Typy akumulatorów UPS — VRLA a litowo-jonowe (żywotność i wymiana)

Przewodnik po UPS (zasilaczach bezprzerwowych) opisuje klasyfikację VFI/online oraz czas autonomii UPS zgodnie z IEC 62040. Aspektem, który w praktyce często pozostaje niedoceniany, jest wybór typu akumulatora wewnątrz samego UPS: VRLA (kwasowo- -ołowiowy, z zaworem regulowanym) lub litowo-jonowy.

Żywotność i odporność na cykle

• VRLA — typowa żywotność 3-5 lat przy regularnym użytkowaniu UPS, z odpornością na cykle rzędu 500 cykli ładowania/rozładowania.
• Litowo-jonowy — typowa żywotność 10-15 lat, często obejmująca cały okres eksploatacji samego UPS, z odpornością na cykle sięgającą tysięcy cykli.

Przekłada się to bezpośrednio na liczbę wymian w okresie eksploatacji jednego UPS: zestaw akumulatorów VRLA zazwyczaj trzeba wymienić dwa do trzech razy (na przykład około 4. i 8. roku), podczas gdy zestaw litowo-jonowy często przetrwa cały okres eksploatacji UPS bez wymiany.

Częstotliwość konserwacji

Akumulatory litowo-jonowe zazwyczaj wymagają około jednej wizyty konserwacyjnej rocznie, w porównaniu z około dwiema rocznie w przypadku VRLA — co wynika z większej wrażliwości ogniw kwasowo-ołowiowych na temperaturę i starzenie się.

Kompromis: cena zakupu a koszt całkowity

Akumulatory litowo-jonowe do UPS mają wyższą cenę zakupu niż VRLA. W okresie eksploatacji UPS (całkowity koszt posiadania) różnica ta jest jednak często rekompensowana przez zaoszczędzone cykle wymiany i niższą częstotliwość konserwacji.

Uwaga: dokładny okres zwrotu inwestycji zależy od konkretnej mocy UPS, zastosowania (wymagań dotyczących czasu autonomii) oraz aktualnych cen — ten artykuł przedstawia jakościowy kompromis, a nie uniwersalny przykład obliczeniowy.

Praktyczne znaczenie

W przedsiębiorstwie uprawowym lub hali przemysłowej z krytycznymi komputerami klimatycznymi lub systemami sterowania (zob. również przewodnik po UPS w części dotyczącej kompromisu redundancji N+1) wybór akumulatora bezpośrednio wpływa na planowanie konserwacji: rozwiązanie VRLA wymaga cyklicznego budżetu i harmonogramu wymiany, natomiast rozwiązanie litowo-jonowe w dużej mierze eliminuje to ryzyko w okresie eksploatacji UPS.

Częste błędy

1. Zwracanie uwagi wyłącznie na cenę zakupu akumulatora bez uwzględnienia całkowitych kosztów w okresie eksploatacji (cykle wymiany, konserwacja).
2. Niewymienianie zestawu akumulatorów VRLA na czas — przestarzały akumulator kwasowo-ołowiowy nie jest już w stanie zapewnić wymaganego czasu autonomii, co często ujawnia się dopiero podczas rzeczywistej awarii zasilania.
3. Brak uwzględnienia kompatybilności między wybranym typem akumulatora a elektroniką ładującą istniejącego UPS przy późniejszej zmianie z VRLA na litowo-jonowe.

Powiązane

• UPS i zasilanie bezprzerwowe
• Akumulatory domowe i systemy magazynowania energii