تفاوت UPS و ژنراتور در تامین برق اضطراری | انتخاب مناسب کسب‌وکار

تفاوت UPS و ژنراتور در تامین برق اضطراری یکی از موارد مهمی است که باید پیش از خرید تجهیزات برق اضطراری به آن توجه کنید. یک انتخاب مناسب روی کسب و کار شما تاثیرگذار است. با افزایش قبض ماهیانه برق شبکه و قطعی­های مداوم در زمان پیک بار خسارت­های ناشی از بی­برقی افزایش یافته است. به همین دلیل تهیه­ی یک سیستم تولیدی برق پشتیبان اهمیت بیشتری پیدا کرد. در این مقاله قصد داریم تفاوت نحوه­ی عملکرد UPS و ژنراتور را توضیح دهیم تا بتوانید یک تجربه خرید امن و مناسب را داشته باشید. با ما همراه باشید.

UPS چیست؟

منبع تغذیه بی­وقفه تامین­کننده برق پشتیبان از طریق باتری یا منابع ذخیره است. دستگاهی که در لحظه قطع برق ورودی یا اختلال در کیفیت برق ورودی توان الکتریکی پیوسته و با کیفیت تولید می­کند. یعنی علاوه بر تامین برق وظیفه محافظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ، موج‌های ناگهانی و نوسانات را نیز دارد.

ژنراتور چیست؟

ژنراتور دستگاهی است که انرژی حرکتی (مکانیکی) را به انرژی الکتریکی تبدیل می­کند. با حرکت یک سیم پیچ درون میدان مغناطیسی، نیروی محرکه القایی به وجود می­آید که در واقع سبب جریان الکتریکی درون سیم می­شود.

تفاوت UPS و ژنراتور در تامین برق اضطراری

ژنراتور و UPS دو تجهیز متداول در تامین برق اضطراری هستند که در ساختار، قیمت و کاربرد متفاوت می­باشند. UPS علاوه بر تامین برق پشتیبان می­تواند از رساندن آسیب به دستگاه­های حساس توسط نوسانات برقی محافظت کند. البته تامین کننده برق پشتیبان در کوتاه مدت است. کاملا بی صدا و نیاز به تعمیر و نگه­داری ندارند. اما در مقابل ژنراتورها نیاز به تعمیر و نگه­داری مداوم دارند و بسیار پرسر و صدا هستند. هرچند مدل­های جدید و قیمت بالاتری نیز تولید شده که صدای کمتری دارند. وظیفه اصلی ژنراتورها تولید برق است و نمی­توانند در برابر نوسانات برقی از تجهیزات محافظت کنند. ژنراتور می­تواند مدت زمان طولانی­تر انرژی الکتریکی تولید نماید.

نقش UPS در تامین برق

نقش UPS تامین کننده برق کوتاه مدت است. به این معنا که از این تجهیز برای دستگاه­های الکترونیکی که هزینه بالایی دارند یا در شرایطی که قطع یا نوسان برق باعث آسیب جانی یا مالی شدید می شود به کار می­رود.

مطالب بیشتر: UPS

مزایای UPS

۱. تأمین توان بی‌وقفه و محافظت از تجهیزات

۲. بهبود کیفیت توان

۳. محافظت در برابر نوسانات و اضافه‌ولتاژها

۴. قابلیت اطمینان و افزونگی

۵. محافظت از داده‌ها، تجهیزات پزشکی و سیستم­های حساس

معایب UPS

1- هزینه اولیه بالا

2- تعویض دوره­ای باتری (عمر کوتاه)

3- بازده کمتر بین 90 تا 96 درصد

4-  UPS فقط پشتیبان‌گیری کوتاه‌مدت ارائه می‌دهند (در صورت قطعی برق طولانی مدت نمی­توانند برق مورد نیاز را تامین کنند).

نحوه عملکرد UPS

ابتدا در مرحله­ ی اول برق شهر AC وارد UPS شده و توسط یک شارژر برق AC به DC تبدیل می­شود. انرژی الکتریکی به صورت انرژی شیمیایی درون سلول­های باتری ذخیره می شود. در زمان ناپایداری برق ورودی این انرژی با یک واکنش شیمیایی معکوس دیگر برق DC را تولید می­کند. سپس با استفاده از یک اینورتر برق DC به AC تبدیل می­کند و به تجهیزات الکترونیکی می فرستد. همین امر باعث کاهش بازدهی در UPS­ها می شود.

