UPS

Cos’è un UPS?

La funzione fondamentale del gruppo di continuità è quella di assicurare alimentazione alle utenze in qualsiasi condizione e può essere attuata con diverse architetture circuitali e relativi modi di funzionamento, che presentano caratteristiche peculiari e possono essere più o meno ottimali in funzione del tipo di carico da servire.
Elettronica Brianza è rivenditore di una vasta gamma di apparecchiature e prodotti nel settore del trattamento di energia e potenza elettrica, allo scopo di soddisfare tutte le esigenze di alimentazione elettrica privilegiata. La possibilità di utilizzare molte e diverse tecnologie, impiegate dai vari costruttori consente il vantaggio di offrire il prodotto più idoneo all’applicazione relativa, con l’attenzione dovuta alle esigenze di budget. Elettronica Brianza vende, installa e fornisce assistenza a tutte le principali marche di gruppi di continuità e inverter. Recepire le necessità dei nostri clienti e affrontare adeguatamente le situazioni e le circostanze tecniche ci consente di provvedere alla fornitura ideale: proposte commerciali adeguate ed un unico partner per l’assistenza tecnica del parco macchine, anche se multibrand.

Gli UPS vogliono essere la risposta ai problemi di alimentazione più comuni come interruzione improvvisa dell’alimentazione, picchi o cali di tensione, sovratensioni pericolose (ad esempio, causati da fulmini), disturbi elettrici, variazioni di frequenza, transitori di pochi nanosecondi, distorsione armonica. Esistono varie tecnologie disponibili e formati. Per semplificare la scelta, trovate di seguito gli UPS raggruppati per categorie e applicazioni.

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Per normative LIB (Line Interactive with By-pass): UPS a funzionamento interattivo con la rete tramite un commutatore automatico; l’utenza viene alimentata da una tensione stabilizzata grazie al collegamento in parallelo dell’alimentazione di ingresso e dell’uscita dell’inverter. Questa architettura richiede un’impedenza fra l’ingresso rete e l’uscita UPS. In questa categoria, a differenza dei normali Line interactive, proponiamo solo linee di UPS dotati di AVR (Automatic Voltage Regulator: tensione di uscita stabilizzata con tecnologia di tipo Buck-Boost), di controllo intelligente della batteria per prolungarne la durata nel tempo e con onda di uscita perfettamente sinusoidale anche quando il carico è alimentato da batteria. È risaputo che in certe applicazioni, l’onda sinusoidale modificata o onda quadra può generare guasti alle utenze o disturbi non accettabili. Le potenze degli UPS Line Interactive tipicamente non superano mai i 3KVA.

Online

ups per l'efficientamento energetico di un immobile

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Gli UPS a funzionamento continuo di ultima generazione, comunemente definiti UPS on-line Stand Alone, forniscono uscita con onda sinusoidale perfetta. Garantiscono prestazioni ai massimi livelli, destinati prevalentemente ad applicazioni industriali, dispositivi elettromedicali, sistemi informatici, impianti di telecomunicazione, reti informatiche, applicazioni IT e tutti i sistemi critici in genere di media e grande potenza. Esistono molti modelli con flessibilità strutturale per le diverse applicazioni cui sono destinati. Hanno come caratteristica una minima distorsione di corrente in ingresso, il controllo digitale tipicamente a DSP, l’inverter a IGBT con modulazione PWM ad alta frequenza ed elevata efficienza a tre livelli. In funzionamento normale il carico viene sempre alimentato dall’inverter, mentre una logica di controllo decide se alimentare l’inverter dalle batterie o dalla rete. Qualsiasi evento accada alla rete di alimentazione, la forma d’onda di uscita resta rigorosamente sinusoidale. In caso di guasto dell’inverter, grazie al commutatore statico integrato, sono prevenuti anche gli spegnimenti del carico accidentali. Questi gruppi vengono definiti a doppia conversione, una si riferisce al raddrizzatore di rete e una all’inverter che trasforma una tensione continua in una tensione alternata.

