El Sistema de Energía Ininterrumpida, llamado también uninterruptible power suply, battery backup o conocido simplemente como UPS es un dispositivo que proveen y mantiene energía eléctrica de respaldo en caso de interrupciones eléctricas o eventualidades en la línea o acometida. Adicionalmente los UPS cumplen la función de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, como el  filtrado, protección de subidas (picos de tensión), bajadas de tensión (caídas), apagones y eliminación de corrientes parasitarías como ruidos EMI y RFI. ₍₁₎, disrupciones de energía, perdida de data, etc.

Los sistemas de energía ininterrumpida UPS constan básicamente de tres módulos principales, que pueden estar de forma interna o externa a la carcasa del equipo: el modulo de control, que cumple las funciones de rectificación, el modulo de transformador el cual suministra diversos voltajes dependiendo de la capacidad, 120VAC, 208VAC, 220VAC, 480VAC etc. y el de baterías que da el respaldo de tiempo necesario de operatividad y protección y que según el mismo puede dar mayor o menor respaldo de autonomía en tiempo. ₍₂₎

¿Cómo funcionan los Ups?

Éste dispositivo de energía ininterrumpida se coloca entre la salida de un servicio eléctrico de corriente alterna normal y los equipos a proteger que van desde computadoras, estaciones de trabajo, centros de datos, telecomunicaciones, etc. que requieren ser protegidos de apagones, reducción de tensiones de línea y otros eventos.

El UPS toma la energía de una corriente alterna de entrada, luego un interruptor detecta el nivel de energía de entrada y una batería simultáneamente se esta cargando para ser utilizada en caso de falla de la fuente de energía. A la salida del UPS se puede conectar cualquier dispositivo, ej. Una computadora, con la finalidad de realizar la protección determinada.

Dentro del UPS éste convierte la energía Corriente Alterna (CA) que ingresa a Corriente Directa (DC) y luego la reconvierte en Corriente Alterna purificada.

El UPS esta diseñado para ser monitoreado actualmente desde un puerto RS-232, un puerto USB o una tarjeta SNMP/Web, algunos incluso se controlan con conexión telefónica enviando señales vía e-mail, direcciones IP o a una línea telefónica directa, esto se hace gracias a un software que permite controlar al UPS.

Clasificación y Selección de los UPS

Según su capacidad:

Baja capacidad: desde 350VA hasta 1500VA. Para protección de 1 a 3 computadores aproximadamente. ₍₃₎

Media capacidad: entre 1500VA y 6000VA. Para protección de equipo con aplicaciones medias o sofisticadas.

Alta capacidad: desde los 6000VA hasta 120KVA, pasando por los comúnmente utilizados en Salas de Servidores de 10KVA, 20KVA y 30KVA. ₍₄₎

Según su respaldo:

Los Módulos o Bancos de baterías que dan la autonomía de tiempo al UPS pueden ser de tipo interno o externo al UPS. Pueden respaldar desde lo común (15 minutos) hasta periodos entre 2 y 8 horas. Se  han realizado Bancos de baterías tan sofisticados y para aplicaciones tan criticas de hasta 1000 horas continuas de trabajo ₍₅₎. Obviamente mientas mayor cantidad de Bancos haya el costo del UPS se incrementará. Las Baterías tienen una vida útil aproximada de 3 a 5 años.

Según su Forma:

Los UPS pueden ser de tipo Rack/Mount o Torre. En el caso de los ?Rackeables? estos se utilizan en Bastidores que permiten su mejor distribución y organización. Utilizados en entidades financieras. Los de tipo torre son similares al CASE o CPU de una computadora, pero cuando las capacidades exceden a los 10KVA de consumo, por su tamaño frecuentemente son tipo torre pudiendo llegar incluso a los 15 pies de altura.