اجزای UPS

1- شارژر/ یکسوکننده

2- باتری/ منبع تغذیه

3- اینورتر

4- سوئیچ بای‌پس

5- کنترلر دیجیتال / DSP

نقش ژنراتور در تامین برق

ژنراتور یکی از تجهیزات اصلی تولید برق اضطراری است که با توجه به نوع آن می­تواند با استفاده از سوخت­های دیزلی یا گازی انرژی الکتریکی تولید کند. ژنراتورها به دو نوع کلی براساس نوع جریان خروجی و منبع مکانیکی یا نحوه رانش تقسیم­بندی می­شوند.

مزایای ژنراتور

1- انعطاف­پذیری در تامین برق اضطراری

2- قیمت مناسب در ظرفیت­های بالا

3- استقلال از شبکه سراسری برق

4- تنوع در اندازه و ظرفیت­های مختلف یک ژنراتور

5- قابل استفاده در مکان­ها مختلف از مصارف خانگی تا کارخانه­ها

معایب ژنراتور

1- سر و صدای زیاد ژنراتور

2- نیاز به سرویس دوره­ای و نگه­داری

3- محدودیت در توان خروجی

4- نیاز به فضای ایمن و تهویه مناسب

5- استفاده از سوخت­های فسیلی که یکی از عوامل آلودگی هواست.

نحوه عملکرد ژنراتور

با حرکت سیم­پیچ در یک میدان مغناطیسی، بار القایی که در سیم ایجاد شده و این بار سبب جریان الکتریکی القایی می­شود. این جریان انرژی مورد نیاز تجهیزات الکتریکی را تامین می­کند.

اجزای اصلی ژنراتور

1- روتور (بخش متحرک)

2- استاتور (ساکن)

3- منبع انرژی مکانیکی ( که در ژنراتور­های تامین برق اضطراری سوخت­های فسیلی می­تواند باشد)

4- مدار خروجی و سیستم تنظیم ولتاژ

مقایسه UPS و ژنراتور بر اساس قیمت و خرید

هزینه خرید یک باتری UPS معمولا کمتر است اما برق کمتری نیز تولید می­کنند در حد چند دقیقه یا در نهایت چند ساعت است و فقط برای دستگاه­­های حساس الکترونیکی مناسب است. اما ژنراتور توان بیشتری می­تواند تولید کند و قیمت بیشتری هم دارد.

جدول مقایسه UPS و ژنراتور بر اساس قیمت تقریبی

نکات مهم هنگام خرید

مهم­ترین نکته­ای که برای خرید ژنراتور باید در نظر بگیرید اینکه ژنراتور را برای چه کاری نیاز دارید. پس از انتخاب کاربرد، میزان توان مورد نیاز، نوع سوخت و شرایط محیطی اهمیت ویژه­ای دارند.

کاربرد UPS و ژنراتور در محیط‌های مختلف

ژنراتور و UPS هر دو جز تجهیزات تامین برق پشتیبان هستند و هر کدام با توجه به عملکرد دستگاه مناسب کار و محیط خاصی هستند که به جای هم نمی­توان از آن­ها استفاده کرد.

کاربرد UPS در محیط‌های اداری و پزشکی

در محیط­های اداری و پزشکی که تجهیزات الکترونیکی حساس و مهمی دارند برای محافظت از تجهیزات و داده­های مهم از UPS استفاده می­کنند. UPS با کاهش نویز و تثبیت ولتاژ علاوه بر عملکرد بهتر دستگاه باعث افزایش طول عمر تجهیزات می­شود.

کاربرد ژنراتور در صنایع و کارخانجات

داشتن انرژی پایدار و طولانی مدت در صنایع و کارخانجات ضروری است. ژنراتور به عنوان یک مولد الکتریکی برق مورد نیاز این صنایع را تامین می­کند و از آسیب به تجهیزات و کاهش تولید جلوگیری می­کند.

برای درک بهتر تفاوت و کارایی UPS و ژنراتور جدول مقایسه نحوه عملکرد UPS و ژنراتور را مطالعه کنید.

افزایش طول عمر تجهیزات با انتخاب درست UPS و ژنراتور

با انتخاب و یا ترکیب درست ژنراتور و UPS می­توانید طول عمر تجهیزات الکترونیکی را افزایش داد و از خرابی­ها و خسارت­های ناشی از قطعی یا نوسان برق جلوگیری به عمل آورید.

