Capacidad de la batería del SAI: conozca sus fundamentos y sepa calcularla
Tenga en cuenta que mantener los sistemas vitales en línea durante los cortes de energía depende de la elección de la capacidad correcta de la batería del SAI. Si sabe cómo calcular y optimizar la capacidad de la batería del SAI, podrá elegir sabiamente las necesidades de energía de reserva.
En este artículo, profundizaremos en las especificaciones y capacidades de las baterías de los SAI. Le mostraremos cómo calcular la capacidad de la batería de su SAI en función de sus necesidades.
¿Cuál es la capacidad de la batería ups?
La capacidad de una batería de un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) es la cantidad de energía que puede almacenar y luego liberar a los dispositivos electrónicos conectados cuando se va la luz.
Un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) es un dispositivo que ofrece una fuente secundaria de energía y protege los aparatos electrónicos sensibles de los cortes de corriente. En este dispositivo encontrarás una fuente de energía de reserva y un protector contra sobretensiones para aparatos electrónicos como PC, servidores, routers, televisores, videoconsolas, etc.
La capacidad de la batería del SAI suele indicarse en vatios-hora (Wh) o amperios-hora (Ah), que miden cuánta potencia o corriente puede suministrar la batería durante un determinado periodo de tiempo. La capacidad de la batería del SAI es un parámetro importante que le ayudará a determinar la capacidad de respaldo de su dispositivo en caso de apagón.
Hay varias variables que afectan a la capacidad de la batería del SAI, como el tipo de batería, el tamaño, la antigüedad, la temperatura ambiente, el número de ciclos de carga y descarga y la carga total de todos los dispositivos conectados. Existe una amplia gama de tipos de baterías para SAI, cada una de ellas con características y capacidades únicas.
¿Cuál es la capacidad máxima de los ups?
La capacidad máxima del SAI depende del tipo y el tamaño del sistema SAI, así como del factor de potencia y la potencia de carga de los dispositivos conectados.
En la mayoría de los casos, la capacidad de un SAI se expresará en kilovatios (kW) o kilovoltios-amperios (kVA); pero, cuando funciona con corriente alterna (CA), como es cada vez más habitual en centros de datos y edificios, kW y kVA pueden no ser equivalentes.
La corriente alterna tiene un factor de potencia (FP), que es la relación entre la potencia real (vatios) y la potencia aparente (voltios-amperios). Las características de la carga y del SAI determinan el valor del FP, que puede oscilar entre cero (0) y uno (1).
Cuando el FP es alto, el SAI puede suministrar más potencia real a la carga, mientras que cuando es bajo, parte de la potencia aparente se pierde como potencia reactiva.
La potencia de carga de los dispositivos que desea conectar al SAI es un factor clave para determinar la capacidad máxima del SAI que necesita.
Los vatios (W) o kilovatios (kW) utilizados por todos los dispositivos conectados constituyen la potencia de carga. Puedes averiguar la potencia de carga de cada dispositivo electrónico consultando sus especificaciones o utilizando un medidor de potencia.
Por ejemplo, si desea conectar un PC, un router, un servidor, dos conmutadores y un dispositivo de almacenamiento al SAI, y sus potencias de carga son de 120 W, 30 W, 960 W, 280 W cada uno y 480 W respectivamente, entonces la potencia de carga total es de 1870 W o 1,87 kW.
Es necesario seleccionar un SAI con una capacidad superior a la potencia de carga para evitar que el SAI se sobrecargue. Una buena regla general es hacer funcionar el SAI a unos 80% de su capacidad nominal real.
Esto significa dividir la potencia de carga por 0,8 para obtener la capacidad mínima necesaria del SAI en kW. Por ejemplo, si la potencia de carga es de 1,87 kW, necesitamos un SAI con una capacidad mínima de 1,87 / 0,8 = 2,34 kW.
En un sentido real, la capacidad máxima de un SAI depende de una amplia gama de condiciones y gustos individuales. Puede estimar la capacidad necesaria del SAI mediante cálculos y recomendaciones basados en nuestra potencia de carga y factor de potencia.
¿Cuál es la diferencia entre vatios y vatios en relación con la capacidad de la batería?
Los VA y los vatios son dos formas de medir la potencia, pero no son lo mismo. La suma de la tensión y la corriente de un circuito se denomina voltio-amperio, abreviado VA, mientras que la potencia en vatios es la velocidad a la que la energía circula o es utilizada por un sistema.
A diferencia de los vatios, que miden la potencia real, los VA miden sólo la potencia aparente (es decir, lo potente que parece ser algo).
Aunque la potencia de salida máxima de un circuito se conoce como potencia aparente, no toda esa potencia se aprovecha necesariamente. La potencia de trabajo, o potencia real, es la que se necesita para hacer cosas como encender un ordenador o un ventilador.
El factor de potencia es la relación entre estas dos potencias, y representa la eficacia con la que un circuito consume electricidad. Con un factor de potencia de 1, toda la potencia aparente se transforma en energía utilizable, mientras que con un valor inferior, parte de la potencia aparente se pierde en forma de calor o ruido.
