Wie funktioniert eine USV?
7 Antworten
Eine Batterie, ein Ladegerät und ein Wechselrichter.
Solange Netzstrom da ist, lädt das Ladegerät die Batterie auf. Der an die USV angeschlossene Verbraucher wird vom Stromnetz versorgt. Fällt der Netzstrom aus, erzeugt der Wechselrichter aus der in der Batterie gespeicherten Energie Wechselstrom, mit dem der Verbraucher am Laufen gehalten wird. Somit wird verhindert, das wichtige Geräte wie Rechner, aber auch z.B. medizinische Geräte bei Stromausfällen direkt abschalten.
Bei großen Anlagen, wie Krankenhäusern, ist zusätzlich noch ein Dieselgenerator vorhanden. Die Batterie -USV muss so lange durchhalten, bis der Dieselgenerator läuft.
Es gibt für besonders sensible Geräte auch eine Art USV, die ein bisschen abweichend funktioniert. Diese nennen sich Online-USV. Hier wird der Verbraucher immer über den Wechselrichter betrieben. Das ermöglicht besonders schnelle Reaktionszeiten, und auch die Kompensation von Spannungsschwankungen im Netz (Spitzen oder Brown-Outs).
Für Unternehmen, Kliniken usw kann man das nicht mit SoHo Geräten vergleichen.
Da stehen meinstens einige Akkusätze LKW Batterien, 2 zum Betrieb und einer Reserve. Der Diesel ist immer vorgewärmt auf 40° und muss innerhalb weniger Sekunden anspringen. Daneben steht dann z.B. ein 12-Zylinder Turbodiesel mit 1000PS oder mehr. Verbrauch ca 100L/Stunde. Und das ist dann ein relativ kleines Data Center. Nur damit der eine oder andere auch mal eine Grössenvorstellung bekommt. Da reden wir dann über 250 kW und mehr.
Es gibt verschiedene USV Typen.
Es gibt zum einen die Online, Line Interactive und die Offline Varianten einer USV.
Die Online USV lädt bei Netzspannung die Akkus und zusätzlich wird der normale Netzstrom auch für die Verbraucher verwendet allerdings wird der Netzeingang durch Gleichrichter und ähnliche Komponenten "gesäubert", so werden Spannungsspitzen und ähnliches raus gefiltert. Fällt der Strom aus wird über den Akku gespeist, es kommt zu einer minimalen Unterbrechung die aber so kurz ist das es im Regelfall bei den Verbrauchern nicht als Stromausfall regetriert wird.
Bei der Line Interactive USV werden die Verbraucher kontinuierlich durch den Akku versorgt. Die Netzspannung wird nur genutzt um den Akku zu laden. Bei Stromausfall werden die Akkus halt nicht weiter geladen, aber es gibt keine kurze schaltunterbrechung weshalb diese USV Anlagen bei kritischen Anlagen am öfftesten verwendet werden.
Die Offline oder auch VFD Variante ist ähnlich zu der Online USV. Die Akkus werden durchgehend geladen, der Verbraucher hängt aber nicht am Akku sondern an dem Netzeingang. Anders als bei der Online USV hat man aber hier keine Gleichrichter oder ähnliches, die Geräte werden direkt vom Stromnetz gespeist. Bei Netzausfall wird dann zu den Akkus gewechselt. Das macht eine Offline USV natürlich nur für einfache Geräte sinnvoll.
Eine USV überwacht den Strom, der herein kommt.
Wenn die Wechselstromfrequenz oder die Spannung stark abweicht oder komplett ausbleibt, schaltet sich die USV ein und gibt deinem PC Strom für ein paar Minuten. - Gerade genug Zeit, um deine Arbeit abzuspeichern und den Computer ordnungsgemäß herunterzufahren.
Also sobald die USV anfängt zu piepsen, solltest du deine Arbeit abspeichern und den Computer herunterfahren.
In einer USV sind Bleiakkus (Batterien) drin; deren Strom wird innerhalb von Millisekunden in Wechselstrom (der Strom für das Netzteil deines PCs) umgewandelt.
Kommt drauf an welche Kapazität man gekauft hat. Meine hält schon etwa 50 Minuten durch.
Ich hab auch eine "große" USV mit zwei "dicken" 100Ah Bleiakkus. Damit Läuft der Fernseher und der Computer 4 Stunden lang.
Aber so Nutze ich meine USV nicht. - Falls der Strom ausfällt, schalte ich meinen PC ab und schließe meinen Kühlschrank an. - Der hat Priorität, wegen des tiefgekühlten Essens. :)
Die Zeit, welche die USV überbrücken kann, hängt von den verwendeten Batterien, bzw. Derer Anzahl und Kapazität ab im Verhältnis zur elektrische Last. Theoretisch ist hier keine Grenze gesetzt. Lediglich der Geldbeutel des Kunden und die Technischen Beschränkungen der jeweiligen USV machen hier den Unterschied.
Meinst Du grob als Überblick, oder detailiert? Da gibt es ggf noch Unterschiede, wie stabil die Spannung sein muss und ob Umschaltzeiten möglich sind, oder ganz ohne Umschaltzeit gearbeitet werden muss...
Eine Ergänzung zu den bisherigen Antworten: Eine USV besitzt einen sogenannten Zwischenkreis. Dieser besteht aus Kondensatoren (quasi sehr schnelle aber kleine Batterien). Der Zwischenkreis stellt die gesamte benötigte Energie bereit für den Moment des Umschaltens von Normalnetz auf Batteriebetrieb. So das es bei einer USV im Online Betrieb zu keiner Zeit zu einem Ausfall der Ausgangsspannung oder einer Spannungsspitze kommen kann. Daher der Name „Unterbrechungsfreie Strom Versorgung“ kurz USV oder auch UPS
und wie geht das?
also das sofort strom da ist?