5 gennaio 2022 - Autore: Suchita Gupta
Un gruppo di continuità (UPS, Uninterruptible Power Supply), noto anche come batteria di riserva, viene utilizzato per fornire alimentazione di emergenza a un carico. Si tratta di un dispositivo che consente a un computer di funzionare per almeno qualche minuto in più quando si perde la fonte di alimentazione primaria o se il livello di tensione cala.
I sistemi UPS contengono batterie che si attivano e forniscono alimentazione di riserva, offrendo anche protezione dai danni causati dagli sbalzi di tensione. Nelle aree commerciali e industriali, inclusi ospedali, piccoli uffici, terminali POS elettrici, impianti di produzione e centri di telecomunicazioni in tutto il mondo, i sistemi UPS sono ampiamente utilizzati quando il normale sistema di alimentazione si guasta.
A seconda del modello di UPS, le forme d'onda di uscita sono sinusoidali o sinusoidali simulate. L'uscita sinusoidale è la migliore forma d'onda con un'uscita di alta qualità. Ha la forma di un segnale di alimentazione CA proveniente dalla rete, che ha un'oscillazione regolare e ripetitiva. I sistemi UPS generano corrente a onda sinusoidale per controllare apparecchi elettronici sensibili. L'uscita sinusoidale simulata, d'altra parte, produce un'onda sinusoidale approssimata a gradini utilizzando una tecnica di modulazione dell'onda di impulso, quindi può fornire un'alimentazione di riserva della batteria più economicamente conveniente per apparecchiature che non richiedono un'uscita sinusoidale.
Di seguito sono elencati i tre tipi principali di configurazioni dei sistemi UPS:
1) UPS offline/standby: la protezione per l'alimentazione di livello base
L'UPS offline/standby è il sistema UPS più semplice e rappresenta una scelta conveniente. Questa topologia UPS è progettata per elettronica di consumo, sistemi POS, computer entry-level, sistemi di sicurezza e altre apparecchiature elettroniche di base. L'UPS offline è una buona opzione per i dispositivi con una tensione inferiore a 1.500 V CA e per quelli che richiedono corrente e costi ridotti. È ampiamente utilizzato nei piccoli uffici, con i personal computer domestici e in altri casi d'uso simili.
In questo caso, il carico viene alimentato direttamente dall'alimentazione in ingresso e l'alimentazione di backup viene richiamata in caso di interruzione dell'alimentazione di rete. La batteria, il caricabatteria e l'inverter sono tenuti spenti ma rimangono comunque collegati alla rete elettrica per garantire che la batteria sia sempre completamente carica. Quando la tensione di rete viene interrotta o supera i limiti, l'interruttore collega automaticamente l'uscita dell'inverter al carico critico.
2) UPS line-interactive: la protezione dell'alimentazione di livello intermedio
Questa topologia UPS è ideale per l'uso in aree in cui le interruzioni sono rare, ma le fluttuazioni di corrente sono comuni. Di conseguenza, il dispositivo è ampiamente utilizzato per elettronica di consumo, sistemi di gioco, PC, apparecchiature di rete, elettronica per home theater e altro ancora. È in grado di fornire sia il condizionamento della corrente che il backup della batteria. È dotato di un autotrasformatore che incorpora un'ampia gamma di fluttuazioni della potenza in ingresso, sia per la sottotensione che per la sovratensione, prima di passare alla batteria di backup. Inoltre, poiché l'inverter è sempre attivo e collegato all'uscita, fornisce il filtraggio dei transitori di commutazione.
3) UPS online/a doppia conversione: la massima protezione dell'alimentazione
I moduli UPS a doppia conversione sono in grado di offrire alimentazione ininterrotta a carichi pesanti. Con l'aiuto di un raddrizzatore, l'UPS online/a doppia conversione esegue la filtrazione e la conversione della corrente in ingresso a corrente CC e quindi della corrente CC in uscita CA. In questo progetto intelligente, quando si verifica una perdita di corrente, il raddrizzatore esce semplicemente dal circuito e le batterie mantengono l'alimentazione costante e invariata. Quando viene ripristinata l'alimentazione, il raddrizzatore riprende a sostenere la maggior parte del carico e inizia a caricare le batterie.
Poiché la protezione di carichi IT pesanti e la salvaguardia da tutti i problemi di alimentazione sono molto importanti, le aziende preferiscono utilizzare per lo più degli UPS a doppia conversione. Questi sistemi forniscono anche la regolazione della frequenza, necessaria per l'uso dei sistemi di generatori di backup per la protezione dalle variazioni, comuni all'avvio del generatore. L'inverter in un UPS online/a doppia conversione è sempre attivo.
Scenario di mercato attuale e fattori trainanti del settore dei sistemi UPS
Secondo un rapporto pubblicato da Allied Market Research, si prevede che le dimensioni del mercato globale dei sistemi UPS raggiungeranno i 9,4 miliardi di dollari, con un significativo tasso annuo di crescita composto (CAGR) dal 2020 al 2027. L'Asia-Pacifico detiene attualmente la quota di mercato più alta, a causa di un numero rilevante di boom industriali nei paesi emergenti come India, Cina, Giappone e altri.
Inoltre, la domanda di soluzioni di alimentazione affidabili nei settori residenziale e commerciale è in costante aumento e ciò, a sua volta, dà un notevole impulso alla crescita del mercato globale dei sistemi UPS. Contemporaneamente, i progressi tecnologici nei sistemi di batterie UPS hanno permesso di mettere a punto nuove batterie agli ioni di litio con temperature d'esercizio estreme che possono durare da 2 a 3 volte di più rispetto alle tradizionali batterie al piombo regolate da valvole. Ciò dovrebbe presentare nuove opportunità per i principali attori del mercato.
Analogamente, diversi produttori globali di sistemi UPS stanno cercando di lanciare nuovi prodotti e non vedono l'ora di realizzare nuove collaborazioni, accordi e joint venture per rimanere competitivi sul mercato. Eaton Corporation nel 2019 ha ideato il sistema UPS Eaton 5P, che può essere utilizzato per molteplici scopi, come UPS per montaggio su rack, per montaggio a parete e UPS a torre. Con questa tendenza, si prevede che il mercato globale dei sistemi UPS produrrà un'enorme crescita nel prossimo futuro.
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