  ^{UPS TIPO RACK DE 3KVA}

^{UPS TIPO TORRE DE 3KVA}

Según su tecnología:

·         Passive stand by: Obtiene la energía directamente de la red comercial y, simultáneamente las baterías se están cargando a través de un rectificador. En caso de fallo en la alimentación, la alimentación de la carga conmuta y se obtiene energía desde las baterías a través de un inversor. Algunos tienen internamente Regulación de Voltaje y Supresión de picos. Son de bajo costo y para aplicaciones de Baja Capacidad.

·         Línea Interactiva: Se conocen también como Smart UPS, entre ellos se cuentan los de ?doble conversión? similares a los On Line. Mientras haya alimentación de la red, las baterías se cargarán a través de un inversor; cuando falle esta alimentación la energía se obtiene de las baterías, con tiempos de transferencia a batería muy cortos de 2 a 4 mseg. y la corriente recorre el inversor de forma contraria a como lo hacía durante su carga. La onda simula a la onda seno, llamada Pulse Width Modulated PWM. Usado en aplicaciones medias.

·         Online: Estos UPS están continuamente cargando y suministrando energía directamente desde las baterías. Basado en tiempo de transferencia 0 mseg. los equipos conectados en ningún momento lo detectan. Internamente poseen regulación de Voltaje, supresión de picos, doble conversión de energía que transforma la onda en AC a DC y luego la re-convierte en DC a AC purificada, indicadores de status y software de monitoreo. Su costo en algunos casos es mayor a los anteriores por que su aplicación es dirigida para protección de equipos sensibles, especiales, de data crítica, etc. Son tecnología de punta y su aplicación es para altas Capacidades.

Principales Características al Comprar un UPS

Conectores que permiten el uso de módulos externos de baterías para prolongar el tiempo de operación.

Supresores interno de voltaje que evitan subidas bruscas de voltaje.

Regulación de voltaje.

Equipos con tomacorrientes especiales que pueden ser controlados desde un software y que permiten reiniciar o desconectar el sistema.

            Puerto de comunicaciones RS-232 que permite ejecutar comandos de encendido y apagado.

            Ranura SNMP/Web para realizar operaciones remotas de apagado y reiniciaciones.

            Conexión para Equipo especial de Medición de Humedad.

            Interruptores automáticos que protegen los equipos y los UPS contra cortocircuitos tanto de entrada como de salida.

            Apagado de emergencia para equipos de 6KVA y 10KVA (by pass) realizadas mediante una conexión modular que permite efectuar apagados remotos de emergencia.

            Conexión monofásica permanente de entrada y salida.

            Interruptor de derivación para tareas de mantenimiento.

            Indicadores de luz tipo LEDS o aditivos.

            Softwares de Monitoreo.

            Garantía por fabricante de 2 años, extensible.              

      TARJETA SNMP WEB CARD                             

Ventajas de Usar un UPS

·                  Proporciona seguridad y protección a sus equipos.

·                  Acondicionamiento en línea para filtrar ruidos de una fuente eléctrica.

·                  Supresión de voltaje contra picos y sobrevoltaje de energía en la línea eléctrica.

·                  Protección contra caídas o reducción de tensión de línea.

·                  Energía de respaldo continúo durante periodos considerables de tiempo.

·                  Sistemas de alarma o notificación.

Causa/Efecto/Solución

Las fallas comunes en compañías de suministro de energía, desconexiones accidentales e intencionales de la línea de tensión, diseño deficiente de los circuitos, sobrecarga, inadecuados servicios de mantenimiento, alto voltaje en líneas, radio trasmisiones, conexiones de aparatos e incluso luces fluorescentes puede causar en nuestras empresas desde la degradación electrónica lenta, video defectuoso, bloqueo de sistemas, baja productividad, la perdida de la data activa, caída del sistema, o incluso daño catastrófico de los equipos. La solución definitiva para todos estos problemas es definitivamente un equipo UPS.

Aplicaciones en el Mercado

Los UPS se utilizan en el resguardo de cargas críticas aplicadas en aparatos de tipo médico, industrial o informático, en los cuales se requiere un suministro adecuado y de calidad debido a la necesidad de estar en todo momento operativo y sin fallos.

