Как рассчитать ибп для компьютера по мощности

Калькуляторы для определения мощности ИБП

Для расчета времени работы техники от источника бесперебойного питания существуют удобные онлайн-калькуляторы. Они позволяют в два клика получить примерный уровень автономности выбранного ИБП. Но насколько они точные и можно ли доверять таким онлайн-утилитам? Разберемся на примере игрового компьютера среднего уровня с недорогим ИБП.

Потребляемая мощность компьютерных компонентов

Производители компьютерных комплектующих всегда указывают уровень потребления энергии для своего изделия. В большинстве случаев этот показатель немного завышен и являет собой максимально возможную нагрузку. Достичь этих цифр в реальных условиях довольно сложно. Чтобы мы могли оценить объективность таких калькуляторов, сделаем замеры с помощью ваттметра. Когда есть точные значения проще подобрать ИБП исходя из его максимальной мощности и автономности.

Стоить упомянуть качество блока питания — он играет важную роль, когда речь заходит о потреблении электричества. В обзоре использовался недорогой Chieftec 600W Proton с сертификатом 80 Plus Bronze. Этот сертификат значит, что КПД (коэффициент полезного действия) не падает ниже 80 %. Данный коэффициент является динамичным и зависит от степени нагрузки. Примерные параметры указаны в таблице ниже. Оптимальная нагрузка для блоков питания — 50% от максимальной мощности.

Условный дешевый блок питания от No-Name бренда имеет наклейку «550Вт» (хотя на самом деле он выдает всего лишь 350–400 Вт) и КПД около 70 %. С таким чудом техники источник бесперебойного питания проработает значительно меньше, чем с качественным блоком питания класса 80Plus из-за огромных энергетических потерь.

Реальный и теоретический расчет мощности компьютера

Существуют калькуляторы для подбора блока питания и ИБП — они учитывают максимальную мощность отдельных комплектующих и предлагают оптимальный блок. Посмотрим, сколько же по мнению онлайн-сервиса от Be-Quiet должен потреблять тестируемый в обзоре компьютер и сколько он реально потребляет (замеры ваттметром).

471Вт — это кажется недостижимо для 10700К и RTX2060 в нормальных условиях. При 100 % нагрузке процессора (кодирование видео) или высокой нагрузке всей системы (ААА-игры) удавалось едва ли перейти значение 300Вт. Разгон CPU до 5.2 ГГц немного изменил бы ситуацию, но не до таких значений. Такие калькуляторы всегда показывают потребление с 30–50 % запасом.

Во время теста к источнику бесперебойного питания APC Back-UPS 650 был подключен монитор LG 24GN600-B и системный блок среднего уровня. На фото покажем показатели потребления энергии всей системы в разных сценариях: просмотр видео высокого разрешения, требовательные игры и кодирование видеоматериалов.

Конфигурация тестируемого системного блока и подключенная периферия:

• Процессор: Intel Core i7-10700K
• Видеокарта: Nvidia RTX 2060 Palit
• Материнская плата: Asus PRIME Z490M-PLUS
• Оперативная память G.Skill DDR4 32 Gb 3200 MHz Ripjaws V
• Блок питания: Chieftec 600W Proton (BDF-600S)
• Корпус: NZXT S340
• Накопитель 1: SSD Kingston A400 480 Gb
• Накопитель 2: Kingston A2000 1 Tb
• Наушники: Sven AP-520
• Мышка: Logitech G102
• Клавиатура: Logitech K280e

Монитору в отдельности требуется не менее 10 Вт в зависимости от яркости и частоты обновления. При 100 % яркости и 144 Гц из розетки уходит около 30 Вт. В технических характеристиках этой модели указано значение 34 Вт — имеется ввиду максимально возможная пиковая нагрузка.

В играх компьютер расходует 250–300 Вт.

Если вы занимаетесь видеосъемкой и кодированием видео — рассчитывайте на 10 минут автономной работы.

Мощности APC Back-UPS 650 более чем достаточно для этого компьютера, хотя автономность минимальная.

Калькулятор ИБП APC

Первой проверили онлайн-утилиту от производителя тестируемого ИБП APC Back-UPS 650. Калькулятор предлагает выбрать уже готовые варианты электроники или ввести свое значение. Не все пользователи знают сколько потребляет их ноутбук или компьютер, поэтому данный калькулятор весьма лояльный к новичкам. С ним разберется даже пожилой человек, не имеющий технических знаний.

Если вам известно сколько потребляет компьютер — вводим свое значение, выбирая пункт «Устройство пользователя».

Если мы выбираем режим высокой нагрузки (как в игре Cyberpunk77 280–300 Вт), нам предлагают оптимальные модели и предположительное время работы.

Обратите внимание, В*А (вольт на ампер) это не то же самое, что Вт. Нужно учитывать еще и коэффициент нагрузки (косинус фазы) — звучит сложно, но не пугайтесь. На примере тестируемой модели: в параметрах указано 650 ВА, но лишь 360 Вт. Берите во внимание второй показатель, когда подбираете ИБП.

ИБП, который использовали в тесте, должен проработать не более 5 минут в интенсивном (игровом) режиме. На самом деле 3-4 минуты. При просмотре видео 4К на Youtube его хватит примерно на 10 мин. Монитор + системник «кушает» лишь 70 Вт во время просмотра видео в качестве 1080р. Разница в потреблении энергии между 1080р и 4К трансляцией до 30–40 Вт.

По поводу достоверности этого калькулятора можем сказать наибольшее количество информации, так как непосредственно тестировали продукцию APC. Программа хорошо рассчитывает и подбирает адекватные блоки под выбранное устройство с минимальной погрешностью. Даже если вы не собираетесь покупать ИБП этого бренда, можно использовать калькулятор для подбора бесперебойников аналогичной мощности.

