Daily Archive: ۳ فروردین ۱۳۹۶

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

افزایش راندمان در برق خورشیدی

th482BNWLM

تولید انرژی پر بازده و کم هزینه از خورشید(برق خورشیدی)

 

برای بهره‌گیری از انرژی خورشید باید راهی جست تا انرژی پراکنده آن با بازده بالا و هزینه کم به انرژی قابل مصرف الکتریکی تبدیل شود. با توجه به محدودیت منابع سوخت فسیلی و زیانبار بودن استفاده غیراصولی اینگونه سوخت‌ها برای سلامت محیط‌زیست، پژوهش‌ها و کاربردهای انرژی‌های تجدیدپذیر (برق خورشیدی)در مجامع صنعتی و علمی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار شده است. در این میان برق خورشیدی با توجه به اینکه کاملا پاک و عاری از هرگونه آلودگی بوده و به عنوان منبع انرژی ارزان شناخته شده، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. ایران در بین مدارهای ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض شمالی قرار گرفته و در منطقه‌ای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده‌ها قرار دارد. میزان تابش انرژی خورشیدی در ایران بین ۱۸۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین‌زده شده که البته بالاتر از میزان متوسط جهانی است. در ایران به‌طور متوسط سالانه بیش از ۲۸۰ روز آفتابی گزارش شده که بسیار قابل توجه است. هزینه احداث ۱۶۰۰ مگاوات نیروگاه سیکل ترکیبی و شبکه مورد نیاز آن افزون‌بر ۶۴۵۰میلیارد تومان است که سالانه ۸۵۰میلیارد تومان آن متعلق به هزینه سوخت بدون احتساب هزینه راهبری است در صورتی که هزینه احداث نیروگاه خورشیدی با همان توان ۶۰۰۰میلیارد تومان است. مقایسه دو عدد ۶۰۰۰ و ۶۴۵۰میلیارد تومان حاکی از آن است که از نظر اقتصاد ملی، مولد خورشیدی در همان سال نخست ارزان‌تر از نیروگاه حرارتی متمرکز است.

 

thOOP5OB0J
موانع فراگیر شدن برق خورشیدی
به‌طور قطع می‌توان گفت مهم‌ترین مشکل موجود در صنعت برق خورشیدی میزان هزینه بالای ساخت و نصب آنها به ازای میزان توان تولیدی است. فناوری ساخت سلول‌های خورشیدی در دسته فناوری‌های بالا قرار دارد که نیازمند هزینه فراوانی است. به علاوه، با توجه به بازده نه‌چندان بالای سلول‌های رایج در بازار، قیمت تمام‌شده نصب این سلول‌ها به نسبت توان تولیدی آنها افزایش می‌یابد. با این وجود، با توجه به پیشرفت فناوری در طول سال‌های مختلف، هزینه تمام‌شده توان تولید شده توسط برق خورشیدی به‌طور چشمگیری کاهش یافته است.

 

thI7P246WA
بازده پایین سلول‌های خورشیدی در سیستم برق خورشیدی
یکی از مشکلات گونه‌های مختلف سلول‌های خورشیدی بازده تبدیل انرژی به نسبت پایین آنهاست به‌طوری که این مقدار در سلول‌های سیلیکونی (که رایج‌ترین نوع سلول‌های خورشیدی هستند) در محدوده ۳۰-۲۰ درصد قرار می‌گیرد. این مقدار در بهترین شرایط ممکن یعنی تابش کامل ۱۰۰۰ W/m۲ و بدون در نظرگیری آلودگی‌های محیطی و شرایط آب و هوایی مخل تابش، اندازه‌گیری شده است و بنابراین در شرایط واقعی بازده کمتری را دارد. این در شرایطی است که عوامل دیگری مانند افزایش دمای سلول، شرایط محیطی نظیر هوای ابری و… می‌تواند اثر منفی در این میزان بازده داشته باشد. بنابراین رویه دنیا به سوی افزایش هرچه بیشتر بازده سلول‌های خورشیدی است.

 

th4Q1SZL6F
بهبود کارآیی برق خورشیدی
بهبود کارآیی و افزایش ضریب نفوذ فناوری سلول‌های خورشیدی در جامعه در دو راهبرد خلاصه می‌شود: «کاهش قیمت تمام شده برق خورشیدیبه ازای توان تولیدی» و «افزایش بازده تبدیل انرژی در سلول‌های خورشیدی. » افزایش بازده و کاهش هزینه به نوعی با یکدیگر در ارتباط هستند به طوری که افزایش بازده به واسطه بهبود فناوری به احتمال زیاد باعث افزایش هزینه نیز خواهد شد و برعکس اما،‌ از سوی دیگر بازده بالاتر باعث کاهش سایر هزینه‌های برق خورشیدی از قبیل هزینه‌های مربوط به قطعات الکترونیک قدرت و… می‌شود. بنابراین، این امر نیازمند دستیابی به یک نقطه تعادل بهینه است.

