La fuente de alimentación ininterrumpida es importante tanto para una sola máquina en una empresa industrial como para un gran complejo de producción en su conjunto. Los sistemas de energía modernos son bastante complejos y confiables, pero no siempre hacen frente a esta tarea. ¿Qué tipos de UPS se utilizan para instalaciones industriales? ¿Qué requisitos deben cumplir? ¿Y existen condiciones especiales de operación para dicho equipo?
Requisitos de UPS industriales
Dado el propósito, es posible resaltar las características principales que deben tener los suministros de energía ininterrumpida para instalaciones industriales:
- Salida de alta potencia. Está determinado por el poder de los equipos utilizados en las empresas.
- Máxima fiabilidad. Se establece en la etapa de desarrollo del diseño de fuentes. En su fabricación, se utilizan componentes que pueden aumentar repetidamente la fiabilidad de los dispositivos. Esto, por supuesto, aumenta el costo del UPS, pero al mismo tiempo aumenta la vida útil de las propias fuentes y del equipo que proporcionan electricidad.
- Diseño sofisticado que facilita el diagnóstico, mantenimiento y reparación de fuentes de alimentación ininterrumpida. Este enfoque proporciona un fácil acceso a todas las unidades del sistema y minimiza el tiempo requerido para desmontar o reemplazar los componentes del UPS.
- Posibilidad de escalamiento y aumento suave de potencia. Esto es necesario al aumentar la necesidad de energía.
Tipos de UPS industriales
Para fines industriales, se utilizan tres tipos principales de fuentes de alimentación ininterrumpida:
- En espera (de lo contrario, fuera de línea o en espera). Dichas fuentes están equipadas con interruptores automáticos que, en caso de falla de energía, cambian la carga de las baterías. Estos son sistemas simples y económicos, pero no están equipados con estabilizadores de voltaje de red (lo que significa que las baterías se gastan más rápido) y requieren un cierto tiempo para cambiar la alimentación de las baterías (aproximadamente 4 ms). Dichos UPS solo hacen frente a cortes de energía a corto plazo y se utilizan para dar servicio a equipos de producción no responsables.
- Línea interactiva. Dichas fuentes están equipadas con transformadores para estabilizar el voltaje de salida. Como resultado, se reduce el número de fuentes de alimentación conmutadas a las baterías y se ahorra vida útil de la batería. En este caso, el UPS no está diseñado para filtrar interferencias y controlar la forma del voltaje. Son óptimos para el suministro de energía ininterrumpido de equipos para los cuales solo es importante el valor del voltaje de entrada.
- En línea (en línea). En tales fuentes, se produce una conversión de doble voltaje. Primero, de variable a constante (se suministra a las baterías), y luego nuevamente a variable, que se utiliza para alimentar equipos industriales. En este caso, no solo el valor del voltaje está claramente controlado, sino también la fase, frecuencia y amplitud de la corriente alterna. En lugar de la doble conversión, algunos fabricantes utilizan inversores bidireccionales, que realizan alternativamente las funciones de un rectificador o inversor. Los UPS en línea ahorran energía y son más eficientes. Dichas fuentes son adecuadas para proteger equipos potentes y sensibles a la red.
Además, los UPS industriales se pueden dividir en dos grupos según el tipo de fuente de alimentación:
- El primero incluye fuentes de alimentación ininterrumpida, que se utilizan para proteger contra interrupciones en el suministro de energía de los procesos de producción y equipos de trabajo. Para este propósito, se pueden usar UPS de respaldo o de tipo interactivo con línea.
- El segundo son los UPS que se utilizan para el suministro ininterrumpido de energía de la infraestructura de TI: sistemas o servidores de almacenamiento de datos. Las fuentes de tipo en línea son adecuadas para esto.
Condiciones operacionales de UPS industriales
Las empresas de diversas industrias tienen sus propios detalles, lo que significa que se imponen diferentes requisitos a las fuentes de alimentación ininterrumpida. De hecho, cada proyecto de este tipo es único y necesita un equipo optimizado para sus propias condiciones. Estos son solo algunos ejemplos de detalles de producción:
- Los UPS utilizados en las refinerías para garantizar el funcionamiento seguro de las columnas de destilación se utilizan para el suministro de energía de emergencia no solo de los sistemas de control, sino también de los actuadores. En consecuencia, deben tener un alto poder.
- En las plantas de energía geotérmica, se libera un subproducto: dióxido de azufre gaseoso. Al entrar en contacto con la humedad atmosférica, forma vapores de ácido sulfúrico. Es capaz de destruir rápidamente los materiales utilizados para fabricar fuentes de alimentación ininterrumpida.
- En las plataformas de producción de petróleo en alta mar, otro peligro es el aumento de la humedad, la sal y la posibilidad de movimiento horizontal o vertical de la base en la que está instalado el UPS.
- Las plantas metalúrgicas tienen fuertes campos electromagnéticos que pueden causar interferencia y hacer que se disparen los disyuntores.
La lista anterior se puede reponer con docenas de otros ejemplos. Al mismo tiempo, independientemente de las características específicas de una empresa industrial, se requiere un funcionamiento confiable de las fuentes de alimentación ininterrumpida durante 15-25 años. Podemos distinguir dos factores principales que afectan el funcionamiento del UPS:
- Alojamiento Se desaconseja encarecidamente que se coloquen fuentes cerca de los consumidores de energía. Deben protegerse de los efectos de altas temperaturas, aire contaminado o influencias mecánicas. Para los UPS, la temperatura óptima es de 20–25 ° , pero continúan funcionando correctamente a temperaturas de hasta 45 ° . Un aumento adicional reduce la vida útil de la batería, ya que todos los procesos químicos en ellos se aceleran.
El aire polvoriento también es dañino. El polvo fino desempeña el papel de abrasivo y provoca el desgaste de las superficies de trabajo de los ventiladores y la falla de sus cojinetes. Puede intentar usar un UPS sin ventiladores, pero es mucho más confiable protegerlos inicialmente de tales influencias. Para esto, el equipo debe colocarse en una habitación separada con un régimen de temperatura mantenido y aire limpio. - Recuperación de electricidad. La idea misma de devolver parte de la electricidad a la red y su reutilización es ciertamente útil. Le permite reducir el consumo de energía. Los sistemas de recuperación se utilizan activamente, por ejemplo, en el transporte ferroviario, pero son perjudiciales para las fuentes de alimentación ininterrumpida. Cuando se usa energía inversa, el voltaje en el bus de CC aumenta. Como resultado, la protección se dispara y el UPS se transfiere al modo de derivación. Es imposible excluir por completo las consecuencias de la recuperación. Solo se pueden minimizar utilizando fuentes de alimentación ininterrumpidas por transformador.