Questa guida raccoglie ed espande l'eredità della precedente, edita da naso, in questa stessa sezione..
Ringrazio Naso e tutti i colleghi che hanno partecipato a redigerla per il contributo...
Scelta del gruppo di continuità Clicca per andare al vecchio thread.
Dato che i toni adottati nel thread stanno diventando inutilmente allarmistici, si rende necessaria una precisazione. L'incompatibilità tra sinusoide approssimata e pfc attivo risulta conclamata soltanto per alcuni vecchi modelli della enermax, principalmente i modelli della vecchia serie Liberty, di per se non molto fortunata, che non va confusa con la più nuova serie Liberty DXX. Per tanto se il vostro alimentatore a pfc attivo non rientra tra i vecchi modelli enermax non è necessario perdere il sonno, se proprio volete adottare qualche cautela in più sarà sufficiente, in caso di blackout, ridurre l'uso dell'ups allo stretto necessario per spegnere il pc, piuttosto che sfruttare tutta l'autonomia disponibile. Maggiori approfondimenti li trovate nella paragrafo relativo al pfc attivo.
Prodotti ricorrenti
Propongo qui
alcuni modelli particolari tanto per andare sul sicuro e per non ripeterli tutte le volte, ben inteso che c'è molto altro sul mercato, ma prima:
Anatomia delle ciabatte "filtrate" : in inglese (ma le immagini parlano da sole)
- Alimentatori esplicitamente dichiarati compatibili con ups economici:
- UPS con uscita sinusoidale: Prezzi recuperati da trovaprezzi.
Per rating fino a 1000VA i modelli seguenti sono rumorosi soltanto durante i blackout. In presenza di rete sono assolutamente muti salvo diversa indicazione.- Eaton Powerware 5115 Prezzo indicativo: Circa 120 euro per 500va, 180 euro per 750va (ventola da 60mm sempre attiva nei modelli da 750Va e superiori tnx to Kappa85 e Frikes)
- Apc Smart-Ups Prezzo indicativo: Circa 250 euro per 750va, 364 euro per 1000va
- Online ZintoA Prezzo indicativo: Circa 250 euro per 800va, 300 euro per 1000va(ventola sempre attiva a velocità variabile, tnx to FreeMan)
- Atlantis-Land Hostpower Prezzo indicativo: Circa 250 euro per 1000va
- Mge Evolution Prezzo indicativo: Circa 220 euro per 650va, 250 euro 850va (ventola da 40mm sempre attiva)
- Ups con uscita sinusoidale approssimata.
- Eaton:
Serie 3xxx (senza avr);
Serie 5110 (con avr); - Apc:
Back-Ups Es (senza avr);
Back-Ups Cs (senza avr);
Back-Ups Rs (con avr);
Smart-Ups(<700VA) (con avr); - MGE:
Protection Station (senza avr);
protection Center (senza avr);
Ellipse ASR (senza avr);
Ellipse Max (con avr); - Online:
Serie Basic (senza avr);
Serie Yunto (senza avr); - Atlantis-Land:
Serie OnePower A03-PEXXX A03-PSXXX (senza avr);
Serie Onepower A03-PXXX A03-SXXXX (con avr);
Premessa
Se non vi è chiaro cosa c'è che non va tenete presente che un post del genere non rispetta nemmeno la più elementare regola del forum di non fare riferimenti espliciti e isolati ai negozi online, se dovesse sparire la pagina faccio presente che l'oggetto è un ups Belkin con presa anglosassone, e dato che l'utente non ha specificato nulla sul suo luogo di residenza, si da per scontata la residenza in italia, la presa per i fondelli benchè involontaria è palese. Detto questo sapete anche cosa
NON dovete fare.
Aggiungo un po di spam a tema ed entro nel vivo.
[Sondaggio:Sinusoide approssimata + Pfc Attivo = Ali Bruciato]
Indice
Che cosa fa un ups
Un ups è un dispositivo nato per correggere i disturbi nella fornitura di energia elettrica.
Tuttavia quando i disturbi sono troppo gravi, è piu semplice generare direttamente corrente a 220 a partire da zero, per questo un ups si compone di almeno tre elementi.
- una batteria per immagazzinare energia
- un alimentatore che carica la batteria
- un inverter che genera corrente dalla batteria
I diversi tipi di Ups
Il modo in cui tali componenti sono collegati e interagiscono tra loro determina il tipo di ups. Solitamente gli UPS si distinguono in:
Tensione di rete
Le caratteristiche della tensione erogata dagli ups rende necessarie delle distinzioni.
Per motivi di natura elettrica interenti la produzione e il trasferimento di potenza, nelle nostre case si utilizza una tensione pari a 230volt che varia con legge sinusoidale. Tale legge, detta seno, rappresenta la proiezione, sull'asse delle ordinate, di un vettore che ruota con velocità angolare costante, come si vede da questa animazione.
Tale comportamento si traduce nel fatto che, tra i contatti di una presa elettrica, abbiamo una tensione che varia gradualmente da -230V a 230V, per circa 50 volte al secondo, cioè la tensione di rete ha una frequenza di 50 Hz (cicli/secondo).
L'ups nella rete domestica
Un ups deve alimentare apparecchiature che usano la tensione di rete, pertanto esso deve erogare una tensione che riproduca tale comportamento nel miglior modo possibile.
Purtroppo però un ups non trasforma energia meccanica in energia elettrica come farebbe un generatore; esso deve trasformare l'energia immagazzinata in un accumulatore, e trasformare la bassa tensione dell'accumulatore in tensione alternata a 230 volt.