Computadores, Equipos de Oficina, Centrales telefónicas, equipos de RX, Ploters, PLC, antenas de radio transmisión, redes, equipos de punto de venta y equipos de Alta criticidad.

Realizar la Conexión de un UPS

La conexión debe ser tomada preferiblemente de una línea dedicada al UPS y sin que existan corrientes inductivas como generadores de tipo motor cercanas. Los equipos UPS de baja capacidad (hasta los 1500VA) son de tipo Plug and Play. Solo es necesario ?enchufarlos? y ?encenderlos?. Se debe por lo menos dejar cargar las baterías unas 12 Horas antes de su funcionamiento. Para equipos de alta capacidad se hace necesario realizar ajustes en la acometida eléctrica específicos como sub-tableros cercanos, cableado adecuado, etc. Realizados necesariamente por un técnico especializado en el área que realizará también la conexión del UPS y sus módulos.

 No es necesario conectar al UPS un protector de voltaje o regulador (AVR) y preferiblemente no se debe conectar simultáneamente un Inversores/Cargador con sistemas UPS. ₍₆₎

¿Como se realiza un Calculo de Cargas?

El consumo de Energía de un equipo esta considerado en Watts, y es la suma de todos los Watts de los componentes del Equipo. Una Unidad de Medida aproximada o teórica es VA utilizada para conocer la carga de los equipos y el UPS requerido.

Determinar la carga de tu computadora es muy sencillo solo basta sumar el consumo de cada equipo conectado: CPU, monitor, impresora, scanner y algún otro periférico adicional para obtener el consumo total. También sabiendo el consumo en Watts de cada uno, en caso de no tenerlo solo ubica el voltaje de cada equipo y multiplícalo por su amperaje vas a obtener la unidad de VA que puedes transformar mediante esta formula:

Volts * Amp * Pf = Watts

PF= 0.8

Ejemplo de Calculo de Cargas

Supongamos que deseas proteger 3 computadores que trabajan a 120V y no sabes que UPS es el ideal a utilizar. Los Monitores tienen un consumo  cada uno de 1.5A, mientras que el CPU los siguientes 2A, 2.2A y 2.5A. Adicionalmente tienes una impresora que consume 3A.

Datos:: 3 PC, Consumo de los monitores 1.5A, 2A y 2.3A, Consumo de los CPU 2A, 2.2A y 2.5A. Consumo de la Impresora 3A.

Procedimiento:

MONITORES:

3 x 1.5A x 120V=540VA

CPU:

2A x 120V=240VA

2.2 A x 120V=264VA

2.5 A x 120V=300VA

IMPRESORA:

1.1 A x 120V = 132VA

TOTAL: 1476VA

Solución:

El Consumo de 1476VA es aproximado superior a 1500VA. Por lo tanto el equipo requerido es un UPS de 1500VA. Como requiere utilizar el UPS para proteger computadoras puede utilizar un equipo UPS de Línea Interactiva.

MARCAS EN EL MERCADO

En el mercado existen cualquier cantidad de marcas pero básicamente debes verificar la calidad de los equipos así como el respaldo y servicio técnico.

En Venezuela: Las más reconocidas son...

Tripplite  Apc Liebert Tonal

Notas:

₍₁₎ Electromagnetic Interference (EMI) o Radio Frequency
interference (RFI)

₍₂₎         Voltaje Corriente Alterna (VAC)

₍₃₎         Unidad de medida en la que se determinan los consumos de los UPS (VA), Voltio x Amperio = VA

₍₄₎            KVA,  Múltiplo de VA. Equivalente a 1000VA.

₍₅₎            Instituciones públicas y privadas como empresas de Telefonía fija y Celular, Electricidad, Petróleo y Minero, etc. Usan estos tipos de Módulos de Baterías.

₍₆₎         Conectar ambos equipos puede crear un conflicto eléctrico. Aun en estudio.