Συγκρίνοντας τις τεχνολογίες μπαταριών UPS Leadacid Nicd και Lithium

Κέντρα δεδομένων, εργαστήρια, εργαστήρια με όργανα ακριβείας, αυτές οι εγκαταστάσεις κρίσιμης σημασίας απαιτούν απόλυτη σταθερότητα ισχύος.Μια ξαφνική διακοπή ρεύματος μπορεί να οδηγήσει σε οτιδήποτε από απώλεια δεδομένων και ζημιά στον εξοπλισμό μέχρι καταστροφικές οικονομικές συνέπειες.Ως η τελευταία γραμμή άμυνας στην προστασία της ενέργειας, τα συστήματα αδιάλειπτης τροφοδοσίας (UPS) βασίζονται σε ένα κρίσιμο συστατικό: την μπαταρία.Πώς αποφασίζετε ποια λύση ταιριάζει καλύτερα στις συγκεκριμένες ανάγκες σας;Η παρούσα ολοκληρωμένη ανάλυση εξετάζει τα τεχνικά χαρακτηριστικά, τις εφαρμογές και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τριών βασικών τεχνολογιών μπαταριών UPS: μολύβδου-οξέος, νικελίου-καδμίου και ιόντων λιθίου.

Τα σημερινά συστήματα UPS χρησιμοποιούν κυρίως τρεις τεχνολογίες μπαταριών: μολύβι-ξύ, νικέλιο-καδμίου και ιόντων λιθίου.εκτιμήσεις κόστους, ανάγκες απόδοσης και περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι μπαταρίες μολύβδου και οξέος αντιπροσωπεύουν την πιο καθιερωμένη τεχνολογία μπαταριών UPS με αποδεδειγμένη αξιοπιστία.προσφέρουν την πιο οικονομική λύσηΕπιπρόσθετα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλή εσωτερική αντίσταση και ισχυρή ανοχή υπερφόρτωσης.

Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες:

Επίσης γνωστές ως μπαταρίες με σφραγισμένο μόλυβδο-ξύριο (SLA), αυτές κυριαρχούν στα σύγχρονα συστήματα UPS.Οι μπαταρίες VRLA έχουν συνήθως διάρκεια ζωής 5-10 ετών και λειτουργούν καλύτερα σε ξηρά περιβάλλοντα που διατηρούνται σε θερμοκρασία 20-25 °CΗ σφραγισμένη κατασκευή τους περιλαμβάνει μια βαλβίδα ελάφρυνσης πίεσης για την απελευθέρωση αερίων σε συνθήκες υπερπίεσης.Τραπέζια που τοποθετούνται σε ράφι, ή εξωτερικά ντουλάπια χωρίς να απαιτείται τακτική συμπλήρωση νερού.

Οι μπαταρίες VRLA διατίθενται σε δύο τύπους ηλεκτρολυτών:

• Αξιοσυλλεκτικό γυάλινο στρώμα (AGM):Η τεχνολογία AGM κυριαρχεί στις εφαρμογές UPS λόγω του χαμηλότερου κόστους, της μειωμένης εσωτερικής αντίστασης και των ανώτερων ρυθμών φόρτισης / εκφόρτισης.
• Γέλιο:Ενώ οι μπαταρίες τζελ παρουσιάζουν υψηλότερη εσωτερική αντίσταση (που τις καθιστά λιγότερο ιδανικές για υψηλής ταχύτητας εκφόρτιση UPS),προσφέρουν ευρύτερες θερμοκρασίες λειτουργίας (-40°C έως +55°C) και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σχεδιασμού.

Οι VLA διαθέτουν παρατεταμένη διάρκεια ζωής (έως και 20 χρόνια) και εξυπηρετούν εγκαταστάσεις υψηλής χωρητικότητας αμπερόωρης (Ah).Ως μη σφραγισμένες μονάδες, απελευθερώνουν υδρογόνο απευθείας στο περιβάλλον, απαιτώντας εξειδικευμένα συστήματα εξαερισμού και ειδικά δωμάτια μπαταριών με συγκράτηση των πετρελαίων οξέος.Το σχεδιασμό τους με τον άνω αερισμό απαιτεί όρθια τοποθέτηση και χειροκίνητη πότισηΟι VLA φέρουν επίσης υψηλότερα κόστη από τις εναλλακτικές λύσεις VRLA.

Οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου (NiCd), οι οποίες κάποτε ήταν διαδεδομένες στις εγκαταστάσεις τηλεπικοινωνιών, εξυπηρετούν πλέον κυρίως περιβάλλοντα με ακραίες θερμοκρασίες, ιδίως στις περιοχές της Μέσης Ανατολής.Οι θετικοί ηλεκτρόδοι υδροξειδίου νικελίου και οι αρνητικοί ηλεκτρόδοι υδροξειδίου καδμίου τους παρέχουν:

• 20ετή διάρκεια ζωής σχεδιασμού
• Ευρεία ανοχή θερμοκρασίας (-20°C έως +40°C)
• Υψηλή διάρκεια κύκλου ζωής
• Αντίσταση βαθιάς εκφόρτωσης

Ωστόσο, οι μπαταρίες NiCd κοστίζουν σημαντικά περισσότερο από τις εναλλακτικές μπαταρίες VRLA.Τα τοξικά τους συστατικά νικέλου/καδμίου συνεπάγονται επίσης σημαντικά έξοδα διάθεσης και ανακύκλωσης, ειδικά σε περιοχές με αυστηρούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς όπως το Ηνωμένο Βασίλειο..

Η τεχνολογία ιόντων λιθίου (Li-Ion), η οποία ήδη τροφοδοτεί καταναλωτικά ηλεκτρονικά προϊόντα και ηλεκτρικά οχήματα, αναδεικνύεται πλέον ως βιώσιμη λύση UPS και αποθήκευσης ανανεώσιμης ενέργειας.

• Βελτιωμένη αξιοπιστία μέσω ολοκληρωμένων συστημάτων παρακολούθησης της μπαταρίας
• Σύνθετα, ελαφριά σχέδια από ανώτερη ενεργειακή πυκνότητα
• Ταχύτερη φόρτιση
• Διευρυμένη διάρκεια κύκλου ζωής (συνήθως διπλάσια διάρκεια ζωής VRLA)
• Μειωμένες απαιτήσεις ψύξης από τη χαμηλότερη παραγωγή θερμότητας

Ενώ τα προκαταρκτικά έξοδα παραμένουν υψηλότερα από τις εναλλακτικές λύσεις, η παρατεταμένη διάρκεια ζωής του ιόντος του λιθίου μπορεί να αντισταθμίσει τις αρχικές επενδύσεις.

Η επιλογή της βέλτιστης τεχνολογίας μπαταρίας UPS απαιτεί εξισορρόπηση του κόστους, της απόδοσης, των περιβαλλοντικών προβλημάτων και των ειδικών εφαρμογών.το νικέλιο-καδμίου υπερέχει σε ακραίες θερμοκρασίεςΗ κατανόηση των διακριτικών χαρακτηριστικών αυτών των τεχνολογιών,οι εγκαταστάσεις μπορούν να εφαρμόσουν την πλέον κατάλληλη στρατηγική προστασίας της ισχύος για τις κρίσιμες λειτουργίες τους.