Per ottenere tale risultato si ricorre ad un circuito elettronico costruito ad hoc: qualunque sia la tecnologia adottata, la potenza erogata in uscita dall'ups deve passare da uno o più transistor. Tali compononenti hanno caratteristiche di robustezza particolarmente elevate, se confrontate con le componenti più comuni, perchè devono essere in grado di gestire tensioni e correnti "fuori dal comune" e, in proporzione anche il loro costo è particolarmente elevato. Potete constatarlo tramite il listino di qualsiasi negozio online di componenti.
A questo si aggiunge che realizzare un andamento sinusoidale richiede un circuito complesso, e solitamente un numero maggiore di transistor di potenza. Il risultato complessivo è chiaramente un costo elevato degli ups più evoluti e prestanti, dovuto in gran parte dalla complessità del circuito e dal costo delle componenti. Chiaramente anche altri fattori incidono, come il supporto, il margine che l'azienda realizza e cosi via, ma il costo delle componenti è tale che pur avendone le capacità difficilmente riuscireste a realizzare un ups con le stesse prestazioni spendendo meno.
Tensione dell'ups
Poichè in un ambiente domestico il costo dell'ups è uno dei principali fattori di scelta, le aziende cercano di incrementare le vendite, e ridurre il prezzo finale intervendo sui costi, semplificando la struttura dell'ups. Poichè gli alimentatori da pc lavorano trasformando la tensione alternata in tensione continua,
prima di abbassare la tensione da 220 a 12 volt, non è necessario che la tensione erogata sia perfettamente sinusoidale, per cui un inverter meno complesso è in grado di assolvere allo stesso compito ma a costi minori.
Solitamente i livelli di approssimazione sono solo due, quindi avremo 3 possibili tipi di forma d'onda prodotta:
Tipologie di ups in commercio
La tipologia costruttiva che caratterizza ciascun ups solitamente individua un determinato settore di mercato, e una determinata fascia di prezzi. Questo, assieme ad altri vincoli, ha portato alla comparsa di alcune combinazioni
tipologia costruttiva/forma d'onda e non di altre. Tipicamente sul mercato troviamo:
Rumorosità:
Gli ups offline e line interactive in presenza della alimentazione di rete si limitano a monitorare l'ingresso e a mantenere sotto carica la batteria, quindi la conversione di potenza è di fatto nulla. In caso di blackout invece interviene l'inverter e produce corrente, pertanto si ha conversione di potenza anche considerevole, e con essa si ha produzione di calore.
Questo fa si che mentre in presenza di rete gli ups siano solitamente muti, durante i blackout essi emettano rumore. In particolare le cause sono:
In questo caso solitamente il circuito di conversione genera il tipico ronzio, anche se, stando alle segnalazioni di alcuni utenti, vi sono modelli del tutto silenziosi. Solitamente i soli modelli con più di 1000VA, hanno anche una ventola di raffreddamento, che entra in funzione assieme all'inverter. Infine faccio presente l'allarme sonoro: in caso di blackout, di batteria scarica, o in caso di sovraccarico, esso entra in funzione segnalando il problema. Nei modelli più evoluti l'allarme sonoro può essere gestito da software o dal pannellino di controllo dell'ups, mentre per i modelli economici le impostazioni sono solo quelle di fabbrica.
Quindi escludendo i ronzii elettrici dovuti a difetti costruttivi, il rumore prodotto dall'ups è solitamente molto contenuto.
Pfc e Ups: Vantaggi
Gli alimentatori switching, usati nella maggior parte dei dispositivi di elettronica di consumo, nascono per sopperire ai limiti dei trasformatori tradizionali: peso, ingombro, correnti di spunto elevate ( per trasformatori di alta potenza ). Purtroppo anche gli switching sono ancora lontani dall'essere perfetti e presentano alcuni problemi. Il primo aspetto deriva dal fatto che tali circuiti assorbono corrente in modo "impulsivo" generando sulla rete di alimentazione dei veri e propri segnali, di varia frequenza, che si propagano e possono creare interferenze. Il secondo è invece legato al fatto che non tutta la potenza prelevata dalla rete viene utilizzata, e parte viene restituita alla rete.
Complessivamente la potenza assorbita dall'alimentatore viene indicata con il nome di
Potenza Apparente. Di questa una parte, la
Potenza Attiva viene effettivamente utilizzata. Quella che resta, la
Potenza Reattiva viene restituita all'enel. Complessivamente la potenza attiva è la potenza consumata ad esempio da una lampadina, e si misura in watt. La potenza reattiva è una potenza assorbita ma non consumata, che viene restituita alla rete, e si misura in var ( volt ampere reattivi ). Mentre la potenza apparente si misura in voltampere.
Per capire la differenza tra le diverse tipologie di corrente potete pensare ad esempio a due oggetti comuni, una lampadina, e un condensatore.
Quando alla lampadina applichiamo la tensione di rete, essa viene è attraversata da corrente, per effetto joule si riscalda e assorbe potenza dalla rete. Se la tensione è costante e diversa da zero, la lampadina resta accesa, se invece la tensione va a zero anche la corrente si annulla, e la lampadina non assorbe potenza. Questo è quanto succede a grandi linee per la potenza attiva.
Se applichiamo la tensione ai capi di un condensatore, esso si carica e finchè si carica viene attraversato da corrente. Quando esso ha finito di caricarsi, se la tensione è costante e la corrente al suo interno non circola più, a prescindere dal valore della tensione applicata. Se ora la tensione diminusce esso si scarica e la corrente inizia a circolare con direzione opposta rispetto a prima. In questo secondo caso poichè la tensione del condensatore è "maggiore" di quella della rete il condensatore eroga corrente, verso la rete.