Tenga en cuenta la potencia nominal en VA del SAI y la potencia en vatios del equipo antes de decidirse por una batería de reserva para dispositivos eléctricos. La potencia de salida se mide en vatios, mientras que la capacidad de carga se mide en voltios-amperios-hora (VA). Los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) deben tener una potencia nominal en vatios superior a la suma de las necesidades energéticas de los dispositivos eléctricos.
¿Cómo se calcula la capacidad de la batería ups?
Necesita los siguientes datos para el cálculo de la capacidad de la batería del SAI:
● En vatios (W), la potencia total necesaria para hacer funcionar la carga.
● En voltios (V), la tensión de corriente continua (CC) de la batería.
● El factor de potencia (FP) de la carga, la relación entre la potencia efectiva y la aparente.
● Eficiencia del inversor del SAI (η), medida como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada.
● La profundidad de descarga de la batería (DOD), o el porcentaje máximo en que puede descargarse antes de necesitar ser recargada.
La fórmula para calcular la capacidad de la batería del SAI en Ah es:
Capacidad de la batería del SAI (Ah) = {Potencia de carga (W) * Tiempo de autonomía (h)} ÷ {Tensión de la batería (V) * Factor de potencia (PF) * Eficiencia del inversor (η) * Profundidad de descarga (DOD)}
Por ejemplo, supongamos que tiene una carga que consume 100 W, una batería de 12 V, un factor de potencia de 0,8, una eficiencia del inversor de 0,9 y una profundidad de descarga de 0,5.
Quiere saber cuánta capacidad de batería necesita para proporcionar 2 horas de tiempo de reserva. Utilizando la fórmula anterior, puede calcular la capacidad de la batería del SAI de la siguiente manera:
Capacidad de la batería del SAI (Ah) = {100 * 2} ÷ {12 * 0,8 * 0,9 * 0,5} = 46.3
Por lo tanto, necesita una batería de SAI con una capacidad mínima de 46,3 Ah para soportar la carga durante 2 horas.
Diferentes tipos de parámetros de capacidad de las baterías ups
La capacidad de la batería del SAI se ve afectada por múltiples variables como el tipo de batería, el voltaje, el factor de potencia, la eficiencia del inversor y la profundidad de descarga.
Cuando se trata de sistemas SAI, los distintos tipos de baterías ofrecen diferentes ventajas. Examinemos tres tipos de baterías de SAI muy populares y comparémoslas: plomo-ácido regulado por válvula (VRLA), ión-litio (Li-Ion) y níquel-cadmio (Ni-Cd).
| Parámetro | VRLA | Li-ion | Ni-Cd |
|---|---|---|---|
| Densidad energética (Wh/L) | 60-70 | 150-300 | 50-150 |
| Duración de la batería | 3 - 5 años | 5 - 8 años | 3 - 5 años |
| Peso de la batería | Alta | Bajo | Alta |
| Tamaño de la pila | Grande | Pequeño | Grande |
| Coste de la batería | Bajo | Alta | Medio |
| Mantenimiento de la batería | Moderado | Bajo | Alta |
Las baterías de iones de litio ofrecen la mejor densidad energética, autonomía, mantenimiento mínimo y ahorro de espacio, lo que las hace ideales para los sistemas SAI. Las baterías de iones de litio pueden proporcionar hasta tres veces más vida útil, mayor eficiencia y mayor profundidad de descarga que las baterías VRLA.
Además de ser más versátiles en términos de instalación, las baterías de iones de litio pueden recargarse más rápidamente que las de VRLA o Ni-Cd.
Por lo tanto, Batería de litio del SAI será uno de los tipos de batería más vanguardistas y eficientes para aplicaciones SAI. Aun así, hay que sopesar sus límites y limitaciones frente a los de otros tipos de baterías antes de decidirse.
¿Cuál es la autonomía prevista de una batería ups en función de su capacidad?
El tiempo de funcionamiento previsto de una batería SAI es el tiempo que la batería puede proporcionar energía de reserva a los dispositivos conectados en caso de apagón. Múltiples variables como la carga total, el factor de potencia, la eficiencia del inversor y la profundidad de descarga afectan a la duración de las baterías.
La fórmula para calcular el tiempo de funcionamiento previsto de una batería de SAI en función de su capacidad en horas (h) es:
Tiempo de funcionamiento previsto (h) = {Capacidad de la batería (Ah) * Tensión de la batería (V) * Factor de potencia (PF) * Eficiencia del inversor (η) * Profundidad de descarga (DOD)} ÷ {Carga total (W)}
Por ejemplo, supongamos que tiene un SAI con un Batería de iones de litio de 12 V que tiene una capacidad de 100 Ah. Quieres conectar al SAI un ordenador que consume 120 W, un monitor que consume 70 W y un router que consume 10 W.