 

solar-system-6-grid-interactive-mains-support
راهکارهای کاهش هزینه در برق خورشیدی
یکی از روش‌های کاهش هزینه در برق خورشیدیکاهش هزینه در مواد مصرفی در ماژول خورشیدی است. ماژول مجموعه‌ای از چندین تک سلول خورشیدی است که به‌صورت سری در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، ماده نیمه‌هادی یک ماده پیچیده و گران‌قیمت بوده و بخش بزرگی از هزینه‌های ماژول را در بر می‌گیرد. هزینه پلی‌سیلیکون برای ماژول‌های کریستال سیلیکون می‌تواند با این موارد کاهش یابد: ساخت ویفرهای نازک‌تر، کمینه کردن اتلاف‌های پلی‌سیلیکون در خلال فرآیند ویفرسازی، بهبود بازیافت ضایعات پلی‌سیلیکون و معرفی روش‌های کم‌هزینه‌تر در خالص‌سازی مواد اولیه پلی‌سیلیکون.

 

 

SolarPod-Portable-Solar-Generator-Briefcase-Panel
راهکارهای افزایش بازده در برق خورشیدی–برق خورشیدی
افزایش بازده ماژول، راهکاری دیگر برای کاهش هزینه بر وات سلول‌های خورشیدی است. تاکنون بهبودهای خوبی در بازده نسل‌های مختلف سلول‌های خورشیدی حاصل شده است اما راه زیادی برای بهبود بازده در سلول‌های خورشیدی مانده و این امر مستلزم پیشرفت در فعالیت‌های تحقیق و توسعه در مراکز پژوهشی است. برای انواع مختلف سلول خورشیدی بازده‌های تئوری، آزمایشگاهی و عملی به دست آمده و تمام تلاش بر این است تا شکاف میان این مقادیر بازده کاهش یابد. یکی از مباحث مهم در بهبود بازده سلول‌های خورشیدی بهبود مواد به کار رفته در این سلول‌هاست. به‌عنوان نمونه، تلاش‌های فراوانی در جهت استفاده از موادی فراوان، غیرسمی و با فرآیند فرآوری ساده برای سلول‌های لایه نازک شده است. از سوی دیگر، فراتر از بحث مواد مصرفی، طرح‌های مفهومی نوینی برای سلول‌های خورشیدی ارائه شده است که می‌تواند منجر به کاهش هزینه و حتی افزایش بازده شود. سلول‌های ارگانیک، نانوساختار و رنگدانه‌ای از این دسته هستند که در فازهای اولیه توسعه تجاری به سر می‌برند. این فناوری‌ها ارائه‌دهنده هزینه‌های پایین‌تر برای ماژول‌ها به واسطه استفاده از مواد ارزان‌تر و با فرآوری ساده‌تر هستند. اگرچه چالش‌هایی نیز در دستیابی به بازده‌های بالا و قابلیت اطمینان بلندمدت در این فناوری‌ها وجود داشته است.

impianti-pannelli-solari-fotovoltaici_O1
راهکارهای فناوری نانو در بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی–برق خورشیدی
فناوری نانو با روش‌های گوناگونی بر عملکرد سلول‌های خورشیدی تاثیر مثبت گذاشته است. با استفاده از فناوری نانو می‌توان به روش‌های مختلف حاملین بار را در سلول‌های خورشیدی افزایش داد، نور بیشتری جذب کرد و یا به روشی خاص باعث بهبود کارآیی سلول شد. برخی از این موارد عبارتند از:
سلول‌های خورشیدی نانوبلوری
از جمله فناوری‌های سلول‌های خورشیدی نانوبلوری می‌توان به سلول‌های حساس شده به رنگزا و سلول‌های حساس شده به نقاط کوانتومی اشاره کرد. این فناوری‌ها علاوه بر اینکه روشی برای بهبود سلول‌های خورشیدی متداول نظیر سلول‌های سیلیکونی است با ارائه مفاهیمی نوین از جذب انرژی خورشیدی، ارائه‌دهنده نسل جدیدی از فناوری سلول‌های خورشیدی است. درواقع پس از نسل‌های اول و دوم سلول خورشیدی، این فناوری‌های مبتنی بر فناوری نانو تشکیل‌دهنده نسل سوم سلول‌های خورشیدی هستند. این دسته از سلول‌های خورشیدی به نسبت سلول‌های خورشیدی متعارف بازده بسیار بهتری دارند؛ به علاوه، آینده بسیار درخشانی نیز برای این نسل از سلول‌های خورشیدی قابل تصور است.