Калькулятор ИБП от calcul-on

Примитивный, но хороший калькулятор для подбора ИБП и батарей. Не имеет отношения к производителям бесперебойников, но весьма простой и полезный. На их сайте также имеются практичные советы и статьи.

Калькулятор ИБП Wintik

Яркий пример того, что не всем сайтам можно доверять. При выбранных параметрах мой ИБП вовсе не должен работать даже одной минуты. Значения очень разнятся от других калькуляторов, а точнее никогда не совпадают. Непонятно, как программа делает расчет. Отправляем «Винтик» в черный список. Таких ресурсов довольно много, поэтому лучше используйте проверенные сайты.

Калькулятор ИБП Logicpower

У LogicPower простой интерфейс, но урезанный функционал. Он не так хорош, как калькулятор APC. Но если вы знаете сколько потребляет ваша техника, тогда проблем не возникнет. Получаем примерное время работы или оптимальную емкость батареи исходя из начальных данных. Если вам нужен ИБП с поддержкой внешних аккумуляторов большой емкости, калькулятор поможет с расчетами по времени автономности. Здесь значения более или менее реальны и им можно доверять.

К некоторым бесперебойникам можно подключить огромный аккумулятор на несколько сотен Вт*ч (ватт часов), даже если он не помещается в корпус DEXP IEC Plus LCD 3000VA. Установка свинцово-кислотной батареи на 30–100 Ач позволит несколько часов работать даже «прожорливому» игровому компьютеру. Такие мощные ИБП с большими батареями берут для поддержки домашних серверов, приватных систем видеонаблюдения и прочих важных систем.

Калькулятор ИБП Cyberpower

Известный производитель бесперебойников CyberPower имеет весьма ленивых администраторов сайта. Калькулятор хороший, но недружелюбен к новичкам, ведь требует ручного ввода модели ИБП. Выбираем для примера CyberPower UTC650E.

Наводя мышку на точки графика, получаем примерное время работы. Если верить этой утилите, на компьютере среднего уровня вы сможете поиграть в Cyberpunk77 около 60 секунд. Модель UTC650E использует АКБ 12В 5Ач, чего на самом деле может хватить и до двух минут. Скорее указывают уж слишком большой запас с учетом изношенности батареи.

Подведем итоги

Блоки бесперебойного питания относятся к той категории техники, которая со временем не теряет актуальности, а значит и в стоимости. ИПБ заменяет стабилизатор напряжения, защищает компьютер и другую электронику, подключенную к нему, обеспечивает небольшую автономность. Ведущие UPS-производители создали онлайн-калькуляторы для определения мощности источника бесперебойного питания. С их помощью пользователь может подобрать наиболее подходящую модель под свои потребности. Но имеются и сомнительного рода калькуляторы, которые вводят в заблуждение покупателей.

Мы выяснили, что теоретическое (указанное в характеристиках) потребление энергии техникой не всегда совпадает с реальными показателями. Производители обычно указывают максимальные значения в технической спецификации изделия. Обращайте внимание на эффективную мощность (указывается в Вт) исходя из потребностей вашей техники, всегда берите с небольшим запасом.

В бытовых условиях редко удается столь сильно нагрузить свое устройство. Это намекает на то, что расчетам из верифицированных онлайн-калькуляторов ИПБ можно доверять — значения времени автономной работы всегда будут иметь небольшой гандикап, даже если аккумулятор имеет возраст 2-3 года.

Со временем свинцово-кислотная батарея в ИБП теряет свои свойства, но ее замена не сложнее смены аккумулятора в старом мобильном телефоне (если это подразумевает конструкция ИБП). К некоторым моделям и вовсе можно подключать внешние АКБ.

Как правильно подобрать мощность вашего ИБП. Разбираем на примере Eaton

Надёжная защита компьютеров, работоспособность и долгий срок службы источников бесперебойного питания (ИБП) зависят от правильно подобранной мощности ИБП по отношению к нагрузке. В этом посте мы рассмотрим простые правила подбора ИБП по мощности — они помогут и сэкономить бюджет, и остаться уверенным, что эти устройства обеспечат защиту в случае внезапного сбоя или отключения электроснабжения.

Расчёт нагрузки при выборе мощности ИБП

При подборе ИБП оперируют тремя величинами:

1. мощность нагрузки,
2. номинальная мощность ИБП,
3. требуемое время автономной работы ИБП от батареи.

С определением мощности нагрузки всё относительно просто — суммируется мощность всех устройств, которые планируется подсоединить к одному ИБП (обычно это группа устройств, расположенных рядом друг с другом). Затем полученные цифры суммируются по всем ИБП, обслуживающих такие группы устройств. Мощность, потребляемую мониторами, принтером, колонками, роутером, внешним дисководом и т.д., можно найти на этикетках устройств. Для ПК или сервера берётся мощность указанная на блоке питания.

Знатоки скажут, что это весьма приблизительный подсчёт нагрузки, поскольку в разных режимах потребляемая мощность каждого устройства может существенно отличаться от той, что указана на этикетках или в спецификациях на блоки питания. Это будет абсолютной правдой, но они же согласятся, что таким образом определяется мощность «по верхнему пределу потребления». Если реальная мощность нагрузки в результате окажется ниже рассчитанной, то ничего плохого не случится.

