การเลือกซื้อเครื่องสำรองไฟฟ้า
- วิธีการคำนวณเลือกขนาดของเครื่องสำรองไฟ
- ข้อควรคำนึงทางเทคนิคของการเลือกใช้เครื่องสำรองไฟ
- เครื่องมือในการเลือกรุ่นของเครื่องสำรองไฟ
- การใช้งานโหลดประเภทที่ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ร่วมกับ UPS โดยเฉพาะรุ่น Back-UPS (BX), Easy-UPS (BVX, BV) และ Smart-UPS SC
- การเลือกเครื่องสำรองไฟสำหรับเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้งานกับ Power Factor Corrector (PFC)
สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงคือ การเลือกขนาดให้เหมาะสม กับการใช้งาน ซึ่งมีขั้นตอนการคำนวนดังต่อไปนี้
1. เลือกอุปกรณทั้งหมดที่ต้องการป้องกันดวยเครื่องสำรองไฟฟ้า
2. ดูรายละเอียดว่าอุปกรณไฟฟ้าใชกำลังไฟฟ้าเท่าไหร่ (ดูที่ฉลากหลังเครื่อง หรือคู่มือ)
3. ค่ากำลังไฟฟ้าของแต่ละอุปกรณจะต้องเปลี่ยนเป็น โวลต์-แอมป์ เพื่อทำให้สามารถรวมเข้าเป็นหน่วยเดียวกัน
4. เมื่อได้่ค่ากำลังไฟฟ้าทั้งหมดเป็นโวลต์-แอมป์ คุณก็สามารถเลือกขนาดเครื่องสำรองไฟฟ้าได้ โดยดูได้จากขนาด VA ที่ตัวเครื่อง UPS ของ เอพีซี
โดยปกติจะสำรองไฟได้ประมาณ 5 นาที หากต้องการให้ระยะเวลาสำรองที่นานขึ้นทำได้โดย
- เลือกเครื่องสำรองไฟฟาที่มีขนาด VA ใหญขึ้น
- เลือกเครื่องสำรองไฟฟาที่สามารถต่อแบตเตอรี่ เพิ่มเติมได้ภายนอก
1. ต้องมีค่ากำลังวัตต์มากกว่ากำลังวัตต์ของอุปกรณ์ที่นำมาใช้งาน
2. ดูเทคโนโลยีของเครื่องสำรองไฟ เช่น Line Interactive หรือ Online
3. คำนึงถึงระยะเวลา Transfer Time ขณะที่ Online ไปสู่การ On battery
4. โหลดที่นำมาต่อใช้งานกับเครื่องสำรองไฟควรจะมีอย่างน้อย 10% ขึ้นไป
5. หากเลือกเครื่องสำรองไฟขนาดเล็กเกิดไปจะทำให้เกิด Overload หรือมีผลต่อระยะสำรองไฟได้น้อย
ดังนั้น วิธีการเลือกเครื่องสำรองที่เหมาะสม ต้องคำนึงถึงขนาดของโหลด (วัตต์) , UPS Capacity และระยะเวลาสำรองไฟที่ผู้ใช้งานต้องการ
ชไนเดอร์มีเครื่องมือออนไลน์ที่จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถหาขนาดของเครื่องสำรองไฟที่เหมาะสมกับความต้องการของผู้ใช้งาน เช่น กำลังวัตต์ ชนิดของอุปกรณ์ที่ต้องการ
การนำไปสำรองไฟ ประเภทของเครื่องสำรองไฟ เป็นต้น โดยผู้ใช้งานสามารถเข้าไปใช้งานเครื่องมือออนไลน์ในการเลือกเครื่องสำรองไฟ ตามลิงค์ด้านล่าง
เช่น ผู้ใช้งานต้องการเครื่องสำรองไฟที่นำไปสำรองอุปกรณ์ภายในบ้าน หรือ คอมพิวเตอร์ทั่วไป สามารถเลือก Home, Home Office and Small Business
เช่น ผู้ใช้งานต้องการเครื่องสำรองไฟที่นำไปสำรองอุปกรณ์ Server หรือ ระบบ Network สามารถเลือก Server Room และ Network ได้