 

ktt_strong_style_color_b82220_solar_strong_s10kw_strong_style_color_b82220_10kw_solar_power_system_strong
نانوسیال‌ها و سلول‌های خورشیدی—برق خورشیدی
در سلول‌های خورشیدی، بیشتر حرارت تابش شده یا جذب و یا به محیط بیرون بازتابیده می‌شود. تشعشعات جذب‌شده باعث افزایش دمای سلول می‌شود که این امر موجب کاهش بازده سلول شده و اثر منفی بر عملکرد آن دارد. در این زمینه، پژوهش‌های بسیاری بر نقش نانوسیال‌ها در خنک‌کنندگی تجهیزات حرارتی مختلف نظیر ابزار الکترونیکی و رادیاتور خودرو اشاره دارند. در نتیجه، استفاده از نانوسیال برای خنک‌کنندگی سلول‌های خورشیدی منطقی به نظر می‌رسد. نانوسیال‌ها به‌دلیل رسانایی حرارتی بسیار بالای خود، گزینه بسیار مناسبی در این زمینه هستند. در نتیجه، علاوه بر قابلیت تولید توان الکتریکی در سلول‌های خورشیدی، می‌توان از حرارت جذب شده نیز بهره برد که این امر، افزایش‌دهنده بازده کلی تبدیل توان سلول است.

 

۷۷۰۶۳۳۱۶
فناوری نانو و سلول‌های خورشیدی در ایران
با وجود عمر نه‌چندان بالای فناوری نانو در کشور، خوشبختانه این حوزه از دانش پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. جایگاه ایران در میان کشورهای جهان (رتبه هفتم تولید علم در نانوفناوری در جهان) موید این مطلب است. شرکت‌های فراوانی در این حوزه در کشور در حال فعالیت هستند (در مقیاس صنعتی یا آزمایشگاهی) که هر سال بر تعداد آنها افزوده می‌شود. این شرکت‌ها در حوزه‌های مختلفی از علوم و فناوری مشغول فعالیت هستند. با وجود پیشرفت‌ها و فعالیت‌های قابل توجه در حوزه‌هایی نظیر تجهیزات و بهداشت و سلامت، متاسفانه در حوزه انرژی (در اینجا سلول‌های خورشیدی) فعالیتی در مقیاس صنعتی مشاهده نشده است. اگرچه کارهای پژوهشی متعددی در قالب ثبت اختراع انجام شده که در صورت حمایت و سرمایه‌گذاری، قابلیت صنعتی شدن را خواهد داشت.

۱

 برق خورشیدی—برق خورشیدی

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a7%d9%81%d8%b2%d8%a7%db%8c%d8%b4-%d8%b1%d8%a7%d9%86%d8%af%d9%85%d8%a7%d9%86-%d8%af%d8%b1-%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c-2/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

یو پی اس

­

 

thCXT8DDM4

همه چیز درباره یو پی اس

یو پی اس دستگاهی الکترونیکی به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاه­های مصر­ف­ کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیت­های فوق­العاده زیاد، جزو تجهیزات حیاتی مجموعه­ های کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، آزمایشگاهی و بیمارستانی می­باشند.

کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظه­ای یا دایم، نمونه­ هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه­ های برق شهری می­باشند. دستگاه­های الکترونیکی پیشرفته و حساس (نظیر     سیستم­های کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتاً دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.

در کشورهای پیشرفته علیرغم قطع برق شهر، دستگاه یو پی اس از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب می­شود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر می­گردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان­های جبران­ ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین می­رود.

در مورد سایر سیستم­های حساس نظیر دستگاه­­های مخابراتی و شبکه­ های اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخش­های مختلف دستگاه به هم خورده و بر اثر قطع و وصل­های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می­شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه می­گردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان می­شود.

این دستگاه یو پی اس نام دارد. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق می­توان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاه­ها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، آلودگی صوتی، دود زا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعد از قطع برق و لزوم سرویس و بازبینی دایمی عملاً کاربردی در دستگاه های حساس ندارد. دستگاه­های یو پی اس با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگی­ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستم­­ها در مقابل اختلالات برق شبکه می­باشند.

۵۴۵۵ddfe50050

انواع اختلالات رایج در برق شهر:

برای درک اهمیت یو پی اس ها، در این بخش به بررسی اختلالات رایج در برق شهر می­پردازیم.

قطع برق (Blackout/Power Failure)

به قطع کامل برق برای مدتی طولانی تر از یک دقیقه اطلاق شده که در هنگام وقوع آن، منبع برق کاملاً از کار می­افتد.

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این وضعیت ممکن است در اثر بروز اشکال در خطوط نیرو مانند قطع کلیدها، فیوزها و یا حوادثی نظیر طوفان همراه با رعد و برق و یا سایر شرایط ایجاد گردد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

  • از دست رفتن اطلاعات در حال اجرا در RAM و یا Cache
  • توقف عملیات اجرایی و عدم امکان فعالیت
  • ضرر ناشی از زمان از دست رفته برای تنظیم یا تعمیر سیستم آسیب دیده
  • زیان­های تجاری در معاملات اینترنتی On-line
  • بروز خطر جانی در تجهیزات درمانی (سیستم­های کنترل حفظ حیات)

افت لحظه­ ای ولتاژ (Sag Power)

به کاهش کوتاه مدت ولتاژ برق اطلاق شده که تقریبا ۸۵% از کل اختلالات موجود در برق شهر را شامل می­شود.

