
هنگامی که باتری‌ها را با استفاده از سرویس اصلی برق شارژ می‌کنید، دو نوع تبدیل برق اتفاق می‌افتد. اول اینکه منبع AC برای شارژ باتری به DC تبدیل می‌شود، و خروجی باتری به حالت AC بازمی‌گردد. برای شارژ کردن باتری به برق DC نیاز داریم و زمانی که از ورودی AC استفاده می‌کنیم، وجود یک همسو کننده جریان برق ضروری است. این بخش در واحدهای UPS وجود دارد، اما در صورتی که باتری‌های شما به یک اینورتر متصل باشند، به یک کنترلر شارژ نیاز خواهید داشت.
ترکیب واحدهای یو پی اس و اینورترها
به دلیل هزینه‌های بالای واحدهای UPS، قالب گیری آن‌ها تنها برای چند ساعت کار بدون منبع برق به نفع شما نخواهد بود. در عوض می‌توانید یک UPS با ظرفیت کوتاه مدت تهیه کرده و زمان کافی برای مدیریت بار را در اختیار یک اینورتر بزرگتر و سیستم باتری قرار دهید.
- از یک اینورتر با ذخیره انرژی می‌توانید به عنوان یک منبع برق مستقیم برای بارهای غیر ضروری تری همچون روشنایی و تهویه استفاده کنید.
- بارهای UPS در طول زمان قطعی طولانی‌تر برق متصل خواهند ماند، و می‌توانید باتری‌های UPS را به راحتی به کمک خروجی اینورتر دوباره شارژ کنید.
توجه داشته باشید که میزان بهره‌وری انرژی، مدت زمان عملکرد با برق پشتیبان را طولانی‌تر خواهد نمود. مثلا اگر لامپ‌های فلورسنت را جایگزین محصولات LED مشابه شوند که تا ۵۰٪ انرژی کمتری مصرف می‌کنند، عملکرد آن‌ها با برق پشتیبان تا دو برابر افزایش خواهد یافت.
بهترین تنظیمات متناسب با بارهای موجود در ساختمان شما تغییر می‌یابند. مثلا، برای یک دفتر اداری با چندین کامپیوتر و وسایل ارتباطی به یک UPS بزرگ نیاز داریم. از طرف دیگر، یک اینورتر معمولی برای حوزه ذخیره سازی که تنها برای تهویه و روشنایی استفاده می‌شود، کافی خواهد بود. با ارزیابی حرفه‌ای تجهیزات و تاسیسات، می‌توانید تنظیمات مناسب را به دست آورید.
ترجمه: مینا مقدس نژاد (عضو تیم تحریریه وک شاپ)
منبع مطلب: ny-engineers
منبع تصویر اصلی: sinetechstore.co.za