Дальше идёт первый нюанс — он связан с номинальной мощностью ИБП: обычно она указывается в вольт-амперах (В·А) и выносится в виде цифр в название модели ИБП. Например, модель ИБП Eaton 5P 850 имеет номинальную мощность 850 В·А. При этом мощность нагрузки подсчитывается в ваттах (Вт), так как именно в ваттах маркируются блоки питания компьютеров, мониторов и других ИТ-устройств. Удобные онлайн-калькуляторы пересчёта «В·А в Вт» есть в интернете. Если же вы хотите пересчитать самостоятельно, можно воспользоваться следующей формулой:

Активная мощность (ватты) = Полная мощность (вольт-амперы) × Коэффициент мощности (Cos φ)

Второй нюанс состоит в том, что неизвестной величиной в этой формуле будет коэффициент мощности (Cos φ). И, кстати, в онлайн-калькуляторе тоже потребуется указать значение этого параметра. Для измерения «косинуса фи» для конкретного устройства существуют специальные приборы, называемые фазометрами. Но в малом бизнесе столь точные расчеты Cos φ обычно никто не проводит. Как правило, пользуются оценочными значениями Cos φ, характерными для данного типа устройств.

Так, для типового ПК эта величина составляет 0,7, и именно с этим коэффициентом указана мощность ИБП в ваттах в каталогах Eaton.

А какой Cos φ у современных серверов, систем хранения данных и сетевого оборудования (коммутаторов, маршрутизаторов и прочего)? В них используются блоки питания с коррекцией коэффициента мощности, поэтому его значение приближается к единице (1,0). Принято считать, что такое оборудование является нагрузкой с небольшой ёмкостной составляющей, и коэффициент мощности принимают равным 0,95.

Отдельным вопросом является использование таких блоков питания с ИБП – при их использовании требуется выбрать ИБП бОльшей мощности, особенно, если ИБП выдает не чистую синусоиду напряжения на выходе, а меандр.Также могут возникнуть дополнительные требования к ИБП, связанные с принципом работы таких источников. Тема требует отдельной статьи, и таких статей уже написано множество.

Следующий параметр, значение которого следует знать перед выбором мощности ИБП — это желаемое время работы ИБП в режиме «от батарей». В каталоге для каждой модели ИБП приводится оценочное время автономной работы при нагрузке 50% и 70% от номинальной мощности.

Узнать мощность нагрузки можно с помощью самого ИБП. Источник: Eaton

Обычно для корректного завершения работы операционной системы на компьютерах достаточно 5 минут, особенно если автоматизировать этот процесс посредством программного обеспечения мониторинга и управления ИБП — стороннего или от производителя ИБП (например, Eaton Intelligent Power Manager). Однако если требуется значительно большее время на поддержание работы компьютеров, то следует выбирать более мощные модели ИБП или даже докупать и устанавливать дополнительные внешние батареи. Такие внешние батареи доступны для моделей ИБП, работающих в корпоративном секторе.

Давайте выполним пример расчёта мощности ИБП для защиты электропитания двух современных серверов, позиционируемых как «серверы для малого бизнеса» с блоками питания по 200 Вт (то есть общая мощность двух серверов — 400 Вт). Низкая мощность блоков питания объясняется тем, что в таких серверах нет никаких движущихся частей, кроме вентиляторов охлаждения. Дисковая память реализована на SSD и нет CD-дисковода. Да, и ещё предполагается, что мощных видеокарт тоже нет.

При коэффициенте мощности 0,95 и ориентации на 70-процентную нагрузку от номинальной мощности получим, что требуется ИБП не менее, чем на 600 В·А: (400 ÷ 0,95) ÷ 0,7. Таким требованиям удовлетворит, скажем, ИБП Eaton 5P 650 в корпусе «башня» или «для стойки, 1U». Согласно каталогу, время автономной работы такого источника будет порядка 6 минут. Однако если вы не уверены, что точно знаете коэффициент мощности БП вашего сервера, то лучше ориентироваться на стандартное значение 0,7, а не на близкое к идеальному 0,95. Тогда наш расчёт (400 ÷ 0,7) ÷ 0,7 даст требуемую мощность ИБП 816 В·А. Следовательно, следует выбрать следующую по мощности модель ИБП Eaton 5P 850. Всегда лучше выбирать ИБП с запасом, т.к. время автономной работы в каталогах указано приблизительно и может варьироваться в зависимости от реальной нагрузки, возраста батареи и уровня её заряда, температуры окружающей среды.

Заметим тут же, что ИБП, как и любой компонент системы электропитания (к примеру, трансформатор), должен быть рассчитан на полную мощность нагрузки. Поэтому в нормальном режиме линейно-интерактивный ИБП работает через автотрансформатор и приведенная выше методика справедлива. Но при работе от батареи преобразуется только активная составляющая, поэтому необходимо учитывать номинальную активную мощность ИБП. Для ИБП Eaton 5-й серии это значение обычно подсчитывается как S·0,6 (0,7). Для класса онлайн-ИБП в любом режиме (кроме байпаса) необходимо учитывать и активную мощность, и полную, и разрешенный диапазон коэффициента мощности нагрузки.

Мониторинг и управление шатдауном нагрузок

После того, как расчёты сделаны, ИБП куплен и нагрузка подключена, в процессе эксплуатации желательно контролировать реальный уровень нагрузки. Это можно делать, используя служебный дисплей ИБП или с помощью ПО удалённого мониторинга. На основании этих наблюдений, сделанных при разных режимах работы нагрузок, можно окончательно определить, правильно ли подобрана мощность ИБП для защищаемых устройств.

Скриншот ПО управления ИБП. Источник: Eaton

Для удалённого мониторинга нагрузок Eaton предлагает компаниям фирменное ПО управления системой бесперебойного электроснабжения Intelligent Power Manager (IPM).