تاثیر UPS بر طول عمر تجهیزات

UPS تاثیر بسزایی در افزایش طول عمر تجهیزات الکترونیکی دارد. زیرا افزایش ناگهانی ولتاژ یا اضافه ولتاژ برق ورودی را اصلاح می­کند و از آسیب رساندن به قطعات الکترونیکی جلوگیری به عمل می­آورد. همچنین با تصحیح نویز یک خروجی تمیز را به مصرف کننده می­دهد.

تاثیر ژنراتور بر طول عمر تجهیزات

ژنراتور اگر به UPS متصل باشد باعث افزایش عمر و حفاظت از تجهیزات می­شود. همچنین با تولید برق مداوم از آسیب­هایی که به دلیل قطعی برق طولانی ایجاد می­شود، جلوگیری می­کند. با قطع ناگهانی برق خیلی از دستگاه­هایی که در صنایع و در دمای بالا کار می­کنند و نیاز به تهویه­های بسیاری دارند؛ قطع طولانی و ناگهانی برق آسیب جدی به این تجهیزات می­زند ولی استفاده از ژنراتور عملکرد ایمن و طول عمر بیشتر را به همراه خواهد داشت.

بهینه‌سازی مصرف انرژی در کسب‌وکارها

UPS و ژنراتور فقط به عنوان یک پشتیبان تولیدکننده­ی برق عمل نمی­کنند بلکه باعث کاهش میزان مصرف انرژی و صرفه­جویی اقتصادی می­شوند.

روش‌های بهینه‌سازی با UPS

1- UPS با اصلاح ضریب توان باعث کاهش توان راکتیو می­شود.

2- با جلوگیری از تلفات انرژی در زمان نوسانات جریان را تثبیت می­کند و اجازه نمی­دهد که برای افزایش جریان انرژی بیشتری هدر رود.

3- استفاده از UPS هوشمند (Online / High Efficiency) بازده را افزایش و از اتلاف انرژی را کاهش می­دهد.

روش‌های بهینه‌سازی با ژنراتور

1- استفاده از ژنراتور با راندمان بالا توان بیشتری را تولید خواهد کرد. همچنین خرید ژنراتورهای جدید که بهینه شده­اند و سوخت کمتری مصرف می­کنند می­تواند علاوه بر بهینه­سازی انرژی میزان آلودگی هوای ناشی از ژنراتورها را کاهش دهد.

2- نگهداری و سرویس منظم از اتلاف انرژی در ژنراتور جلوگیری می­کند.

3- جایگزین کردن سوخت­های جدید که افزایش راندمان را به همراه خواهد داشت.

نکات خرید و انتخاب مدل مناسب

مهم­ترین نکته دلیل و هدف استفاده از سیستم برق پشتیبان است. اگر نیاز به یک دستگاه برای محافظت از آسیب به تجهیزات الکترونیکی را دارید باید UPS خریداری کنید و اگر نیاز به یک تامین­کننده طولانی مدت برق دارید ژنراتور برای شما مناسب است. در مواردی که به هر دو گزینه تامین طولانی برق و محافظت از تجهیزات ترکیبی از هر دو مدل پیشنهاد می­شود.

بعد از انتخاب نوع سیستم باید میزان بار مصرفی، فضای نصب و تهویه، کیفیت برق خروجی مورد نیاز، زمان قطع و وصل دستگاه را بررسی کرد.

نکات خرید UPS

• ظرفیت و زمان پشتیبانی (زمان تاخیر)
• ظرفیت و نوع باتری
• برند و خدمات پس از فروش
• بازده و حالت اقتصادی
• توان خروجی واقعی
• نوع UPS

نکات خرید ژنراتور

• انتخاب نوع سوخت و میزان مصرف ژنراتور
• ظرفیت و ضریب بار
• سطح صدا و کانوپی
• شرایط نگه­داری و برنامه سرویس
• دسترسی به قطعات پس از فروش

کاربرد ترکیبی UPS و ژنراتور

بهترین مدل تامین برق برای مراکز حساس و مهم مثل بیمارستان­ها و مراکز داده استفاده از مدل ترکیبی است. در این حالت با قطع ناگهانی برق UPS بلافاصله شروع به کار می­کند و در همین حین ژنراتور برای تولید برق فعال می­شود. UPS در مدت زمان کوتاهی شاید چند ثانیه فعال می­شود تا خلاء نبود برق را جبران کند و پیوستگی جریان از بین نرود.