Per cui un condensatore non assorbe corrente, ma la scambia col sistema. Questo a grandi linee è quanto avviene con la potenza reattiva.
È evidente che se il nostro condensatore rilascia potenza verso la rete, questa inizierà a propagarsi lungo la rete fino a raggiungere il generatore, il quale dovrà eliminarla. Poichè tale potenza introduce costi aggiuntivi, in quanto eliminarla riduce l'efficienza del generatore, e la sua presenza sulla rete va a sovraccaricare quest'ultima, a causa della diffusione dei pc, si è reso necessario provvedere a limitare tale potenza correggendo il comportamento degli alimentatori per pc, attraverso l'introduzione del PFC.
Poichè in assenza di tensione di rete sarà l'ups ad alimentare il pc, toccherà all'inverter compensare l'eventuale potenza reattiva generata dal pc, quindi la presenza del pfc aiuta a migliorare anche l'efficienza dell'ups. Purtroppo comunque il principio di funzionamento di un ups è radicalmente diverso da quello di un generatore quindi, principalmente a causa dei vincoli dell'elettronica, non si riuscirà ad ottenere l'equivalenza Watt = VA, almeno non con questa tecnologia...
Per approfondire l'argomento, per spiegare cosa si intenda per fattore di potenza usando un formalismo matematico consono, vi rimando ad un articolo di electroportal
http://www.electroportal.net/vis_res...DomRisp&id=530 o, per gli anglofoni, ad una spiegazione basata sulle grandezze complesse
Power Factor, e naturalmente l'immancabile wilkipedia
http://it.wikipedia.org/wiki/Potenza_(elettrotecnica)
Pfc ed ups: Svantaggi
Come accennato sopra, per venire incontro alle normative e alle specifiche relative all'alimentazione dei pc, i produttori di alimentatori hanno implementato la correzione del fattore di potenza sotto forma di circuito elettronico.
Si deduce quindi che il termine
P.F.C., acronimo che significa
Correzione del fattore di potenza, indica quella componente dell'alimentatore che hai il compito di compensare il comportamento dell'alimentatore del pc e farlo apparire quanto più possibile come un resistore, ovvero una lampadina.
A grandi linee quando il pc è alimentato con una tensione "ideale", tale componente lavora correggendo tutti i disturbi che trova, ovvero quelli generati dall'alimentatore. Naturalmente anche con l'alimentazione proveniente da UPS il pfc compensa i "disturbi" sulla tensione di alimentazione e, nel caso di una sinusoide approssimata, tenderà ad attenuare i disturbi insiti nella tensione stessa, molto più consistenti rispetto a quelli normalmente prodotti dall'alimentatore. Se in sede di progetto non si tiene conto di tale evenienza, il pfc potrebbe non sopportare le sollecitazioni aggiuntive cui è sottoposto e rompersi.
Di conseguenza sono possibili diversi scenari:
- Se l'ups che usiamo è a sinusoide vera la corrente generata è praticamente identica a quella dell'enel, quindi il pc non si accorge di nulla, e chiaramente non si danneggia.
- Se l'ups che usiamo è a sinusoide approssimata/onda quadra, in caso di blackout l'inverter produce una tensione ricca di armoniche dovute alla forma non sinusoidale della tensione. Tali armoniche sollecitano il nostro alimentatore e abbiamo due casi:
- pfc passivo :
Viene implementato generalmente con una bobina e dei condensatori e ciò lo rende una soluzione estremamente robusta: durante l'alimentazione da ups la bobina inizierà a ronzare, potrà al limite surriscaldarsi, ma non è nulla di grave.
- pfc attivo :
Il Pfc viene solitamente implementato come Boost converter, il cui controller può essere realizzato come circuito standalone, oppure essere integrato nello stampato dell'alimentatore. Se il pfc attivo è stato realizzato tenendo conto dell'impiego di ups economici, il circuito sarà in grado di gestire egregiamente la situazione. Se invece non si è tenuto debito conto di tale possibilità, a causa della sinusoide approssimata, possono presentarsi le condizioni per cui il controller pfc causi dei danni.
Per un approfondimento vi rimando a questa pagina: Modified Sinewave: Ecco Perchè Danneggia Gli Alimentatori.
Finalmente ci sono casi di alimentatori dichiarati compatibili con gli ups a sinusoide approssimata, tuttavia tali casi sono solo i primi. Inoltre nulla si può dire sugli alimentatori switching integrati in tutti gli altri dispositivi di elettronica di consumo, tra i quali principalmente monitor e tv, che la normativa europea equipara agli alimentatori da pc.
La mancanza di informazioni chiare in proposito, non aiuta di certo ad avere un'idea precisa della situazione, per questo l'unica strada sono le segnalazioni degli utenti. Nel frattempo l'unica soluzione affidabile al 100% è costituita dagli ups con uscita sinusoidale, e per fortuna, anche se molto lentamente, il loro costo tende ad abbassarsi...
A.V.R.
L'A.V.R. è una tecnologia abbastanza datata, e disponibile anche sotto forma di dispostivi standalone. Questo fa si che ups con e senza AVR abbiano prezzi non troppo dissimili. L'aspetto sicuramente più noto è la capacità di compensare le tensioni troppo basse e smorzare quelle troppo alte, ma in genere tale tecnologia è volta a correggere tutti quei disturbi "minori" che si manifestano sulla rete elettrica, senza richiedere l'alimentazione a batteria, come spike, armoniche spurie e interferenze.
Anche se gli alimentatori recenti potrebbero in teoria farne a meno, probabilmente per proteggere monitor, o hd esterni può essere utile. Senza contare che generalmente l'avr è assente solo nei prodotti di fascia ultraeconomica, per cui è lecito supporre che un ups con avr sia quantomeno decente.