Базовая версия на десять ИБП доступна бесплатно, для контроля большего числа источников потребуется платная лицензия. IPM обеспечивает удалённый контроль корпоративной инфраструктуры гарантированного энергоснабжения с любого компьютера с использованием веб-интерфейса. Кроме физических серверов, IPM поддерживает управление питанием виртуальных машин — можно автоматически завершать работу гипервизоров VMware, HyperV, RedHat KVM и Xen.

• eaton
• итон
• ибп
• бесперебойное питание
• бесперебойное электроснабжение
• электроснабжение

• Блог компании Eaton
• Высокая производительность
• Энергия и элементы питания

Выбираем ИБП для защиты настольного ПК

Как подобрать ИБП для ПК типовой конфигурации? Какую модель ИБП выбрать? Что важно защитить помимо системного блока?

Нужен ли нам ИБП Как подобрать ИБП для ПК типовой конфигурации Какую модель ИБП выбрать Что важно защитить помимо системного блока Нужен ли нам ИБП Качество электроснабжения в отечественной электросети давно стало притчей во языцех: я повсеместно встречаюсь с последствиями сбоев, проявляющихся либо в поисках мастера для ремонта дорогостоящей электроники, либо в продаже поврежденных приборов. Причем страдает все: от стиральных машин до акустических систем. Разумеется, достается и персональным компьютерам, причем именно стационарным: ноутбуки защищены в силу наличия батареи и блока питания (адаптера), рассчитанного на очень широкий перепад напряжений (от 100 до 240 В). Конечно, если по вине сантехников-сварщиков или электриков-коммунальщиков на домашние розетки пришло 380 или более вольт — горят и ноутбучные БП; но обычно дальше адаптера дело не идет, сам ноутбук выживает. Я дважды лишался компьютеров из-за проблем с электропитанием: в первый раз отдал в ремонт вышедший из строя источник бесперебойного питания и поплатился за это, расставшись практически со всей начинкой ПК. В живых по странной случайности остался лишь процессор и второй жесткий диск. Нередко проблемы вызывает не только скачок напряжения, например компьютер, вырубившийся от пропадания напряжения в электросети, может уже не включиться из-за повреждения системных данных, что и произошло на другом моем компьютере. Правда, в этом случае обошлось тремя часами кропотливого восстановления работоспособности конфигурации, и примерно неделя ушла на «вылавливание» незамеченных проблем и полноценное восстановление конфигурации и настроек. Любой из этих проблем можно было бы с легкостью избежать, если бы десктоп был подсоединен к электросети через ИБП. Как подобрать ИБП для ПК типовой конфигурации О том, как подсчитать необходимую вам мощность ИБП, читайте во врезке. А я сразу перейду к практической части и в качестве примера рассмотрю два десктопа типовых конфигураций. Конфигурация 1. Бюджетный ПК для семьи Мощность блока питания (БП) в системном блоке — 400 Вт; ЖК-монитор диагональю 19 дюймов — 40 Вт; Акустическая система — 5 Вт; Принтер — 17 Вт; В сумме это составляет 462 Вт. Рассчитываем полную мощность (в вольт-амперах). Она составит 462?1,4= 647 В·А. Разумеется, ИБП мощностью 500 В·А, предложенного продавцом в магазине, не достаточно для обеспечения потребностей нашего бюджетного ПК. Даже если мы исключим все, кроме компьютера и монитора (440?1,4 = 616 В·А), его все равно не хватит. Работать он, конечно, как-то будет (мы же помним, что в основном энергопотребление меньше предельной мощности блока питания!), но долго ли и надежно — это вопрос. На самом деле с учетом рекомендованного запаса (70%) нам потребуется ИБП с выходной мощностью — 900 В·А, или 650 Вт. Этот параметр можно смело увеличивать до 1000 В·А: наверняка к ИБП понадобится подсоединить сканер, модем для доступа в Интернет или другое оборудование. Конечно, для такого компьютера можно приобрести и ИБП попроще: вполне достаточно, чтобы он обеспечил 5–10 минут для корректного выключения компьютера в случае пропадания электричества. Для этой цели подойдет любая модель, выполненная по технологии StandBy UPS. Конфигурация 2. Игровая станция Здесь мы имеем более высокое энергопотребление и повышенные требования к надежности: ведь нам потребуется не только работа в очень нагруженном (предельном) режиме, но и увеличенное время автономной работы. По своему опыту знаю, что прекратить играть мгновенно невозможно: или надо пройти уровень в игре до конца, или оповестить остальных игроков о проблеме (если это онлайн-шутер либо MMORPG). Так или иначе потребуется время, и немалое: от 15 минут до часа. Значит, и запас по мощности должен быть солидным, а сам ИБП — надежным. Переходим к параметрам: Мощность БП в системном блоке — 600 Вт; ЖК-монитор диагональю 24 дюйма — 60 Вт; Акустическая система — 40 Вт; Дополнительно могут быть подключены специальные игровые устройства — рули, джойстики и прочие девайсы с автономным питанием, также может быть и два монитора: добавим еще 100 Вт; Скорее всего, к системе будет подключен и лазерный принтер: известно, что большинство заядлых игроманов — студенты, а им он необходим больше, чем струйный. Прибавим 300 Вт. В сумме это составит 1200 Вт. Аналогично предыдущему варианту рассчитываем полную мощность (в вольт-амперах). Она составит 1200?1,4= 1680 В·А, следовательно, учтя 70%-ный запас по мощности, необходим ИБП, рассчитанный на 2400 В·А, или 1800 Вт. Тут есть нюанс: для обеспечения длительного времени автономной работы можно приобрести более мощный ИБП (скажем, с двукратным запасом, то есть около 5000 В·А), но гораздо лучше выбрать модель расчетной мощности, но с возможностью подключения дополнительных батарей — в итоге это обойдется значительно дешевле. Безусловно, далеко не всегда такая мощность необходима, ведь мы сделали прикидку с весьма приличным запасом по оборудованию. В общем случае достаточно ограничится мощностью 2000 В·А. Какую модель ИБП выбрать Практически все вендоры выпускают примерно похожие ИБП, хотя и старательно рекламируют собственные разработки, заявляя о «революционности» их фирменных технологий. Нельзя сказать, что это совсем не так, но здесь больше маркетинга, чем реальности. Это не означает, что китайский нонейм будет столь же хорош, как продукция А-бренда: он будет неизмеримо хуже, чем любое изделие с именем. А среди производителей с именем выбирать можно из как личных предпочтений, так и руководствуясь бюджетом. Кроме того, можно обращать внимание на такие мелочи, как возможность интерактивного управления устройством (автоматическое корректное завершение и возобновление работы персонального компьютера), наличие розетки для защиты телефонной линии и локальной сети или выхода для питания USB-устройств. Например, для первой типовой конфигурации (бюджетный ПК) неплохим выбором будет модель APC 900VA Back-UPS Pro. Помимо требуемой для наших задач мощности она обладает возможностью защитить телефонную линию и локальную сеть, время полного заряда батарей не превышает восьми часов, а работа в автономном режиме с полной нагрузкой — 4 минуты. Если учесть, что потребляемая мощность в момент пропадания электроэнергии будет не предельной, то это время может составить и 8–10 минут — более чем достаточно для корректного завершения работы системы и сохранения всех важных данных. Для игрового ПК я бы посоветовал что-либо из модельного ряда Powercom, поскольку сам отдаю предпочтение изделиям этой компании. Неплохим выбором станет модель из серии Imperial – IMD-2000AP, обладающая большим временем автономной работы — до 40 минут при максимальной загрузке. У нее очень удобно реализована замена батарей, и есть защитный порт для локальной сети и телефонной линии. Весьма полезно и то, что время максимального заряда батарей составляет всего четыре часа, что примерно вдвое меньше обычного. Автоматическая регулировка напряжения (AVR) допускает коррекцию выходного напряжения без переключения на батареи в диапазоне входного напряжения 162–275 В.
Что важно защитить помимо системного блока Напоследок упомяну о том, что ИБП можно (и нужно) использовать не только для защиты системного блока (хотя многие думают именно так). В обязательном порядке должна быть подключена связка «системный блок — монитор» — это обеспечит возможность нормально завершить работу. Кроме этого, важно защитить и другие дорогостоящие приборы: принтеры, сканеры, акустические системы, сетевые устройства (точки доступа, маршрутизаторы, модемы). Это совершенно не означает, что необходимо приобрести супермощный ИБП: напротив, гораздо практичнее использовать несколько устройств для питания разных групп потребителей. Например, персональный компьютер (с монитором и принтером) — отдельно, сетевое оборудование — отдельно. Таким образом вы не только сэкономите на покупке, но и решите много других проблем. В частности, при выходе из строя одного ИБП временно можно воспользоваться другим. Вообще, идеальным вариантом защиты бытовой электронной техники в условиях нашей системы электроснабжения можно считать только один — установку на входе в квартиру/дом мощного стабилизатора напряжения, и только потом — к каждому важному потребителю свой ИБП попроще.