۱۲۹۷۲۴۰۳۲۷۷۵

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این امر ناشی از سوئیچ کردن یک بار با توان بالا مانند دستگاه­های تهویه هوا یا راه انداختن موتورهای الکتریکی، تاسیسات حرارتی و برودتی و یا بروز اتصال کوتاه در مناطق اطراف می­باشد. همچنین عدم دقت در انتخاب سایز مناسب برای کابل­های برق استفاده شده در ساختمان و تغییرات شبکه در زمان اوج مصرف بخصوص در فصل گرما از دیگر عوامل ایجاد این اختلال است.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

در صورتیکه ولتاژ منبع اصلی آنقدر پایین بیایدکه منبع تغذیه کامپیوتر نتواند ولتاژی دریافت کند، افت  ولتاژ باعثRestart شدن کامپیوتر می­شود. هنگ کردن کامپیوتر، قفل کردن صفحه کلید، کم یا زیاد شدن نور لامپ­ها و کوچک شدن صفحه تصویر مانیتور از دیگر تبعات این نوع اختلال می­باشد.

همچنین بدلیل ثابت بودن توان الکتریکی دستگاه مصرف­­کننده، افت ولتاژ سبب افزایش کوتاه مدت جریان شده و به تبع آن باعث کم شدن راندمان و کوتاه شدن عمر دستگاه مصرفی می­گردد.

افزایش لحظه ای ولتاژ (Power Surge)

عبارتست از افزایش لحظه ای دامنه­ ی ولتاژ که برای چند سیکل پیاپی ادام هدار و در حدود  ثانیه طول می­کشد.

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این اختلال معمولاً به دلیل سوئیچ نمودن بار در مراکز فرعی و یا به یکباره خاموش شدن دستگاه­های توان بالا و یا پرمصرف بوجود می­آید. همچنین اتصال کوتاه و عدم توجه به سایز مناسب برای کابل­های برق نیز از عوامل ایجاد آن می­باشند.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

این اختلال باعث وارد آمدن فشار به دستگاه­های حساس شده و در طول زمان سبب خرابی آنها        می­گردد. همچنین می­تواند باعث بروز خطا در داده ­های دیجیتال و قفل شدن کامپیوتر شود.

کم و زیاد شدن نور لامپ­ها و تغییرات ناگهانی در عرض تصویر مانیتور نیز از اثرات محسوس افزایش لحظه ای ولتاژ می­باشد.

ولتاژ ضعیف (Brownout/Under Voltage)

به ضعیف شدن ولتاژ برای مدت زمان طولانی گفته می­شود.

whai-is-ups

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این اختلال زمانی ایجاد می­شود که منبع اصلی تولید برق، قدرت تامین توان مورد نیاز شبکه (بار مصرفی) را ندارد، به همین دلیل شرکت برق، ولتاژ شبکه سراسری را کاهش می­دهد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

برای یک بار مصرفی، با توان ثابت، کاهش ولتاژ شبکه سبب افزایش جریان بار خواهد شد که این افزایش به نوبه خود می­تواند سبب کاهش طول عمر قطعات بکار رفته در دستگاه مصرفی شود.

کاهش ولتاژ بیش از یک دقیقه می­تواند موجب عملکرد نادرست تجهیزات گردد. مثلا در یک موتور القایی، می­تواند منجر به بالا رفتن تلفات حرارتی و یا تغییر سرعت (دور موتور) شود.

ولتاژ قوی (Over Voltage)

به قوی و یا بیشتر شدن دامنه ­ی ولتاژ برای مدت زمان طولانی که می­تواند موجب بالا رفتن توان راکتیو در خروجی بانک­های خازنی شود اطلاق می­شود.

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

 

صاعقه و رعد و برق از مهمترین عوامل ایجادکننده این نوع اختلال می­باشد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

باعث سوختن دستگاه مصرفی و یا آتش سوزی می­شود.

نوسانات فرکانسی (Frequency Variation)

به تغییر فرکانس شکل موج ورودی اطلاق می­شود.

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این اختلال معمولا در جاهایی دیده می­شود که منبع تولید انرژی برای تغذیه­ ی دستگاه­ ها، ژنراتور (موتور برق) باشد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

نوسانات فرکانسی باعث برش ولتاژ و کاهش دقت دستگا­­ه های حساس آزمایشگاهی، مخابراتی، تجهیزات پزشکی و… و همچنین به هم خوردن همزمانی (Synchronizing) در برخی دستگاه­ ها که با عبور از صفر ولتاژ کار می­کنند، می­شود.

اعوجاج­ هارمونیکی (Harmonic Distortion)

به اغتشاش­های پریودیک و شبه سینوسی ولتاژ منبع و یا به جریانی که بارهای غیر خطی از منبع می­کشد گفته می­شود.