مزایای سیستم ترکیبی

سیستم ترکیبی قابلیت اطمینان بالایی دارد؛ جریان برق پیوسته با ولتاژ ثابت در دسترس خواهد بود و از تجهیزات حساس مراقبت بیشتری خواهد شد. این دستگاه­ها معمولا هزینه بالایی دارند و به این روش عمر مفید تجهیزات افزایش می­یابد. این سیستم قابلیت مدیریت هوشمند بار را به ما می­دهد و با کنترل زمان فعالیت ژنراتور از فعالیت بی­مورد و اتلاف سوخت در ژنراتور جلوگیری می­کند.

نحوه پیاده‌سازی سیستم ترکیبی

در حالت عادی برق شهر وصل است و وارد تابلو ATS می­شود. ورودی دیگر این تابلو ژنراتور است. این تابلو همواره چک می­کند که آیا برق متصل است یا خیر و خروجی خود را به UPSمی­دهد. ATS در زمان قطعی برق بلافاصله به UPS فرمان روشن شدن می­دهد و همزمان ژنراتور را روشن می­کند.

مقایسه مدل‌ها و طرح‌های موجود در بازار

مدل‌های UPS

1- آفلاین یا خانگی (Offline / Standby): برای مصارف سبک و کم هزینه

2-آنلاین (Online / Double Conversion): برای سرورها و مراکز پزشکی که به تاخیر 0 ثانیه نیاز دارند.

3-تعاملی با شبکه (Line-Interactive): محیط اداری با نوسانات ولتاژ بالا

4- ماژولار: ترکیبی از چند UPS

مدل‌های ژنراتور

1- ژنراتور دیزلی: سوخت این مدل ژنراتور گازوئیل است و در صنایع و ساختمان­ها کاربرد دارد.

2- ژنراتور بنزینی: برای مصارف ساده و خانگی مناسب است.

3- ژنراتور گازی: مناسب ادارات و مراکز بهداشتی و بیمارستان­ها است.

4- ژنراتور دوگانه سوز: سوخت این ژنراتور بنزین و گاز است و برای شرایط خاص و بحرابی مناسب است.

5- اینورتر ژنراتور: بنزینی یا گازی است. تولید برق را با فرکانس ثابت و دقیقی انجام می­دهد از اینرو برای تجهیزات حساس مناسب است.

نکات کاهش هزینه و بهینه‌سازی انتخاب

کاهش هزینه با UPS

• استفاده از UPS­های ماژولار
• خرید UPS با قابلیت ECO
• انتخاب ظرفیت نامی صحیح
• تعمیر و کالیبراسیون منظم

کاهش هزینه با ژنراتور

• تنظیم توان خروجی در محدوده ۷۰–۸۰٪ ظرفیت
• استفاده از سوخت گاز طبیعی به‌جای دیزل.
• مدیریت زمان کارکرد با UPS
• تعمیرات پیشگیرانه

مقایسه طرح‌های نصب و نگهداری

نصب و نگهداری UPS

محیط نصب UPS اهمیت بالایی دارد و باید فضای خشک، دمای کنترل‌شده و تهویه مناسب داشته باشد. کابل­ها، باتری و فن آن­ها باید به صورت دوره­ای منظم تست و بررسی شوند. دوره تست 6 ماهه پیشنهاد می­شود.

Figure 1- سیکل عملکرد باتری

نصب و نگهداری ژنراتور

ژنراتور به فضای باز با تهویه مناسب و ایزوله از ساختمان نیاز دارد. خطر احتراق در ژنراتورها وجود دارد و برای ایمنی بیشتر به محیط استاندارد ژنراتور باید توجه ویژه­ای داشت. هر 300 تا 500 ساعت کار نیاز به سرویس دوره­ای دارد.

نتیجه‌گیری

ژنراتور و UPS به عنوان دو تجهیز مهم در تامین برق پشتیبان کاربرد متفاوتی دارند که هر کدام از اهمیت خاصی برخوردار هستند و یکی را جایگزین دیگری نمی­توان کرد. UPS از تجهیزات در هنگام قطعی برق محافظت می­کند تا دچار شوک الکتریکی ناگهانی نشوند و ژنراتور برق پشتیبان پیوسته و طولانی مدت را تولید می­کند. ترکیب این دو مدل می­تواند یک سیستم برق پشتیبان مطمئن برای مراکز داده، بیمارستان­ها و هر مرکزی که به نیروی برق دائمی نیازمند هستند، استفاده کرد.

برای دیدن انواع مدل­های UPS و ژنراتور می­توانید از محصولات فروشگاه سایت دیدن کنید و با توجه به مطالبی که ارائه شد و نیاز شما محصول مورد نظر خود را تهیه کنید.