Врезка 1. Как подсчитать необходимую мощность ИБП Выбор ИБП — дело не совсем тривиальное. Кроме того, что существует несколько их разновидностей (различающихся надежностью, качеством выдаваемого напряжения и, соответственно, ценой), есть еще и такой важный параметр, как расчет мощности ИБП. Подбирая мощность, нельзя обойтись примерными расчетами: конечно, редко домашний стационарный ПК потребляет более 300 Вт, но это не повод приобретать недорогой ИБП с такой же мощностью: пиковые значения энергопотребления могут быть превышены в несколько раз. Поэтому рекомендуется выбирать бесперебойник так, чтобы максимальная нагрузка не превышала 70% от расчетной (выходной) мощности ИБП (как правило, указывается в его характеристиках), а рассчитать саму нагрузку придется самостоятельно. Для этого не обязательно приглашать специалиста или выискивать в Интернете точные параметры каждого потребителя (центрального процессора, видеокарты, жесткого диска, нескольких кулеров и т. д.), мы воспользуемся более простой формулой. В самом деле, предполагается, что подсчет мощности всей начинки компьютера выполнен в момент приобретения и имеет некоторый запас на пиковые нагрузки и по результатам расчетов подобран блок питания. Так, если в процессе сборки выявились следующие значения: Процессор — 65 Вт; Материнская плата — 40 Вт; Видеокарта — 170 Вт; HDD в сумме — 40 Вт; DVD-привод — 20 Вт; Прочее оборудование — 30 Вт; Потери преобразователей — 20%, то итоговое потребление составит 365 Вт (без учета потерь), а с их учетом будет равно 438 Вт. Соответственно, выбор будет сделан минимум в пользу 500-Вт блока питания; грамотный сборщик установит 620-Вт модель. Если же расчет блока питания выполнен некорректно, без запаса или с минимальным запасом — что ж, все равно наш ПК работает, и нам необязательно вновь пересчитывать суммарную мощность, учитывая каждый узел. Достаточно знать мощность блока питания компьютера, а также мощность всех подключенных периферийных устройств — монитора, принтера, акустической системы — того, что планируется включать через ИБП. При подсчете суммарной мощности оборудования (она, как правило, указана на корпусе или в паспорте устройства) важно знать, что в характеристиках мощность может указываться как в ваттах (Вт), так и в вольт-амперах (В·А). При этом для ИБП часто приводят значения именно в В·А. Для правильного подсчета мощности можно принять упрощенную формулу, при которой 1 В·А равен 1,4 Вт. Второй важный параметр — время автономной работы. Для большинства наиболее распространенных источников бесперебойного питания (при условии максимальной нагрузки) время автономной работы от аккумуляторов составляет от 3 до 15 минут. Разумеется, оно увеличивается, если нагрузка на ИБП меньше максимальной. Врезка 2. Какие существуют типы ИБП Standby UPS Самые простые и недорогие ИБП. Они не стабилизируют выходное напряжение, повторяя на выходе все то, что на входе (амплитуду и частоту), зато обеспечивают пассивную фильтрацию входного напряжения, а при падении/повышении входного напряжения относительно определенного уровня (к примеру, падение ниже 180 В), переходят на аккумуляторы, работают от батарей несколько минут и отключают нагрузку. С их помощью можно обеспечить необходимый минимум защиты техники: от пропадания, провалов и чрезмерного повышения напряжения в электросети. Smart UPS, или линейно-интерактивный ИБП Свое название получил от легендарной серии линейно-интерактивных источников бесперебойного питания Smart-UPS компании APC by Schneider Electric. Будучи одним из самых известных в мире производителей ИБП для персональных компьютеров, серверных комнат и дата-центров, компания внедрила ряд уникальных инноваций, позволяющих не только сохранять данные, но и управлять группами розеток бесперебойника, перенаправляя электроэнергию на наиболее важные устройства, а также программировать сценарии поведения ИБП в случае отключения электричества. И хотя устройства APC Smart-UPS больше ориентированы на поддержку серверного оборудования, для защиты домашнего ПК их тоже можно использовать, особенно если речь идет о дорогом компьютере или оборудовании домашнего офиса. Средние по стоимости и самые предпочитаемые ИБП. На выходе выдают стабилизированное напряжение, поддерживая его с помощью автотрансформатора (бустера). Так, при 220 В на входе — на выходе 220 В; 210 В — 210 В; при падении до 190 В, «добавляют» 20 В, давая на выходе 210 В. Могут работать в широком диапазоне входных напряжений без перехода на аккумуляторы. При работе в нормальном режиме не корректируют частоту. Обязательно оснащены пассивными фильтрами, которые очищают переменное напряжение от электромагнитных помех. При исчезновении входного напряжения линейно-интерактивные ИБП переходят на автономную работу от аккумуляторов. Модели данного типа, оборудованные дополнительными батареями, могут поддерживать работу компьютера более часа. Double conversion UPS ИБП с максимальным классом защиты. Полностью преобразуют поступающее на вход переменное напряжение в постоянное, а затем выполняют обратное преобразование. Защищают от любых проблем в электроснабжении, но стоят очень дорого, из-за чего применяются чаще в серверных решениях.