Controllo Remoto
Il controllo remoto è una funzionalità che consentire all'ups di comunicare con il pc. Tale funzionalità oltre a consentire la gestione avanzata dell'ups tramite un opportuno software permette anche all'ups di segnalare l'assenza di tensione di rete, in questo modo il pc può completare lo shutdown anche in assenza dell'utente evitando spiacevoli inconvenienti.
- Tipi di collegamento
Le connessioni ups-pc possono essere di 3 tipi:- Tramite cavo seriale:
La prima ad essere implementata, ancora molto diffusa, e supportata anche da windows xp attraverso il pannello di controllo-->opzioni risparmio energia. Il cavo seriale ha in genere dei collegamenti proprietari, quindi è difficile recuperarlo già fatto, ma è sempre possibile costruirselo in casa dopo aver rintracciato gli schemi sul web; vedi risorse.
- Cavo Usb:
La connessione universale. In questo caso lo standard usb ammette solo un tipo di collegamento definito nel cavo stesso.. Per gestire l'ups sono necessari software appositi che siano compatibili col particolare ups di cui si dispone.
- Cavo Ethernet:
Collegamento via RJ45 disponibile solo per gli ups più costosi ed evoluti che ospitano un server al loro interno. La comunicazione avviene tramite protocollo SNMP e risulta la chiave di volta per le realtà più complesse dove un unico ups protegge un'intera rete. Tramite ethernet inoltre l'unico cavo necessario collega l'ups alla rete tramite il router, per tutto il resto basta la lan aziendale.
- Shutdown Remoto
Per consentire lo shutdown del pc ad opera dell'ups ogni sistema operativo mette a disposizione, oltre ai software realizzati dai vari produttori, anche dei programmi integrati.
Per l'ambiente unix/linux, data la costellazione di distribuzioni e di applicativi atti allo scopo, non è possibile, né utile in questa sede, presentare una panoramica completa. Pertanto vi rimando direttamente alla pagina di uno dei software più diffuso e utilizzato in tale ambito apcupsd.
Per Windows xp invece le opzioni sono soltanto due, a seconda che l'ups utilizzi un cavo usb oppure uno seriale. Nel primo caso l'ups viene riconosciuto direttamente come "batteria", nel secondo invece è necessario configurare manualmente l'interfaccia. Per semplificare la comprensione della procedura vi rimando alla guida ufficiale della APC, a cui si deve tale software.
Un'altra guida invece la trovate qui.
Infine, nel caso abbiate più pc collegati ad uno stesso ups, e vogliate realizzare uno shutdown multiplo, questa guida potrebbe tornarvi utile.
http://www.raymond.cc/blog/archives/...ple-computers/
- Cavi sostitutivi
Nel caso in cui abbiate un ups di seconda mano, e siate privi del cavo di collegamento originario, potete cercare un sostituto. Ovviamente se l'ups utilizza una connessione usb, potrete risolvere usando un qualsiasi cavo usb standard, come quello del vostro scanner o dell'hd esterno. Se invece l'ups utilizza una connessione seriale, e il vostro pc disponga ancora di una porta seriale, potrete trovare le indicazioni su come realizzare i cavi controllando in questa pagina, nella documentazione annessa ai software per linux, o cercando sul web il pinout della porta RS232 ovvero la porta seriale.
Dimensionare un ups
Mentre il consumo di un pc è definito in watt, il rating degli ups viene dato in
VA e descrive contemporaneamente potenza massima e, seppur in modo approssimativo, l'autonomia del dispositivo. Per dimensionare l'ups dobbiamo determinare quanti VA ci servono per alimentare correttamente il nostro pc e gli eventuali utilizzatori addizionali.. L'autonomia solitamente viene riferita dal produttore al massimo carico che l'ups può alimentare, ma dato che l'ups eroga solo la potenza richiesta, è evidente che a parità di VA, un carico minore verrà alimentato per un tempo maggiore.
In conclusione dobbiamo stabilire quanti watt l'ups deve erogare, e quindi passare dai watt ai
VA per individuare la "taglia" dell'ups. La strada probabilmente più corretta è quella di calcolare i
VA richiesti da ciascun utilizzatore, per cui complessivamente occorre:
Una procedimento più rapido, ma formalmente meno corretto, consiste nel sommare gli assorbimenti in watt di tutti gli utilizzatori e considerare un unico cosφ "medio" che può essere scelto pari a 0.8 se l'assorbimento maggiore è quello del pc.
In particolare
- L'assorbimento di un pc può essere ricavato a partire dalle misure riportate nelle recensioni sparse per il web, oppure sommando l'assorbimento delle singole parti. Alcuni metodi li trovate qui
- Per calcolare l'assorbimento dell'alimentatore potete sfruttare l'efficienza dichiarata, che dipende dalla potenza erogata dall'alimentatore, ovvero dall'assorbimento del pc calcolato sopra.
Esempio pratico.
Supponiamo che il pc che abbiamo assemblato consumi 320 watt. Supponiamo anche che l'alimentatore per un carico di quel tipo abbia un'efficienza del 83%. Allora 320 watt è solo l'83% di tutta la potenza assorbita dalla rete elettrica, e il restante 17% di tale potenza è utilizzato dall'alimentatore. Ricorrendo ad una semplice proporzione possiamo scrivere 320:83=X:17 ovvero l'assorbimento del solo alimentatore vale X=320*17/83=65 watt circa
- L'assorbimento degli altri dispositivi puo essere ricavato in modi diversi, cercando sul web, a partire dai dati di targa, usando un wattmetro, se ne trovano anche di molto economici, e sebbene non molto precisi sono sufficienti per avere una stima di massima.