หมายเหตุ : ผู้ใช้งานสามารถกำหนดเลือก By Load หรือ By Device ได้ เช่น กรณีเลือกเป็นโหลด ผู้ใช้งานสามารถกำหนดค่า โดยมีหน่วยเป็น วัตต์ หรือ VA ในช่อง Total Load ได้
https://www.apc.com/th/en/tools/ups_selector/
APC Back-UPS และ Smart-UPS SC ถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานร่วมกันโหลดประเภทคอมพิวเตอร์เท่านั้น ทั้งสองรุ่นไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้งานร่วมกับโหลดประเภทมอเตอร์เช่น เครื่องกรองน้ำสำหรับตู้ปลา เครื่องทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความร้อน เครื่องดูดฝุ่น หรือเครื่องจักรกลประเภทต่างๆ
ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นอย่างหนึ่งคือการกระชากของกระแสไฟเข้าของมอเตอร์ (Inrush current) ซึ่งสามารถทำให้ Back-UPS เกิดอาการใช้โหลดเกิน หรือ Overload ได้
และเนื่องจากรูปคลื่นที่จากออกจาก UPS เมื่อเครื่องใช้ไฟจากแบตเตอร์ (On battery) จะมีรูปคลื่นที่เรียกว่า stepped approximated sine wave ซึ่งรูปคลื่นชนิดนี้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ประเภทคอมพิวเตอร์แต่ไม่สามารถใช้งานได้กับโหลดมอเตอร์ส่วนใหญ่
ผลลัพธ์ที่อาจเป็นไปได้เมื่อนำมาใช้งานร่วมงานกับมอเตอร์คือ มอเตอร์ทำงานช้ามากผิดปกติหรือไม่สามารถทำงานได้เลยเมื่อ UPS ใช้ไฟจากแบตเตอรี่ (On battery)
เพื่อปกป้องการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ประเภทนี้ APC แนะนำให้พิจารณาขนาดของ UPS ที่เหมาะสมสำหรับโหลดมอเตอร์ก่อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่า ค่าโวลต์แอมป์ หรือ VA ของ UPS เพียงพอที่จะรองรับกับ กระแสไฟฟ้ากระชากเริ่มต้นของมอเตอร์ (Inrush current) เลือก UPS ที่ส่งสัญญาณคลื่นที่เป็น Pure sine wave เมื่อ UPS ใช้ไฟจากแบตเตอรี่ เช่น Smart-UPS (รุ่นขั้นต่ำ 750VA), Smart-UPS Online หรือ Symmetra LX / RM
Power Factor Corrector เป็นเทคนิคการออกแบบวงจรเพื่อเพิ่มตัวประกอบกำลัง (Power Factor) ให้เข้าใกล้ 1 หรือตัวประกอบกำลังที่เป็นเอกภาพ (Unity Power Factor) ในกรณีนี้ กำลังไฟฟ้า 'จริง (real)' และ 'ปรากฏ (apparent)' นั้นเทียบเท่ากัน อุปกรณ์ PFC ไม่ใช่เรื่องใหม่เนื่องจากใช้มานานหลายปีโดยเฉพาะในยุโรป ส่วนใหญ่มาในสองประเภทที่แตกต่างกัน:
Passive PFC – ใช้ส่วนประกอบแบบ Passive (เช่น ตัวเหนี่ยวนำ) เพื่อปรับกระแสไฟ AC ให้เรียบขึ้นเพื่อให้ใกล้เคียงกับคลื่นไซน์มากขึ้น โดยทั่วไปเทคนิคนี้สามารถบรรลุปัจจัยด้านกำลังระหว่าง 0.8 ถึง 0.9
Active PFC – ใช้ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ (เช่น FET) เพื่อเพิ่มตัวประกอบกำลัง (Power Factor) ให้ใกล้ค่าหนึ่ง (โดยทั่วไปคือ 0.95 หรือสูงกว่า) อุปกรณ์ PFC ส่วนใหญ่ที่ใช้ในเซิร์ฟเวอร์สมัยใหม่และDesktop PC's ปัจจุบันเป็นประเภท PFC ที่ใช้งานอยู่