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

هارمونیک­ها عموما توسط بارهای غیرخطی بوجود می­آیند که از برق شهر جریان هایی بالا می­کشند. مانند کامپیوتر، دستگاه ­های فتوکپی، پرینترهای لیزری، موتورهای دوار با سرعت متغیر، دستگاه­ های جوشکاری و…

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

هارمونیک­ها باعث افزایش نامناسب جریان می­شوند و این افزایش اثر خود را در دماهای بالا نشان داده و باعث خرابی اجزای تشکیل­ دهنده و افزایش حرارت دستگاه می­شوند.

دمای تولید شده بوسیله هارمونیک­ها می­تواند سیم­ های اصلی نول سایت را خراب کند مگر آنکه سیم­ها به اندازه کافی ضخیم در نظر گرفته شوند.

حالت­های گذرای سوئیچینگ (Switching Transients)

به تغییرات ناخواسته و لحظه­ های فرکانس از مقدار تعیین شده گفته می­شود.

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

پیدایش عناصر نیمه هادی (ترانزیستورها) و استفاده­ ی فراوان از آنها در شبکه ­های قدرت، عامل مهمی برای ایجاد هارمونیک در سیستم­های قدرت می­باشد.

اکثر PC­ها توسط منابع تغذیه سوئیچینگ تغذیه می­شوند و این باعث می­شود مشکلات مربوط به هارمونیک­ها با افزایش تعداد کامپیوترها به صورت تصاعدی بالاتر رود.

نویز الکتریکی (Electrical Line Noise)

نویز در واقع تغییرات نامنظم و کاملا اتفاقی ولتاژ است. تداخل الکترومغناطیس (EMI) و یا تداخل ناشی از فرکانس­های رادیوئی (RFI) از انواع نویز هستند.

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

نویز الکتریکی در اثر مشکلات کابل، کابل­کشی و مجاورت با تجهیزات فرکانس رادیویی، القای امواج روی خطوط انتقال، کارکرد ترانسفورمرها، ژنراتورها و دستگاه­ های صنعتی بوجود می­آید.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

نویزها باعث سوء کارکرد و بروز خطا در برنامه­ های اجرایی و فایل­های اطلاعاتی می­گردد. به طور­کلی نویز الکتریکی می­تواند باعث اشکالات نرم افزاری (مانند Hang نمودن کامپیوتر) و در نتیجه از دست رفتن اطلاعات شده ولی موجب آسیب­های سخت­افزاری نمی­گردد.

نویزها دو نوع اند:

  1. Normal Mode Noise
  2. Common Mode Noise

۱- Normal Mode Noise 

این نویزها عموما بین خطوط فاز و نول شبکه دیده شده و باعث آسیب منابع تغذیه، بردها و اجزای تشکیل دهنده مدار می­شوند.

 

۲- Common Mode Noise

بیشتر نویزها از این دسته ­اند و بین خطوط فاز و ارت یا نول و ارت وجود داشته و باعث از دست رفتن اطلاعات در کامپیوترها می­شوند.

تاثیر نویز در بیت­های اطلاعاتی:

طبق منطق موجود در تجهیزات و دستگا­ه ­های کامپیوتری، سطح ولتاژ صفر ولت، سطح منطقی صفر و سطح ولتاژ ۵ ولت، سطح منطقی یک در نظر گرفته شده است.

نویزهای وارد شده به سیستم­ها در سطوح منطقی مختلف، می­توانند بر روی سیستم تأثیر­ گذاشته و سطح منطقی را تغییر دهند.
اسپایک (Spike)

عبارتست از افزایش بسیار زیاد لحظه­ای ولتاژ

 

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

ضربات ناشی از رعد و برق و یا عواملی که باعث سقوط خطوط انتقال برق می­شوند، باعث بروز این اختلال می­گردند. مانند: طوفان، تصادفات و …

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

باعث سوختن مدارهای داخل کامپیوتر شده و یا با سوختن هارد (Hard Disk) باعث از بین رفتن اطلاعات می­گردد.

آماری از اختلالات برق

آمار اختلالات برق بر روی کامپیوتر، ارائه شده توسط Computer World

chart همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

 

شکل شماره ۱-۳

آمار اختلالات برق در مدت یک ماه، ارائه شده توسط شرکت IBM

chart2 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۲-۳

آمار انواع اختلالات برق در مدت یک ماه، ارائه شده توسط شرکتAT&T

Page 16 Image 17 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۳-۳

پارامترهای اصلی جهت خرید دستگاه یوپی اس

(Total Harmonic Distortion) THD

وجود بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می­کنند، به دلیل ایجاد هارمونیک در شبکه، باعث داغ شدن سیم­ های نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می­شوند. بنابراین برای مکان­هایی که تعداد دستگاه ­های کامپیوتری زیادی دارند، توصیه می­شود از یو پی اس باTHD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% استفاده شود.

Switch Time

به فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهر به باتری و بالعکس گفته می­شود. هر چه این زمان بیشتر باشد احتمال Restart شدن کامپیوتر در لحظه سوئیچ بیشتر خواهد بود. دستگاه­ هایی که زمان سوئیچ آنها حدود صفر است به دستگاه ­های On-Line معروف هستند.