- Un ulteriore fattore di cui occorre tenere conto è il numero di dispositivi usati contemporaneamente.
Se abitualmente vi mettete alla consolle mentre il pc elabora, l'assorbimento medio che l'ups dovrà sostenere in caso di blackout è pari al massimo stimato. Se però non tenete mai acceso più di un dispositivo per volta, l'assorbimento medio sarà generalmente minore del massimo previsto: in questo caso un ups più piccolo sarà sufficiente alle vostre esigenze, ma risparmiare qualcosa sul costo di acquisto. In questo caso non sarete protetti da eventuali blackout se superate il "consumo medio".
Nel caso più comune i VA totali saranno quindi dati da
Watt/0.7 : in linea di massima un ups da 700/800va è sufficente per la maggior parte dei pc; in caso di macchine più esigenti potete buttarvi sui 1000VA, ma oltre tale soglia rischiate soltanto di buttare i vostri soldi.
Riconoscere un UPS scadente
A differenza di tanti accessori o componenti per pc, un ups non soffre di obsolescenza tecnologica, ed ha una vita media ben superiore a quella di un pc. È naturale allora considerare l'acquisto di un buon ups un investimento destinato a durare, e pertanto occorre fare attenzione a non acquistare un prodotto inadatto alle proprie esigenze.
Per avere informazioni sulla qualità di un ups possiamo rivolgerci al web. Cercando sui forum o su siti come ciao.it è possibile ottenere pareri e commenti di utenti che hanno acquistasto il prodotto che ci interessa. Anche l'attenzione del produttore verso i propri clienti ci permette di capire quale sia il livello di serietà del produttore. Per questo controllare il sito web di una ditta, cercare le informazioni necessarie ai reclami o alla sostituzione di un prodotto, verificare la fruibilità e la accessibilità alle informazioni di supporto, può farci capire molto sul tipo di produttore che abbiamo di fronte. In particolare vi suggerisco di controllare:
Quanto più tali informazioni sono accessibili, tanto minori saranno i vostri problemi se qualcosa va storto. Dopo aver trovato un produttore affidabile si sceglie il modello in base alle proprie esigenze: in particolare mi riferisco ad
AUTONOMIA,
FORMA D'ONDA,
COSTO CONTENUTO. Se esiste un modello conforme a quanto cerchiamo, è possibile trarre delle conclusioni sull'affidabilità di quel modello controllando ancora sul web. Ricercare su qualsiasi motore di ricerca, anche più d'uno, parole chiave del tipo "problemi" "non funziona" "aiuto" associate al modello dell'ups, può portare anche a risultati inattesi.
In base al numero di segnalazioni potrete dedurre se il prodotto che vi interessa è affidabile o meno, se i problemi rappresentano un caso isolato e così via. Un controllo preliminare di questo tipo è solitamente sufficiente ad individuare i produttori meno affidabili ed evitarli e con essi la gran parte dei prodotti scadenti. Un ups è utile per proteggere il vostro pc da tutti i disturbi della alimentazione, e non ci sono solo i blackout, inoltre esso deve intervenire proprio nei momenti critici, per questo la sua affidabilità e robustezza non andrebbero trascurate; un ups inaffidabile è inutile, e non vale i soldi spesi per quanto economico sia.
La reale autonomia dell'ups
Chiaramente un ulteriore elemento da considerare è la sua reale autonomia, a confronto con quella dichiarata. L'ups infatti, durante i blackout eroga energia a partire dalle batterie, quindi è improbabile che riesca ad erogare più di quanto le batterie possano fornire.
In linea di massima vale la seguente corrispondenza Watt<=>Capacità. All'impiego di più batterie corrisponde la somma delle singole capacità.
Naturalmente le condizioni di funzionamento non ottimali delle batterie ( ridotto tempo di scarica e temperature elevate ) limitano la potenza utile delle batterie, quindi i valori indicati sopra rappresentano una stima per eccesso: per avere un valore preciso bisogna conoscere la
caratteristica della particolare batteria ( e ovviamente le condizioni di funzionamento della stessa ), in modo da stimare di quanto si riduce la potenza utile. Ancora una volta, nonostante la correzione, il valore che otterremo sarà sempre un valore di massima, in quanto il circuito di conversione (inverter) non avrà mai un'efficienza unitaria, e quindi sprecherà parte della potenza assorbita.
I dati sulla batteria vengono ( o dovrebbero essere ) messi a disposizione dai produttore della stessa, per cui sarà sufficiente risalire alle batterie utilizzate dall'ups, ed esaminare il relativo foglio specifiche. In particolare occorre cercare il diagramma che esprime l'autonomia a potenza costante: indicativamente senza entrare nei tecnicismi, fissato il carico, occorre individuare il valore di autonomia dichiarato, o viceversa fissare l'autonomia richiesta, e individuare il valore di potenza che le batterie riescono ad erogare.
Ringraziando
Susetto per la spiegazione, riporto il post originale per una descrizione rigorosa della situazione.
Gestione dell'ups.
Come per tutte le cose se si vuole che il proprio ups sia efficiente e affidabile è buona norma provvedere non soltanto ad una corretta manutenzione, ma anche ad un utilizzo consapevole delle sue capacità. Poichè la componente più soggetta ad usura e che richiede manutenzione è probabilmente l'accumulatore, può essere utile presentarne una panoramica, per potersi orientare sia nella corretta manutenzione, sia nella eventuale scelta dei ricambi.