เนื่องจากวิธีการทำงานของ PFC ที่ใช้งานอยู่ บางครั้งอาจทำให้ UPS โอเวอร์โหลดด้วยกระแสไหลเข้าสูงชั่วขณะ กรณีนี้อาจเกิดขึ้นเมื่อ UPS เปลี่ยนจากออนไลน์เป็นการทำงานด้วยแบตเตอรี่ ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานชั่วขณะ (<8 มิลลิวินาที หรือ < 0.008 วินาที) แหล่งจ่ายไฟ PFC อาจตอบสนองโดยการดึงกระแสไฟฟ้าในปริมาณที่มากเกินไปเป็นการชั่วคราว นอกจากนี้ PC บางเครื่องเมื่อถูกปลุกจากโหมดสแตนด์บาย (หรือโหมด 'สลีป' หรือ เปิดเครื่อง) จะดึงกระแสไฟเข้าสูงชั่วขณะ ซึ่งอาจทำให้ UPS โอเวอร์โหลดหากเครื่องทำงานโดยใช้แบตเตอรี่
UPS ของ APC ทั้งหมดได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันตัวเองเมื่อมีการโอเวอร์โหลดอย่างรุนแรงในขณะที่ใช้แบตเตอรี่ UPS ระดับเซิร์ฟเวอร์ทั่วไปบางรุ่น เช่น รุ่น Smart-UPS® หลักของ APC จะป้องกันตัวเองโดยการจำกัดการโอเวอร์โหลดให้อยู่ในระดับที่สามารถจัดการได้ UPS แบบอื่นๆ ที่ประหยัดกว่า เช่น Back-UPS® หรือ Smart-UPS® SC จะป้องกันตัวเองด้วยการปิดเครื่องอย่างรวดเร็วเมื่อตรวจพบการโอเวอร์โหลดอย่างรุนแรง ความเป็นไปได้ที่ความเข้ากันไม่ได้นี้ควรได้รับการพิจารณาเมื่อเลือก UPS - บางครั้งตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด
โปรดทราบว่าไม่ใช่อุปกรณ์จ่ายไฟ PFC ทุกตัวที่จะทำให้ UPS โอเวอร์โหลด อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้งานโดยไม่เข้ากันจะส่งผลรุนแรงที่สุดในสถานการณ์ต่อไปนี้:
• แหล่งจ่ายไฟ PFC ระดับเซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ (เช่น อัตรา 500W ขึ้นไป) ใช้กับ Back-UPS หรือ Smart-UPS SC
• เซิร์ฟเวอร์ติดตั้งอุปกรณ์สำรอง PFC (มีสายไฟสองเส้น) ซึ่งใช้พลังงานจาก UPS เครื่องเดียวกัน
• มีการใช้งานแหล่งจ่ายไฟ PFC มากกว่าหนึ่งตัวเข้ากับ UPS เครื่องเดียวกัน ทำให้พิกัดกำลังไฟทั้งหมด ของพาวเวอร์ซัพพลายอยู่ที่ 500W หรือมากกว่า
• PC ที่มี PFC หรือ High-End Gaming PC ที่มี PFC อัตรา 500W หรือมากกว่า
• เซิร์ฟเวอร์ติดตั้งอุปกรณ์สำรอง PFC (มีสายไฟสองเส้น) ซึ่งใช้พลังงานจาก UPS เครื่องเดียวกัน
• มีการใช้งานแหล่งจ่ายไฟ PFC มากกว่าหนึ่งตัวเข้ากับ UPS เครื่องเดียวกัน ทำให้พิกัดกำลังไฟทั้งหมด ของพาวเวอร์ซัพพลายอยู่ที่ 500W หรือมากกว่า
• PC ที่มี PFC หรือ High-End Gaming PC ที่มี PFC อัตรา 500W หรือมากกว่า
ในสถานการณ์ใดๆ เหล่านี้ APC ขอแนะนำให้ใช้ UPS ระดับเซิร์ฟเวอร์ที่แท้จริง คลื่นไซน์บริสุทธิ์ (Pure Sine Wave) รุ่นที่รองรับ ได้แก่ Smart-UPS , Smart-UPS X, Smart-UPS Online.