Опубликовано 02.11.2015

Показать комментарии (1)

Как выбрать ИБП

Если у вас дома частые отключения электричества, то незаменимым окажется источник бесперебойного питания — ИБП. Его можно установить в пару к компьютеру, котлу отопления и другой домашней технике. Какие бывают ИБП и на что обратить внимание — подробности в нашем материале.

Конструктивные особенности

Тип устройства. Все разнообразие ИБП можно разделить на три больших категории, каждая из которых имеет свои принципиальные конструктивные особенности. От этого во многом зависит то, для какой техники предназначен источник бесперебойного питания.

Резервный ИБП (Off-Line или Standby). Самые простые и дешевые модели, которые лучше всего подходят для некритических систем. Прибор никак не защитит от импульсных помех подключенную технику. Переход на питание от батареи осуществляется только при выходе напряжения за допустимые границы.

Также резервные модели имеют самое большое время переключения — до 20 мс. На выходе при работе от батарей получается аппроксимированная синусоида. Для некоторых типов техники эта форма сигнала недопустима. Подробнее о том, чем отличается чистая и ступенчатая синусоиды в нашем материале.

Такие модели можно использовать в паре с мониторами, роутерами и другой относительно нетребовательной техникой, но только если напряжение в сети стабильное. Обратите внимание, что резервные ИБП в паре с компьютерными блоками питания с Active PFC и автовольтажом (Full Range) способны вести себя некорректно. Источником проблемы может быть как ступенчатая синусоида, так и слабый запас по мощности.

Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive). Принципиальное отличие от предыдущей группы — наличие входного регулятора, который дополнительно стабилизирует входное напряжение при работе от сети.

Эти модели подойдут для более капризной техники, в блоках питания которой не предусмотрено никакой серьезной защиты от скачков. За счет синхронизации инвертора и входной сети время переключения меньше — в среднем до 8 мс.

Однако линейно-интерактивные устройства не обеспечивают коррекцию формы и частоты входного напряжения, а также дают на выходе неидеальную синусоиду. Из-за этого модели не рекомендуется использовать с очень чувствительной к входному сигналу техникой – аудиоаппаратурой, котельной автоматикой.

ИБП с двойным преобразованием (On-line, Double Conversion). Входной и выходной сигналы в этих моделях гальванически развязаны. Прибор выполняет двойное преобразование: сначала AC–DC, устраняя все искажения, а после DC–AC — обратно в переменное. Устройство фактически формирует с нуля идеальный сигнал на выходе.

On-line ИБП имеют самую высокую степень защиты, мгновенное переключение и чистую синосоиду на выходе. Единственный нюанс — ощутимо большая цена по сравнению с бесперебойниками двух других типов.