Backup Time

زمان مورد نیاز برای وضعیتی است که برق شهر قطع شده و لازم است برای تغذیه بار مصرفی از شارژ باتری استفاده شود. این زمان بستگی به باتری دارد و با کم و زیاد شدن باتری، کم و یا زیاد می­شود. یو پی اس  ممکن است دارای باتری داخلی بوده و یا امکان اضافه نمودن باتری خارجی (کابینت باتری) به جهت طولانی نمودن مدت زمان برق­ دهی، برای آن وجود داشته باشد.

Noise Filtration

فیلتراسیون نویز بسته به مکان استفاده تغییر می­کند و زمانی که کنترل نویزهای Normal و Common ورودی به سیستم مهم است از آن استفاده می­شود.

Audible Noise

زمانی که دستگاه روشن است بر اساس صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویز صوتی سیستم مشخص می­شود.

Size & Weight

سایز و حجم دستگاه می­تواند بر­اساس مکان استفاده متفاوت و در بحث حمل و نقل و یا خدمات مهم باشد.

Interface and Ergonomy

شکل ظاهری و تناسب دستگاه با توجه به نوع و مکان استفاده، نقش مهمی در انتخاب یو پی اس دارد.

Robustness and Reliability

استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط سخت و بحرانی از مهمترین پارامترهای انتخاب یوپ یاس مناسب می­باشد.

Technology & Wave Shape

یکی از پارامترهای مهم در انتخاب یوپی اس مناسب، تکنولوژی ساخت آن می­باشد که توضیحات آن­ها در ادامه آمده است.

چنانچه منابع تغذیه دستگاه ­های مورد استفاده (بار) بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجاجی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی لازم باشد، توصیه می­شود از یو پی­ اس ­های On-line استفاده شود و چنانچه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی از درجه اهمیت کمتری برخوردار است، یوپ­یاس­های Line-Interactive توصیه می­شود.

Rated VA

توان نامی دستگاه پارامتری است که از دو راه می­توان مقدار آن را محاسبه و سپس دستگاه مناسب را خریداری نمود.

روش اول: مجموع مقادیر توان دستگاه­های مصرفی بر حسب وات را محاسبه نموده و بر۰٫۶  تقسیم می­نمائیم. عدد به دست آمده، مقدار توان مصرفی می­باشد.

روش دوم: مقدار کل جریان را به دست آورده و آن را در ۲۲۰ ضرب نموده تا مقدار توان مصرفی به دست آید.

عدد به دست آمده از روش ۱ یا ۲ را با توجه به رنج تولیدی یو پی اس موردنظر را بیابید.

برای مثال من می­خواهم برای کامپیوتر خود، یو­پی­ اسی را انتخاب نمایم. ابتدا از پشت Power کامپیوتر، مشخصات مانیتور و یا تجهیزات دیگر، وات­های مربوطه را پیدا کرده و با هم جمع می­کنم، که برای مثال عدد ۲۵۰W به دست می­آید. حال بر ۰٫۶ تقسیم کرده تا عدد ۴۱۶٫۶ به دست آید. بنابراین یو پی اس مورد انتخاب من باید VA 416.5 خروجی داشته باشد تا در حالت Full Load کار کند. پیشنهاد می­شود که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا % ۷۰ از توان خروجی یو پی اس باشد. بنابراین از  دستگاه ۶۳۰ SM که دارای توان خروجی VA 630 و یا دستگاه  ۱۲۵۰ SM که دارای توان خروجی VA 1250 می­باشد بسیار مناسب است.

Input Voltage Range

به میزان تغییرات ولتاژ ورودی یوپی اس گفته می­شود. مثلا دستگاه یو پی اس که بازه­ ی ولتاژ ورودی آن VAC 148-270باشد، بدان معناست که یو پی اس بین ولتاژ  ۱۴۸ تا ۲۷۰ ولت برق شهر بدون استفاده از باتری و با در اختیار گرفتن فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه می­دهد.

Input Frequency Range

به میزان تغییرات فرکانس ورودی یو پی اس گفته می­شود. مثلا دستگاه یو پی اس که بازه­ ی فرکانس ورودی آن %۵ ± Hz­۵۰­می­باشد، بدان معناست که  یوپی­ اس در بازه­ ی فرکانسی۴۷٫۵  تا ۵۲٫۵ هرتز بدون استفاده از باتری و با در اختیار گرفتن فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و خروجی مناسبی را ارائه می­دهد. یو پی اس در خارج از این بازه، ورودی یو پی اس را غیرنرمال تشخیص داده و در حالت Backup و ولتاژ خروجی را از باتری تأمین می­نماید.

Output Voltage Range

  • Line Regulation
  • Load Regulation

بازه ­ی ولتاژ خروجی یو پی اس که مقدار آن با بازه­ ی ولتاژ ورودی دستگاه­های مصرفی باید هماهنگ باشد.