- L'accumulatore
L'accumulatore è a grandi linee un contenitore di plastica che racchiude una soluzione di acqua e acido solforico nella quale sono immerse le armature di piombo. L'interazione tra il piombo e l'acido solforico determina l'instaurarsi di una reazione chimica che può essere sfruttata per immagazzinare energia elettrica. Sebbene il principio è analogo a quello di ogni batteria ricaricabile, la particolarità di tale reazione chimica è l'assenza di effetto memoria, e l'elevata quantità di energia immagazzinabile.
La reazione chimica
L'acido solforico reagisce col piombo formando solfati, nei quali viene immagazzinata la "carica" della batteria. La reazione chimica, per sua natura, porta i solfati a cristallizzare sulle armature, liberando elettroni che si accumulano ai poli della batteria, ( e sulle armature corrispondenti ). Ciò comporta un graduale aumento della carica sulle armature che, raggiunto un certo limite, impedisce l'ulteriore cristallizzazione dei solfati, arrestandola reazione chimica. Si raggiunge cioè una situazione di equilibrio.
A tale equilibrio corrisponde una tensione di circa 2.1 volt per singola cella, per un totale di 12,6 volt complessivi, tensione che resta costante fintanto che i poli della batteria restano scollegati. Il collegamento infatti consente agli elettroni di passare da un polo all'altro, abbassando la carica sulle armature e ripristinando la reazione di scarica; i solfati in sospensione riprendono a cristallizzare sule lastre di piombo rilasciando carica alle armature. Se invece ai poli della cella viene applicata una tensione superiore a quella di equilibrio, raggiunta una soglia "critica" la reazione si inverte: i solfati tornano in soluzione, e la batteria accumula carica. Per tale ragione una batteria al piombo, anche esaurita, se lasciata a riposo tenderà comunque a ripristinare ai suoi capi la tensione di 12.6 volt, ma la carica erogabile sarà minima, ed insufficiente ad alimentare un carico.
I limiti della batteria.
La reazione chimica può avvenire soltanto entro certe condizioni: se la scarica si protrae per molto tempo i cristalli sulle armature diventano troppo grandi e non riescono a tornare in soluzione al momento della ricarica. La batteria va incontro a solfatazione e diventa inservibile perchè non può essere ricaricata. Per le batterie al piombo comuni l'unico modo per evitare la solfatazione è limitare l'intensita o la durata della scarica. Per quelle applicazioni dove ciò non è possibile vengono invece utilizzate delle batterie opportunamente progettate, capaci di sopportare cicli di scarica anche completa. Tali batterie, dette cicliche, solitamente presentano elettrolita in forma di gel, ed hanno costi superiori e caratteristiche diverse rispetto agli accumulatori tradizionali.
I pericoli delle batterie.
Poichè gli accumulatori contengono acido solforico possono risultare potenzialmente pericolosi. In particolare durante la fase di carica applichiamo tensione a due armature immerse in elettrolita. Poichè nel caso delle batterie ad elettrolita liquido si tratta di una soluzione di acido solforico e acqua, durante la carica di tali accumulatori si può avere emissione di idrogeno e ossigeno allo stato gassoso. Tale miscela di gas è ovviamente infiammabile e se esposta a scintille può causare l'esplosione della batteria con ovvie conseguenze. L'emissione di tali gas comporta anche una perdita di elettrolita e il danneggiamento degli elementi. Per questo le batterie da UPS e quelle da automobile più recenti sono a tenuta stagna. In questo modo i gas restano intrappolati nell'accumulatore e vengono forzati a ritornare allo stato di elettrolita. Per sicurezza comunque una valvola di sfiato evita che la pressione interna raggiunga livelli eccessivi. Cio rende solitamente superflua la manutenzione per questo si parla di alimentatori senza manutenzione.
Altri problemi
Una batteria in un ups solitamente non è soggetta a vibrazioni e sollecitazioni, per tale ragione i gas che si sviluppano sulla superficie delle armature durante la fase di ricarica tendono a rimanere al loro posto ostacolando il contatto tra elettrolita ed armatura e quindi ostacolando le reazioni chimiche. Tale aspetto rende le batterie da auto inadatte all'impiego in un ups, e sono necessarie batterie appositamente costruite, adatte ad un uso statico e dette pertanto accumulatori statici
Ci si attende quindi che un accumulatore da ups sia ermetico, statico e, possibilmente ciclico e ad elettrolita solido.
In ogni caso deve essere dichiarato compatibile con l'uso in ups.
Se infine volete approfondire per proprio conto vi lascio due spunti di ricerca
http://www.unmaredamare.it/pdf/batte...l%20piombo.pdf
http://www.batteryuniversity.com/index.htm
- Uso e manutenzione
- Sostituzione della batteria.
ATTENZIONE: LE BATTERIE AL PIOMBO/ACIDO SONO RIFIUTI TOSSICI E VANNO SMALTITE CORRETTAMENTE CONSEGNANDOLE AL CENTRO DI SMALTIMENTO CITTADINO
Gli accumulatori al piombo hanno solitamente una vita utile che varia tra i 3 e 6 anni ma può arrivare ai 10 anni dei modelli più recenti. La vita utile varia in funzione delle condizioni d'uso e delle caratteristiche progettuali. Quando la batteria si esaurisce essa non è più in grado di erogare la corrente necessaria all'ups, tuttavia in condizione di standby è in grado di fornire una tensione di 12volt ai suoi poli e di mantenere tale tensione per basse correnti, per tale ragione non sempre un multimetro è sufficiente ad individuare una batteria esaurita.
Se il vostro ups non riesce ad alimentare il carico durante l'ennesimo blackout pur indicando che la batteria carica, è possibile che la batteria sia esaurita. Oltre alle funzioni di test disponibili tramite il software accluso alla maggior parte degli ups, potrebbe tornarvi utile testare la batteria con una lampadina a 12 volt da almeno una decina di watt per qualche minuto. Se la batteria è in grado di tenere accesa la lampadina allora il problema è altrove, se invece la batteria è esaurita dovete vagliare l'ipotesi di un ricambio.