ทั้งนี้ หากมีความจำเป็นต้องใช้ Back-UPS จำเป็นต้องเลือกขนาดของ UPS ให้ใหญ่ขึ้น
ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาในการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดการตัดไฟเกิน (overload) คืออัตราพลังงาน "ปกติ หรือ nominal power" ของอุปกรณ์จ่ายไฟ ไม่ใช่การใช้พลังงานจริงในสถานะคงที่ ตัวอย่างเช่น Server อาจมีแหล่งจ่ายไฟ 600W สองตัวในโหมดสำรองแบบขนาน (Parallel-Redundant mode) สำหรับอัตราพลังงานรวม 1200W แต่การใช้พลังงานในสภาวะคงที่ในกรณีนี้จะน้อยกว่า 600W ในอีกตัวอย่างหนึ่ง high-end workstation ที่มีพาวเวอร์ซัพพลาย 850W PFC อาจกินไฟเพียง 350W ภายใต้การทำงานปกติ
ดังนั้นขนาดที่เหมาะสมของ UPS ที่มีแหล่งจ่ายไฟ PFC ที่ใช้งานอยู่ เพื่อรับมือกับการโอเวอร์โหลดชั่วขณะได้ดีขึ้น จะต้องคำนึงถึงอัตรากำลังไฟสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟ ไม่ใช่แค่การใช้พลังงานจริงของโหลดเท่านั้น
โปรดทราบว่าหากจัดอันดับแหล่งจ่ายไฟสำหรับเอาต์พุต 600W ค่ากำลังไฟฟ้าขาเข้า หรือ "อินพุต" สูงสุดจะสูงขึ้นตามประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น แหล่งจ่ายไฟที่สอดคล้องกับ Energy Star 4.0 จะต้องมีประสิทธิภาพมากกว่า 80% ซึ่งหมายความว่าเมื่อค่ากำลังไฟฟ้าใช้งาน 600W กำลังไฟเข้าอาจสูงถึง 750W ดังนั้นกำลังไฟฟ้าขาเข้า "อินพุต" นี้ควรเป็นพื้นฐานสำหรับการกำหนดขนาดของ UPS
ขณะนี้ ตัวเลือก UPS บางตัวไม่ได้คำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้เมื่อแนะนำ UPS ที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ที่มีแหล่งจ่ายไฟ PFC ที่ใช้งานอยู่ ดังนั้นควรปฏิบัติตามคำแนะนำต่อไปนี้เมื่อแนะนำ UPS สำหรับโหลด PFC
การพิจารณาประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟ
Smart-UPS® รุ่น SC หรือ Back-UPS ควรเลือกขนาดตาม "อัตรากำลังไฟฟ้าออก (Rated power output)" ของแหล่งจ่ายไฟ หารด้วยประสิทธิภาพ ไม่ใช่การใช้พลังงานจริง
ตัวอย่างเช่น ไม่ควรแนะนำให้ใช้ SC1000 (600W) กับ PFC ที่จัดมาให้ในอัตรา 500W แม้ว่าพลังงานในสถานะคงที่จริงจะน้อยกว่ามากก็ตาม สมมติว่าแหล่งจ่ายไฟ 500W PFC มีประสิทธิภาพ 80% Smart-UPS SC ควรได้รับการจัดอันดับอย่างน้อย 500W/0.8 = 625W ของกำลังไฟฟ้าขาออก