Output Frequency Range

بازه­ ی فرکانس خروجی یو پی اس که مقدار آن با بازه­ ی فرکانس ورودی دستگاه­ های مصرفی باید هماهنگ باشد.

Efficiency

  • Normal Mode
  • Backup Mode

مقدار توان خروجی دستگاه یو پی اس با توجه به مقدار توان ورودی دستگاه تحت عنوان Efficiency مطرح بوده که این عدد معمولا %۱۰۰ نیست، زیرا مقداری از توان ورودی توسط خود یوپ یاس مصرف   می­شود.

میزان راندمان و کارایی دستگاه بنا به نوع تکنولوژی ساخت متفاوت و به خصوص در حالت باتری به علت تغذیه از باتری­ها از اهمیت ویژه برخوردار است.

Efficiency در دستگاه­ های Line-Interactive  بین % ۸۰-۷۰ بوده و در دستگاه ­های On-Line بیش از %۸۰ می­باشد.

UPS Management Software

یکی از معیارهای مهم جهت خرید یوپی­اس، بررسی بحث مدیریت آن توسط نرم­ افزارهای مرتبط با یو پی اس می­باشد. مانیتورینگ و کنترلینگ یو پی اس (حتی به صورت Remote)، مکانیزم Auto Saving فایل­ها در زمان­های بحرانی، کاربرپسند بودن و پشتیبانی آن از سیستم عامل­های مختلف از جمله مهمترین ویژگی­های یک نرم­افزار مدیریت یوپی­اس می­باشد.

 

انواع تکنولوژی ساخت یوپی اس

ساختار کلی یو پی ­اس

برق ورودی وارد یک مبدل (Converter) شده و با رگولاسیون که در خروجی خود انجام می­دهد وارد بار مصرفی می­شود. یک منبع انرژی باتری هنگام قطع برق، انرژی را تأمین کرده و به منظور محفوظ ماندن انرژی در لحظه سوئیچینگ از برق به باتری و بالعکس از یک خازن استفاده می­شود. (شکل شماره۱-۵)

Page 21 Image 18 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱-۵: ساختار کلی یوپی اس

انواع تکنولوژی­های شناخته شده جهت ساخت یوپ­یاس عبارتند از:

  • Standby
  • Line-Interactive
  • Ferro resonant
  • Double Conversion
  • Delta Conversion

در این قسمت سعی داریم شما را با سه نوع تکنولوژی ساخت یوپی اس آشنا نمائیم.

Line-Interactive Technology

در این نوع تکنولوژی برق ورودی وارد بخش Power Interface شده و خروجی را تأمین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می­گیرد.

Inverter در حالت نرمال (برق شهر) وظیفه شارژ باتری و در حالت قطع برق شهر، وظیفه تولید برق سینوسی از انرژی ذخیره شده در باتری را بر عهده دارد. (شکل شماره ۲-۵)

Page 22 Image 19 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۲-۵: ساختار تکنولوژی Line-Interactive

برق ورودی وارد فیلتر شده و ترانس AVR (Automatic Voltage Regulation) عمل تضعیف (Buck) یا افزایش (Boost) برق ورودی را انجام می­دهد و با یک رگولاسیون خوب، برق را به بار مصرفی می­رساند.

  • بررسی حالت نرمال

Page 22 Image 20 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره۳-۵: ساختار تکنولوژی Line-Interactive در حالت نرمال

  • بررسی حالت باتری

Page 23 Image 21 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۴-۵: ساختار تکنولوژی Line-Interactive در حالت باتری

محصولات مرتبط

محصولاتی که از این تکنولوژی استفاده می­کنند به دو سری تقسیم می­شوند:

  • Smart Micro UPS
  • Smart Sine Plus

Smart Micro UPS

این دستگاه در دو مدل Desktop و Rack-Mount و با توان­­های خروجی  VA 630 و VA 1250 طراحی شده است و شکل موج خروجی این سری از دستگاه­ها در حالت نرمال (برق شهر)، سینوسی کامل و در حالت سوئیچینگ از برق شهر به Inverter، شبه سینوسی بوده و مدت زمان سوئیچ msec 2.5 می­باشد.

Page 23 Image 22 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره۵-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر (شکل موج خروجی: شبه سینوسی)

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده ­ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرس http://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

Smart Sine Plus

این دستگاه در دو مدل Desktop و Rack-Mount و با توان­های خروجی VA 1500، VA 2000 و VA 3000 طراحی شده است. شکل موج خروجی این سری از دستگاه­ها در حالت نرمال (برق شهر) و هم در حالت قطع برق، سینوسی کامل و مدت زمان سوئیچ msec 2-4 می­باشد.