Se il vostro ups è di fascia particolarmente economica acquistare un ricambio potrebbe non essere conveniente. In caso contrario dovrete valutare se acquistare un ricambio originale, oppure un accumulatore non originale ma compatibile. Ovviamente l'acquisto di ricambi originali è spesso la cosa migliore, ed è quella che pertanto suggerisco ai meno esperti, tuttavia i rivenditori di accumulatori dovrebbero sapervi consigliare un modello equivalente o compatibile con l'originale.
Chi ha più dimestichezza con le batterie o vuole fare da solo può iniziare dai link sottostanti qui alcuni link. Grazie alla segnalazione di Delpi, che ha trovato tali siti e ha pensato bene di farli presenti, vi sarà più facile trovare il datasheet delle batterie del vostro ups, e risalire a modelli quindi batterie compatibili con le originali.
Vi ricordo che in generale le nuove batterie dovranno essere compatibili con le originali per quanto concerne:- Tensione erogata
- Massima corrente di scarica
- Massima corrente di carica
- Tipologia di batteria ( tipicamente sono VRLA = Valve regulated Lead Acid )
- Tipologia di connettore ( tipicamente sono faston o capicorda )
Per le operazioni di apertura dell'UPS e do sostituzione della batteria potete informarvi presso il sito del produttore. Al limite potreste cercare altre guide sul web, ma fate attenzione alla serietà degli autori, e se proprio non avete idea di come procedere, chiedete aiuto ad un tecnico.
Per risalire più facilmente al modello originale riporto qui una lista degli ups più comuni e relativo modello batterie.
Modifiche e adattamenti
Questa sezione nasce per raccogliere interventi, per lo più alla portata di tutti, utili a migliorare gli aspetti di un ups magari economico.
Collegamento elettrico
Mentre gli ups economici presentano sul retro la classica presa
shuko, detta comunenemente
tedesca, e spesso nella versione multipasso, gli ups più costosi presentano una presa nota come
VDE. Quest'ultima appartiene alla famiglia dei connettori definiti nello standard
IEC 60320 e distinti con i numeri C13 e C14, disponibili in versione per cavo e pannello.
Dato che il più delle volte molti degli accessori per pc usano una spina italiana e sono incompatibili con i connettori vde, occorre un adattatore, spesso sotto forma di ciabatta con spina vde. Purtroppo questi articoli oltre che difficili da trovare sono spesso particolarmente costosi, per cui è preferibile aggirare il problema realizzandoli in proprio. Le strade di solito sono due: possiamo applicare una spina vde ad una ciabatta tradizionale sostituendo la spina preesistente, oppure possiamo montare una presa italiana al posto della presa vde, all'estremità di un cavo per ups, ( spesso fornito con l'ups stesso ). Dato che una ciabatta per l'ups serve sempre io preferisco la prima soluzione.
Le spine vde possono essere reperite in qualsiasi negozio di elettronica per circa 2 euro, e sono dotate di morsetti come le comuni spine di sostituzione. Sarà sufficiente acqustare una ciabatta, meglio se con prese shuko multipasso e spina da 16 ampere ( e cavo conseguentemente dimensionato ). Tagliata la spina originaria, occore "spellare" i fili quel tanto che basta, e montare il connettore vde; ricordate che il filo di terra ( striato giallo/verde) va collegato al pin centrale.
AVVERTENZA: Evitate assolutamente di riciclare le spine pressofuse; una spina di quel tipo non ha né morsetti né isolamento idonei a garantire un collegamento sicuro.
Rimuovere il cicalino
Purtroppo gli ups economici non prevedono la possibilità di attenuare o disabilitare in qualche modo i cicalini solitamente piezo elettrici, pertanto occorre rimuoverlo fisicamente o inserire un interruttore a monte della fonte del segnale acustico.
Se invece vi interessa semplicemente attenuare il rumore potete semplicemente chiudere il foro con del nastro adesivo (by Stbarlet)
Solitamente tali dispositivi vengono alimentati con correnti estremamente basse a tensioni tra i 3 e i 15 volt. quindi si comportano da impedenze abbastanza elevate. Per tale ragione la semplice rimozione non dovrebbe comportare problemi particolari, almeno a giudicare dagli schemi che si trovano in rete. Tuttavia non è detto che la rimozione fisica del buzzer sia sempre esente da problemi. Sarebbe conveniente controllare in che modo è stato realizzato il circuito pilota per evitare conseguenze nefaste. Ricordate anche che la rimozione drastica può risultare controproducente in quanto non avrete più alcun allarme.
Il buzzer assume in genere un aspetto di questo tipo,
anche se di tipologie ne esistono diverse.
Se possibile trovate lo schema elettrico del vostro ups. fatto questo potrete iniziare ad aprire l'ups. Scollegatelo dalla rete, scollegate le batterie prestando annotando i collegamenti. Ispezionate gli stampati e individuate il buzzer. smontate lo stampato dal cabinet. Esaminate anche il retro del pcb. Se avete la sicurezza che non farete danni, armatevi di saldatore, stilo da 10/15 watt, e rimuovete il buzzer. A questo punto potete richiudere, inserire uno switch tra alimentazione e buzzer o inventarvi un'alternativa.