Sezione Offline (o ad intervento) in ultraefficienza

In questa tipologia di UPS, il carico è alimentato da rete tramite un commutatore statico interno alla macchina. In caso di “anomalia” della rete o di blackout in ingresso, il gruppo di continuità fornisce un’alimentazione utilizzando l’inverter. L’intervento dell’inverter è talmente rapido (2/4 millesimi di secondo) che il carico non percepisce nemmeno le mutate condizioni. Per raggiungere vari livelli di efficienza (dal 95 al 99,5%) i costruttori adottano diverse metodologie:

ECO MODE: è la più semplice e diffusa tecnica in quanto il carico è su rete di bypass tramite commutatore statico, il raddrizzatore e l’inverter sono sempre accesi in potenza con un autoconsumo che difficilmente fa superare il 96% di efficienza. Alcuni modelli di UPS hanno un tempo di commutazione che può arrivare fino a 10mSec che per alcune utenze è mal tollerato. Malgrado sia la modalità più conosciuta è, a nostra esperienza sul campo, la meno utilizzata ai fini di risparmio energetico.

Energy Saver System (ESS): L’alimentazione viene erogata attraverso un interruttore di bypass statico, che consente all’UPS di passare alla modalità a doppia conversione in meno di due millisecondi in caso di superamento dei limiti di ingresso prefissati. Le perdite sono estremamente basse in questa tipologia in quanto anche l’inverter non ha autoconsumo nella fase di standby, garantendo comunque l’accensione sincronizzata e in potenza immediata. La modalità ESS permette di filtrare i transitori veloci a bassa energia.

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Variable Module Management System (VMMS): Questa funzione permette di ottimizzare i livelli di carico dei moduli di potenza nei sistemi con UPS singolo o in configurazione parallela, disattivando la capacità supplementare del gruppo di continuità. Ciò garantisce non solo un’efficienza superiore in presenza di bassi livelli di carico, ma anche un funzionamento ottimizzato a tutti i livelli di assorbimento, consentendo di ottimizzare le prestazioni dell’UPS in funzione delle variazioni di carico o delle condizioni di potenza.

La tecnologia Ultra High Efficiency (UHE): Basato su un sofisticata tecnica di controllo, la modalità UHE promette efficienza al 99,46% garantendo massima protezione da perdita di qualità dell’alimentazione. In caso di presenza di disturbi transitori, mancanze di rete o micro-interruzioni che si avvicinano ai limiti di immunità di carico (conforme con gli standard internazionali EMC), il raddrizzatore e l’inverter fino a quel momento in stato di “stand-by profondo” si avviano istantaneamente prendendo il carico tramite commutatore statico.

Modalità interattiva ad altissima efficienza (VHE): Quando questa modalità di funzionamento è attivata, i carichi sono alimentati dalla rete o dall’inverter (che viene acceso e spento dalla logica di controllo). Una volta che limiti di tolleranza massimi sono impostati dall’operatore, è poi l’UPS a decidere come è meglio alimentare le utenze se tramite inverter o tramite linea di bypass. L’efficienza in questo caso potrebbe scendere al 97%, a causa del contributo complessivo di autoconsumo dell’inverter e del raddrizzatore.

UPS Modulari

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L’UPS modulare con tecnologia a doppia o tripla conversione online è una architettura consolidata da anni da vari costruttori. Le capacità dei sistemi variano da pochi KVA a oltre 10MW. Il sistema è composto da moduli di potenza sostituibili a caldo inseriti in un contesto a sua volta parallelabile rendendo potenzialmente illimitata la capacità di espansione. Il sistema offre affidabilità e alte prestazioni per carichi critici con ingombri ridotti grazie all’elevata densità di potenza. Il design modulare consente una scalabilità semplice senza scollegare mai l’UPS dal carico. Questi sistemi sono progettati per fornire ridondanza e trovano applicazioni tipica nei datacenter, dove la densità di potenza e la massima flessibilità strutturale sono un requisito essenziale. Le manutenzioni sono semplificate grazie ai moduli estraibili e sostituibili (hot Swap), in pochi minuti (minimizzando cosi l’MTTR), mentre l’unità è ancora in funzione e protegge il carico.

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