Page 24 Image 23 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۶-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر (شکل موج خروجی: سینوسی کامل)

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده ­ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرس http://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

Ferro Resonant

دستگاهی که شرکت فیام صنعت آن را عرضه و به واسطه­ ی آن، ایران را در رده سومین کشور تولیدکننده ­ی این تکنولوژی پس از آمریکا و آلمان قرار داده است Ferro Resonant UPS می­باشد. (شکل شماره ۷-۵)

Page 25 Image 24 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۷-۵: تکنولوژی Ferro Resonant

خواص ویژه ترانسفورمر فرورزنانت:

  • رگولاسیون ولتاژ بطور پیوسته
  • توانایی حذف نویز Common Mode در حد ۱۲۰dB
  • توانایی حذف نویز Normal Mode در حد ۶۰dB
  • ساخت شکل موج سینوسی مستقل از شکل موج ورودی
  • توانایی تصحیح ضریب توان
  • توانایی ذخیره­سازی انرژی در لحظات گذر
  • سازگاری با منابع تغذیه سوئیچینگ

Page 25 Image 25 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۸-۵: ترانسفورمر

  • بررسی حالت نرمال

درحالت نرمال (برق شهر)، Inverter قطع می­باشد و ورودی مستقیماً وارد ترانس شده تا خروجی فراهم شود.

Page 26 Image 26 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۹-۵: ساختار تکنولوژی Ferro Resonant در حالت نرمال

  • بررسی باتری

Page 26 Image 27 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۰-۵: ساختار تکنولوژی Ferro Resonant در حالت باتری

محصولات مرتبط

  • Smart Ferro Resonant Series

این سری از دستگاه­ها دارای توان­های خروجی ۱۵۰۰VA، ۲۰۰۰VA، ۳۰۰۰VA و ۵۰۰۰VA در محدوده­ ی ولتاژ ورودی ۱۷۰-۲۶۰VAC، به صورت تک­فاز و شکل موج خروجی آن در هم حالت نرمال (برق شهر) و هم در حالت قطع برق، سینوسی کامل می­باشد.

Page 27 Image 28 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۱-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر  (شکل موج خروجی: سینوسی کامل)

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده ­ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرس http://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

Double Conversion

در این تکنولوژی برای ساخت ولتاژ خروجی، یکبار تبدیل AC به DC و یک بار تبدیل DC به AC انجام می­گیرد به همین علت به این نوع تکنولوژی Double Conversion می­گویند. ابتدا ولتاژ ورودی تبدیل به DC می­شود تا وابستگی به برق ورودی از بین رفته و سپس خروجی از آن به وجود می­آید. (شکل شماره ۱۲-۵)

Page 28 Image 29 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۲-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion

  • بررسی حالت نرمال

در حالت نرمال، ورودی وارد یک فیلتر و سپس یک مدار Inverter شده و از طریق Static Switch وارد خروجی می­شود.

Page 28 Image 30 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۳-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion در حالت نرمال

 

  • بررسی حالت باتری

در حالت باتری، ورودی از مدار قطع است و باتری­ها خروجی را تأمین می­کنند.

Page 29 Image 31 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۴-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion در حالت باتری

  • بررسی حالت Bypass

در این حالت مدارات داخلی یوپ یاس (شکل شماره ۱۵-۵) حذف و خروجی مستقیما از ورودی تأمین می­گردد.

این وضعیت در دو مورد زیر کاربرد دارد:

  • الف) در زمان تعمیر و یا سرویس دستگاه، نیازی به قطع آن از سیستم برق­ده ی نمی­باشد، یعنی سرویس کار به جای آن که مجبور باشد تا کامپیوتر­ها را خاموش نماید، می­تواند یوپی­اس­ها را تعمیر نماید. (Bypass به صورت دستی)
  • ب) در زمان ایجاد Fault برای دستگاه یوپ یاس (مثلاً OverLoad، OverHead و…) یوپی­اس به جای آن که خروجی دستگاه را قطع نماید، خود را به حالت Bypass برده تا از خاموش شدن کامپیوترها جلوگیری نماید. (Bypass به صورت اتوماتیک)

Page 30 Image 32 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۵-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion در حالت Bypass

محصولات مرتبط

  • :Smart Double Conversion Series

این دستگاه دارای توان خروجی VA 1500 تا VA 10000، محدوده­ ی ولتاژ ورودی VAC 170-270، به صورت تک فاز و شکل موج خروجی در حالت نرمال (برق شهر) و هم در حالت قطع برق، سینوسی کامل می­باشد.

Page 30 Image 33 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۶-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر (شکل موج خروجی: سینوسی کامل)

Page 31 Image 34 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

شکل شماره ۱۷-۵: لحظه سوئیچ از اینورتر به برق (لحظه سوئیچ از اینورتر به برق)

یکی از ویژگی­های ممتاز دستگاه­های سری SDC فیام صنعت آن است که توانائی کارکرد با ژنراتورها را داراست.

Page 31 Image 35 همه چیز درباره یو پی اس | یو پی اس | باتری

 

شکل شماره ۱۸-۵: شکل موج خروجی دستگاه SDC در زمان استفاده از ژنراتور در ورودی

منبع:http://fiammco.ir

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%db%8c%d9%88-%d9%be%db%8c-%d8%a7%d8%b3/