120
Systemy zasilania gwarantowanego UPS w obiektach przemysłowych
pośrednie pomiędzy kondensatorem a akumulatorem. Oferują
lepszą dynamikę niż akumulator, jednak o rząd mniejszą pojem-
ność. Podobnie jak akumulatory gromadzą energię elektryczną
i tak jak kondensatory mogą w szybki sposób oddawać i pobierać
moc. Technologia ta niestety jest nadal bardzo droga [12]. Pod-
kreślić należy istotne jej zalety w przypadku specyficznych zasto-
sowań. Należą do nich:
• ekstremalnie krótki czas ładowania,
• bardzo duża żywotność – tolerancja na niemal nieograniczoną
liczbę cykli ładowania i rozładowywania (ok. 500 000).
Tej ostatniej cechy zdecydowanie brakuje tradycyjnym aku-
mulatorom, większość z najczęściej używanych ulega całkowi-
temu zużyciu po ok. 1000 cykli. Przy standardowej eksploatacji
należy je wymienić po ok. 5 latach – za koniec okresu eksploa-
tacji uznaje się taki moment, w którym jego pojemność obniży
się trwale do poziomu 80% pojemności znamionowej. Do innych
zalet zasilacza UPS wykorzystującego superkondensatory należy
zaliczyć [11, 12, 13]:
• bardzo krótki, nieosiągalny w technologii akumulatorowej czas
ładowania rzędu kilku minut,
• dużą gęstość mocy – do 10 000 W/kg (w przypadku akumula-
torów jest to ok. 100 W/kg),
• wyższe sprawności (osiągają one wartości ok. 95%, natomiast
w akumulatorach na poziomie 70%),
• małą wartość rezystancji wewnętrznej (poniżej 0,3 m
Ω
),
• szerszy temperaturowy zakres pracy superkondensatorów
(od –40 do 65°C) niż wtórnych ogniw elektrochemicznych
(od 0 do 40°C),
• małą zależność parametrów od zmian temperatury (w przeci-
wieństwie do klasycznych akumulatorów),
• brak wpływu głębokości rozładowywania na żywotność (w prze-
ciwieństwie do klasycznych akumulatorów),
• bardzo niskie długotrwałe koszty eksploatacyjne (bezobsługowość),
• znikome oddziaływanie na środowisko oraz niewielkie zmiany
własności przy wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu.
x x x
Podsumowanie
W przypadku niestandardowych warunków środowiskowych, które
bardzo często występują w obiektach przemysłowych, należy
zastosować przemysłowe zasilacze awaryjne, najlepiej w wykona-
niu modułowym. Najważniejszym elementem odpowiadającym
za niezawodność systemu jest redundancja urządzeń (UPS-ów,
zespołów prądotwórczych), oznaczająca niestety znaczne koszty.
Dla zapewnienia wysokiej niezawodności systemu istotny jest rów-
nież monitoring środowiskowy, pozwalający odpowiednio szybko
reagować na potencjalne zagrożenia (np. uszkodzenia baterii
w systemach UPS, zbyt wysoka temperatura w pomieszczeniu,
zakłócenia w sieci zasilającej, przekroczenie dopuszczalnej warto-
ści prądu w obwodzie) i zapobiegać powstaniu awarii, czyli podej-
mujący działania sprzyjające zachowaniu jak najwyższej wartości
czasu MTBF dla systemu [6]. Gwarancja szybkiego dojazdu ser-
wisu w przypadku awarii, fachowy personel serwisowy w obiek-
cie, zapewniający możliwie krótki czas naprawy usterki, to także
ważne elementy wpływające z kolei na zmniejszenie wartości
czasu MTTR dla systemu (większa dostępność). Bardzo istotna
jest ponadto automatyzacja reakcji na określone zagrożenia oraz
dbałość o przestrzeganie wymaganych przeglądów okresowych
i ich terminów, co pozwala minimalizować prawdopodobieństwo
awarii [5].
Literatura
2. P. Piotrowski, „Analiza wybranych aspektów niezawodności i bez-
pieczeństwa w centrach przetwarzania danych”, „Elektro.info”
6/2012.
3.
4. M. Redlich, „Technologie modułowe w budowie Data Center –
rozwiązania Fast-Group”, „Elektro Systemy” 3/2014.
5. P. Piotrowski, „Problematyka niezawodności zasilania gwaranto-
wanego oraz systemu informatycznego w obiektach Data Center.
Część 2”, „Elektro.info” 1–2/2016.
6. P. Piotrowski, M. Derlacki, „Klasyfikacja niezawodności dla
obiektów typu Data Center”, „Elektro.info” 6/2014.
7. D. Żabicki, „Zasilacze UPS dla przemysłu”, „Elektroinstalator”
5/2017.
8.
9.
10. P. Piotrowski, „Wybrane aspekty techniczne i ekonomiczne zasi-
lania odbiorców energii elektrycznej wymagających zwiększonej
pewności dostaw energii z uwzględnieniem wykorzystania odna-
wialnych źródeł energii. Część 1”, „Elektro.info” 1–2/2018.
11. K. Bednarek, L. Kasprzyk, „Zasobniki energii w systemach
elektrycznych. Część 1: Charakterystyka problemu”, „Academic
Journals, Electrical Engineering” 69/2012, Poznan University
of Technology.
12. P. Piotrowski, „Zastosowania zasobników energii w systemach
zasilania. Część 1”, „Elektro.info” 10/2016.
13. K. Bednarek, „Akumulatory czy superkondensatory – zasobniki
energii w UPS-ach”, „Elektro.info” 1–2/2012.
14.
15.
fot. Eaton Power Quality
Fot. 3. Superkondesatory [9]