Форм-фактор. Бесперебойник — достаточно габаритная техника, по размерам сравнимая с системными блоками. Размеры устройства обычно определяют сферу применения: чем крупнее ИБП, тем больше в нем батареи. Соответственно, он подойдет для запитки мощных приборов. Чтобы не иметь проблем с расположением, нелишним будет знать, каких-форм-факторов выпускаются устройства:

• Brick (кирпич). Относительно компактные модели, по площади занимают место чуть больше ноутбука. Удобно распологать под столом или на специальной полке.
• DIN Rail. Навесные ИБП, предназначенные для монтажа на стену или в отдельный электрощиток. Маломощные модели используются для запитки котельной автоматики, а высокомощные — для целого набора домашней техники.
• Rack (стоечные). Предназначены для монтажа в серверные стойки. Достаточно крупные и тяжелые ИБП, но часть моделей можно ставить вертикально.
• Tower. Модели, сравнимые по форме и размерам с системными блоками. Удобно ставить как под столом, так и рядом с компьютером.

Устройства форм-факторов DIN Rail и Rack требуют специфического расположения — во многом из-за своей сферы применения. Для домашнего использования с бытовой техникой обычно выбирают между устройствами типа Brick и Tower.

Длина кабеля питания. Для большинства моделей 1-2 метра. Учитывайте при выборе места расположения ИБП. Если розетки рядом нет, возможно, придется использовать удлинитель.

Основные технические параметры

Активная выходная мощность (Вт). Ключевой параметр при выборе источника бесперебойного питания. Определяет, сколько и какой техники вы можете подключить к ИБП — измеряется в ваттах.

Самый простой способ расчета — сложить мощности всей подключаемой техники, а после прибавить к значению еще 25-30 % запаса. Так вы получите требуемую выходную мощность вашего ИБП.

Например, в сумме необходимые электроприборы имеют мощность 510 Вт. Прибавляем к этому числу 25-30 % и получаем 638-663 Вт. Соответственно, вам необходим ИБП с активной выходной мощностью от 640 до 670 Вт.

Помните, реальная потребляемая мощность компьютерной и бытовой техники может быть ниже расчетной.

Если ИБП планируется применять с устройствами, в которых есть электродвигатели (стиральные и посудомоечные машины, холодильники, насосы, кондиционеры, пылесосы, кухонные комбайны), то обязательно учитывайте пусковые токи. Во время запуска таких приборов потребляемая мощность может кратковременно увеличиваться вплоть до пяти раз. Выбранный ИБП должен покрывать такой скачок с запасом.

Во сколько раз пусковая мощность выше номинальной — этот параметр вы можете узнать у производителя или в технической документации. Для большинства бытовой техники (пылесос, микроволновая печь, холодильник) коэффициент меньше трех. Для стиральных машин, кондиционеров и насосов коэффициент может составлять 3-7.

Полная выходная мощность (ВА). Иногда в технических параметрах указана только полная выходная мощность в вольт-амперах. В этом случае просто сложить ватты нагрузки и сравнить значения нельзя. Необходимо для каждого подключаемого прибора рассчитать полную выходную мощность по формуле:

Коэффициент мощности обычно указывают в технических характеристиках устройства. Если этих данных нет, то можно учитывать следующую градацию коэффициента:

• 0,7-0,8 — для различной бытовой техники, компьютеров с блоками питания без функции «PFC»;
• 0,9-0,95 — для осветительных приборов и устройств, превращающих электрическую энергию в тепловую: обогреватели, кухонная техника для варки и жарки, утюги, чайники и другое;
• 0,95-1 — для телекоммуникационных приборов, а также для компьютерных и серверных БП с «PFC».

Брать запас более 30 % нет смысла — это не дает прирост к надежности или автономности.

Отдельную фазу трехфазного ИБП допустимо нагружать не более, чем на треть от общего номинала устройства.

Крупные производители ИБП предлагают сделать расчет с помощью специальных онлайн-калькуляторов, которые уже учитывают все необходимые параметры. О таких калькуляторах и их точности мы рассказали отдельно.

Время автономной работы. Второй ключевой параметр любого ИБП. Показывает в минутах, как долго устройство сможет обеспечить питанием подключенную нагрузку. Обратите внимание, что продолжительность работы зависит не только от емкости батарей, но и мощности нагрузки. Обычно производители заявляют время при конкретном значении, например, три минуты при нагрузке 1200 Вт.

Если ваша нагрузка меньше указанной, то можете рассчитывать на большую автономность. На какую именно — придется определять на практике или проводить сложные расчеты.

Подбирать время стоит с учетом типа техники и длительности провалов. Например, для сохранения всех файлов на ПК достаточно 2-3 минут. Если нужно обеспечить бесперебойную работу сервера, автоматики отопления или другой критической инфраструктуры, то здесь могут понадобиться ИБП с возможностью подключения внешних батарей.

Время переключения на батарею. Определяет, как быстро ИБП переключает нагрузку на работу от батареи. Если оно будет слишком большим, то техника может отключиться. Для компьютеров, например, достаточно переключения до 10 мс.

Тип формы напряжения. Определяет форму выходной синусоиды — чистая или ступенчатая. Если у вас чувствительная к форме входного напряжения техника, то рассматривайте модели ИБП с исключительно чистой синусоидой на выходе.

Стабильность выходного напряжения. Определяет в процентах отклонения от заданных выходных 220 (230) вольт. Для большинства бытовой техники ±10 % будет достаточно. Более дорогие ИБП обеспечивают ±2-3 % — это актуально для некоторых осветительных приборов и специфической измерительной техники, видео- и аудиоаппаратуры.

Минимальное и максимальное входные напряжения. Определяют, в каком диапазоне ИБП будет питать технику от сети. Как только напряжение выходит за эти пределы — включаются батареи. Широкий диапазон позволит реже переключаться на АКБ, но без стабилизации скачки могут представлять опасность для техники.