Estensione dell'autonomia di un ups
Aumentare l'autonomia di un ups è una scelta che può rivelarsi interessante ma anche piuttosto pericolosa. Se in sede di progetto si è tenuto conto dell'autonomia ridotta, per dimensionare i dissipatori, estendere l'autonomia può portare al surriscaldamento dell'ups. Pertanto prima di procedere per questa via occorre avere ben chiaro a cosa si può andare incontro. Come al solito non mi assumo responsabilità per eventuali incidenti o danneggiamenti, e invito a desistere chi non ha le necessarie competenze.
Problemi legati alla elettrotecnica delle batterie.
Una batteria piombo acido può tranquillamente erogare correnti superiori al centinaio di ampere. Pertanto cortocircuitare i poli di una batteria potrebbe avere effetti tuttaltro che gradevoli. I fili elettrici possono surriscaldarsi anche parecchio e può aversi un versamento di acido solforico. Per evitare tali fenomeni occorre prestare attenzione nel realizzare i collegamenti tra accumulatori. Vi suggerisco di prevedete sempre un fusibile al polo positivo dell'accumulatore, e di isolare adeguatamente tutti i collegamenti.
Date le premesse:
Linee guida sulla disposizione
Curare la protezione meccanica delle batterie onde evitarne il danneggiamento e la fuoriuscita di acido
- Le batterie dovranno essere protette da urti contatti e stress meccanici. Un contenitore robusto e areato con fondo a tenuta stagna può fare al caso
- Aggiungete del bicarbonato sotto le batterie può essere utile a netraulizzare l'acido in caso di versamento.
- Il contenitore dovrà anche impedire che eventuali pesi schiaccino i collegamenti o gravino sulle batterie.
- Le batterie dovranno essere sempre disposte l'una accanto all'altra, mai l'una sopra all'altra
Linee guida sui collegamenti elettrici
(Curare la protezione elettrica delle batterie per evitare fenomeni di scarica e cortocircuiti rilevanti)
- Utilizzate solo ed esclusivamente batterie della stessa tipologia dell'originale, ( se l'originale era piombo/acido usate solo le piombo/acido e non altre )
- Assicuratevi sempre che le batterie siano ermetiche e compatibili con l'uso statico.
- Cercate di ridurre al minimo il numero di batterie impiegate ( meglio una sola batteria da 24V che una serie di 2 da 12V o peggio 4 batterie da 6V )
- In caso di più batterie usate tassativamente batterie tutte identiche tra loro e acquistate tutte insieme (non usate mai insieme batterie nuove ed usate)
- Evitate i collegamenti in parallelo tra batterie, in particolar modo se le batterie hanno capacità differenti. I collegamenti in parallelo aumentano il rischio che le batterie si scarichino l'una sull'altra provocando surriscaldamenti o fuoriuscite di elettrolita.
- Dimensionate i cavi considerando 2 ampere per ogni mmq ( millimetro quadro ) di sezione. Per la misura della sezione è fate attenetevi al valore stampigliato sulla guaina.
- Usate un cavo nero per il polo negativo e uno rosso per il polo positivo
- Inserite tra il cavo rosso e il polo positivo per ciascuna batteria un fusibile non superiore a 1,5 volte la capacità della batteria originaria.
( la batteria è da 7 ampere/ora il fusibile sarà da non più di 11 ampere, aumentate solo se è strettamente necessario. ) - realizzate solo i collegamenti strettamente indispensabili, e assicurateli con una saldatura a stagno.
- isolate tutti i collegamenti con del nastro adesivo da elettricista o della guaina termorestringente.
- se le batterie hanno i collegamenti a morsetto è conveniente isolare anche i poli, ad esempio usando la vaselina.
- tutti i collegamenti dovranno risiedere o all'interno dell'ups o della scatola delle batterie, ed essere comunque isolati.
- provvedete al corretto raffreddamento dell'ups, se non è presente una ventola potreste utilizzarne una da pc da collegare opportunamente.
Risorse
Marchi di Ups in commercio
Avvertenza: Marchi da evitare
A causa di problemi riscontrati da utenti del forum vorrei suggerire a chi fosse interessato ad un nuovo ups di evitare i seguenti marchi, per evitare spiacevoli sorprese.
- Trust : Difficoltà riscontrate: Autonomia dichiarata superiore a quella dichiarata per le batterie, difficolta nel recuperare informazioni sui prodotti, qualità dubbia di molti dei suoi prodotti (non solo ups), poca trasparenza riguardo le caratteristiche dei propri ups
- Belkin : Difficoltà riscontrate: freeze del pc in fase di blackout..
- Elsist : Difficoltà riscontrate: catalogo poco chiaro, poca trasparenza riguardo le caratteristiche dei propri ups.
- Mustek : Difficoltà riscontrate: Autonomia dichiarata superiore a quella dichiarata per le batterie
- ...
Ups OEM rimarchiati
Produttori non oem
Tratti dalla guida ANIE sugli ups per l'informatica.
Altri manifacturer
Credits
Le immagini sulle varie forme d'onda e sul funzionamento dell'ups provengono dalla sezione esplicativa sugli ups disponibile sul sito
WWW.ONLITE.IT dell'omonimo produttore di ups alimentatori et cetera...
Alcuni spunti ( in particolare quelli documentabili e ragionevolmente giustificati dal comune buonsenso ) provengono invece dalla guida dell'utente "NASO" del presente forum e di altri collaboratori, che ringrazio vivamente per la loro disponibilità; l'homepage del sito di NASO e il file originale contenente la guida cui mi riferisco sono nella sezione risorse di questo stesso post..
Ringrazio tutti gli utenti che collaborano hanno collaborato o collaboreranno nel raggruppare un nutrito insieme di risorse e informazioni utili a capire le proprietà e le caratteristiche dei gruppi di continuità..
Promemoria: altro materiale
09-02-2009, 19:03
)