También sabe que el factor de potencia de sus dispositivos es de 0,8, la eficiencia del inversor del SAI es de 0,9 y la profundidad de descarga de su batería es de 0,5. Utilizando la fórmula anterior, puede calcular el tiempo de funcionamiento previsto de la batería de su SAI de la siguiente manera:
Tiempo de ejecución previsto = (100 * 12 * 0,8 * 0,9 * 0,5) ÷ (120+70+10) = 2,16 h
Por lo tanto, con esta carga y configuración, puede esperar que la batería de su SAI dure unas 2 horas, 9 minutos y 36 segundos.
¿Qué factores suelen afectar a la capacidad de las baterías ups?
● Temperatura ambiente
La capacidad estimada de una batería se basa en una temperatura ambiente de 25°C (77°F). Cualquier desviación de esta temperatura óptima de funcionamiento podría afectar negativamente al rendimiento de la batería y reducir su vida útil.
● Ciclismo
La duración y la profundidad del ciclo de carga afectan a la disminución de la capacidad de la batería de un SAI. Una batería de plomo-ácido tiene una vida útil finita, lo que significa que habrá que sustituirla en poco tiempo. Por eso es aconsejable adquirir baterías de litio, ya que tienen un ciclo de descarga más largo.
● Química de la batería
Si no quieres reemplazar o cuidar la batería tan a menudo, es una buena idea comprar una batería con una química premium que te durará más tiempo.
Los distintos tipos de baterías, como las de plomo-ácido, las de iones de litio y las de níquel-cadmio, tienen cualidades y ventajas diferentes para los usos del SAI.
● Mantenimiento
Las baterías de los SAI deben cuidarse adecuadamente para que funcionen bien y duren el mayor tiempo posible. Cosas como cargador de batería deben comprobarse periódicamente. Al mismo tiempo, también es necesario comprobar el estado de la batería, y repararla o sustituirla a tiempo cuando se detecte alguna anomalía.
¿Cómo elijo la capacidad de batería ups adecuada a mis necesidades?
Para elegir la capacidad de batería del SAI adecuada a sus necesidades, debe tener en cuenta dos aspectos fundamentales: la cantidad total de energía que consumen sus dispositivos y cuánto tiempo desea que dure la copia de seguridad.
La cantidad de energía que utilizan todos los dispositivos, medida en vatios (W) o voltios-amperios (VA), es su uso total de energía. El tiempo de respaldo preferido es cuando desea que el SAI mantenga sus dispositivos en funcionamiento en horas (h) o minutos (min).
Una vez que sepa cuánta energía necesita y cuánto tiempo desea que dure la batería de reserva, puede utilizar un método sencillo para calcular la capacidad que debe tener la batería del SAI y elegir la adecuada.
Así es como funciona:
Capacidad de la batería del SAI (Wh) = Consumo total (W) * Tiempo de autonomía deseado (h)
Por ejemplo, si necesitas un total de 200 W de potencia y quieres un tiempo de reserva de 0,5 h (30 min), puedes utilizar la siguiente fórmula para calcular cuánta potencia puede soportar la batería del SAI:
Capacidad de la batería del SAI (Wh) = 200 x 0,5 = 100
Para alimentar tus dispositivos durante 30 minutos, necesitas una batería SAI con al menos 100 Wh de potencia.
Conclusión
La capacidad de la batería del SAI es la cantidad de energía que puede almacenar y suministrar a la carga asociada. Puede calcular la capacidad de la batería de un SAI y la duración de la copia de seguridad basándose en el consumo de energía y el tiempo de copia de seguridad del dispositivo.
Factores como la temperatura, el ciclo, la química de la batería, el uso y el mantenimiento pueden reducir la capacidad de la batería de un SAI.
La eficiencia y fiabilidad de su equipo pueden depender de la capacidad de la batería del SAI que elija. Por lo tanto, aprenda cómo obtener la capacidad correcta de la batería del SAI en el artículo y póngase en contacto con nosotros para obtener una batería de SAI ideal.
Preguntas frecuentes
Puede conectar varias baterías del SAI para obtener más capacidad, pero deben conectarse en paralelo, no en serie. De este modo, el voltaje del pack de baterías es el mismo que el de una sola batería, pero el cuadrado del número de baterías aumenta la capacidad del pack (en amperios-hora o vatios-hora). Sin embargo, asegúrese de que su SAI puede gestionar la carga adicional y cargar las baterías adecuadamente.
Una temperatura ambiente alta o baja, los ciclos frecuentes, una tensión de flotación incorrecta, un tipo, tamaño o antigüedad de batería inadecuados y un mantenimiento inadecuado son causas potenciales de fallo de la batería del SAI.
Utilizar una batería de SAI con una capacidad superior o inferior a las necesidades de su dispositivo electrónico tiene ventajas e inconvenientes. Un SAI con una batería mayor que la que necesita su dispositivo le ofrece más tiempo de autonomía, pero esto tiene un precio más elevado. Un SAI con menos capacidad de batería de la que necesita su dispositivo será más barato, más pequeño y más ligero, pero también tendrá menos tiempo de reserva y puede que no sea capaz de soportar su dispositivo durante una pérdida de energía.
