Расчёт мощности ИБП
Определение требуемой мощности источника бесперебойного питания (в ВА и Вт) и времени автономии (батарей). Для IT-нагрузки коэффициент мощности 0,7-0,9. Время автономии рассчитывается от ёмкости АКБ и тока разряда.
Расчёт мощности источника бесперебойного питания (ИБП) и времени автономии — задача, которая решает надёжность серверов, сетевого оборудования и систем безопасности при пропадании сети и переходе на резервные источники типа ДГУ. Правильный подбор требует разделения двух параметров: мощности и ёмкости батарей.
ИБП маркируется двумя мощностями. Полная S в ВА — габаритная мощность инвертора (1 кВА, 3 кВА, 10 кВА, 100 кВА). Активная P в Вт — реальная мощность нагрузки, связана с полной через коэффициент мощности P = S × cos φ. У старых линейно-интерактивных ИБП cos φ = 0,6-0,7 (ИБП 1000 ВА = 600-700 Вт). У современных онлайн ИБП с двойным преобразованием cos φ = 0,9-1,0 (ИБП 10 кВА = 9-10 кВт). Это критично при подборе: ИБП 10 кВА не всегда даёт 10 кВт — всегда читать паспорт на активную мощность.
Формула подбора мощности — S_ИБП = (Σ P_нагрузок × 1,25) / cos φ_нагр, где запас 1,25 на пусковые токи, cos φ_нагр ≈ 0,9-0,95 для современных IT-нагрузок с PFC. Пример для серверной офиса: 5 серверов × 400 Вт = 2000 Вт, коммутатор ядра 300 Вт, два коммутатора доступа по 100 Вт = 200 Вт, СКС 200 Вт, файрвол и маршрутизатор 300 Вт, освещение 300 Вт. Итого Σ P = 3300 Вт, с запасом 25% — 4125 Вт. Для онлайн ИБП с cos φ = 0,9 расчётная S_ИБП = 4583 ВА, выбор ближайшего стандарта — 6 кВА с загрузкой 70%.
Время автономии рассчитывается от батарейного блока: T = (C_АКБ × U_АКБ × N × η) / P_нагр, где C — ёмкость АКБ в Ач, U — напряжение (обычно 12 В), N — число АКБ, η — КПД ИБП при разряде 0,85-0,9. Пример: ИБП 6 кВА с 20 АКБ по 7 Ач при нагрузке 3,3 кВт даёт T = (7 × 12 × 20 × 0,88) / 3300 × 60 = 27 минут — достаточно если есть ДГУ. Для 2-3 часов автономии нужны внешние батарейные шкафы с АКБ 65-150 Ач. Схемы резервирования: N — один ИБП без резерва; N+1 — параллельная работа ИБП с горячим резервом; 2N — два полностью независимых ИБП для ЦОД класса Tier III-IV. Кондиционер серверной подключается напрямую к сети и ДГУ, минуя ИБП (пусковые токи и помехи от компрессора). Нормативы — ГОСТ Р 55388-2012, IEC 62040-3, Uptime Institute Tier Classification.
Частые вопросы
Чем ВА отличается от Вт в маркировке ИБП?
ВА — полная мощность, Вт — активная (реально потребляемая нагрузкой). Соотношение зависит от коэффициента мощности ИБП и нагрузки. Старые ИБП: ВА × 0,6 = Вт. Новые онлайн: ВА × 0,9 = Вт. При подборе смотреть именно Вт в паспорте, а не маркетинговую маркировку в ВА.Нужно ли ставить ИБП в линию перед кондиционером серверной?
Нет и категорически. Кондиционер — высокая пусковая мощность (в 5-7 раз больше номинала), помехи от компрессора. Ставят ИБП только на критичную IT-нагрузку, а кондиционирование подключается к сети + ДГУ напрямую. Время запуска ДГУ (10-30 с) кондиционер пропустит без последствий (серверная не успеет перегреться).Какое время автономии нужно?
Если есть резервный ДГУ: 5-15 минут (время запуска ДГУ + стабилизация). Для серверной без ДГУ — минимум 1-2 часа (время корректного завершения работы серверов). Для ЦОДа — зависит от уровня Tier: Tier I = 30 минут, Tier IV = 72 часа + параллельные источники. Больше 4 часов — редко, обычно переходят на решение с ДГУ.
Источники
- ГОСТ Р 55388-2012 — ИБП. Общие требования — Росстандарт
- IEC 62040-3 — Статические ИБП — IEC