Минимальная и максимальная частоты. Определяет, в каком допустимом диапазоне частот ИБП будет запитывать нагрузку от сети. Как только частота отклоняется за эти пределы — нагрузка переключается на батарею.

Виды защиты. ИБП обычно имеет несколько типов защитных механизмов, которые предохраняют внутреннюю электронику от повреждения. Например, от высоковольтных импульсов, импульсных помех, перегрузки, короткого замыкания и так далее. Базово рекомендуем искать модели хотя бы с защитой от импульсов и перегрузки.

Характеристики аккумуляторных батарей

Практически во всех ИБП используются свинцово-кислотные АКБ. Их количество, напряжение и емкость обычно выбору не подлежат и зависят от конкретной модели бесперебойника. Покупателям в первую очередь стоит обращать на некоторые другие параметры.

Время зарядки. Показывает в часах, как быстро проходит полный цикл зарядки. Важный параметр в критической инфраструктуре с частыми отключениями питания.

Возможность замены батарей. Этот параметр показывает, предусмотрена ли удобная замена батарей именно пользователем. Производители могут указывать, что такой возможности нет, но это не означает, что АКБ в принципе невозможно заменить.

Горячая замена батарей. Позволяет снять старые и установить новые АКБ без отключения ИБП от сети. Полезная функция для серверного оборудования и систем видеонаблюдения, когда отключение питания недопустимо.

Подключение внешних батарей. К ИБП можно подключить сторонние АКБ через клеммы, тем самым продлив время автономной работы. Это актуально в тех случаях, когда отключение электропитания происходят дольше, чем на 10 минут.

Разъемы и интерфейсы

Важно не только согласовать эксплуатационные параметры ИБП с имеющейся техникой. Не забудьте, что ее нужно и подключить к бесперебойнику.

Количество разъемов должно быть равно или больше, чем число потребителей. В продаже имеются модели на 2-10 подключаемых устройств. В ИБП обычно встречаются два типа разъемов — евророзетки и компьютерные розетки IEC 320 C13. Первые универсальные и подойдут как для ПК, так и для бытовой техники. Вторые занимают меньше места на корпусе и используются исключительно в паре с блоками питания компьютеров, мониторов и так далее.

Информационные интерфейсы используются для удаленного управления, диагностики и мониторинга ИБП. В современных моделях встречаются:

• RJ-11 — телефонный кабель
• RJ-45 — сетевой кабель
• USB
• RS-232

Наличие этих интерфейсов важно, если у вас несколько ИБП, есть критическая нагрузка и необходимо удаленно вести мониторинг.

Некоторые модели также умеют защищать компьютерную или телефонную линию от импульсных помех. Для этого в конструкции должны быть два порта IN и OUT.

Дополнительные функции

В зависимости от стоимости в бесперебойнике могут быть разные функции — часть из них будут незаменимы в конкретных сценариях использования:

Холодный старт. Функция позволяет включить ИБП исключительно от батарей в условиях отсутствия напряжения в сети.

• Дисплей. Отображает базовую информацию и позволяет оперативно получить сведения о работе устройства.
• Звуковые сигналы. ИБП способен подавать специальные звуки при переходе на батарею или в случае критического разряда. Это особенно важно для крупных серверных комнат или в тех случаях, когда бесперебойник находится не в прямой видимости.
• Автоматическое выключение нагрузки. Некоторые ИБП при разряде батарей способны подавать на компьютерную технику команду завершения работы.
• Поддержка параллельного режима. Функция позволяет объединять несколько ИБП от одного производителя для повышения надежности и времени автономной работы.
• Автоматическая диагностика. Встроенные алгоритмы с определенной периодичностью оценивают состояние батарей, температуру и другие показатели устройства. Позволяет с большим удобством следить за состоянием ИБП и своевременно обнаруживать неполадки.

Варианты выбора

Самые дешевые и простые — это резервные ИБП. Они подойдут для нетребовательных приборов (роутеры, мониторы, периферия, аварийное освещение) и только при стабильном входном сигнале. Не забывайте, что на выходе резервных ИБП — ступенчатая синусоида. Для защиты персонального компьютера подобные модели не рекомендуется, но все-таки можно использовать. Качественный блок питания ПК имеет достаточно уровней защиты. Но убедитесь, что время переключения ИБП не превышает 10 мс.

Линейно-интерактивные ИБП — отличный вариант для бытовой техники. Они дороже резервных, но предлагают дополнительную защиту от скачков напряжения и достаточно быстрое переключение. Также допускается использование в паре с компьютерной техникой.

Подойдут эти устройства и для такой требовательной техники, как насосы, управляющая электроника котла и другие устройства с электродвигателями. Однако только в случае достаточного запаса по мощности и чистой синусоиды на выходе — а это могут предложить далеко не все устройства.

ИБП с двойным преобразованием — самые дорогие и качественные модели. Их целесообразно покупать только для питания чувствительной или критичной техники — серверы, видео- и аудиоаппаратура, насосное и отопительное оборудование.

Самое главное — правильно высчитывайте мощность нагрузки и согласовывайте ее с активной выходной мощностью ИБП.

Для домашнего применения актуальны модели форм-факторов «кирпич» и «башня» — их проще всего разместить под столом или рядом с системным блоком. В частных домах в паре с котлом обычно удобнее использовать настенную DIN модель. Для серверного оборудования оптимальный выбор — это стоечный ИБП.

Источники бесперебойного питания для серверной или офисов лучше покупать с дополнительными интерфейсами под мониторинг. Полезными окажутся функции горячей замены батарей и звуковых оповещений. Если же отключения будут продолжительными, позаботьтесь, чтобы к ИБП можно было подключать дополнительные внешние батареи.

_{Материал обновлен автором MrUSmith 04.2023}