Cada vez mais o mercado tem buscado aumentar a confiabilidade e eficiência dos mais diversos equipamentos. Os sistemas de energia para aumento da confiabilidade, disponibilidade, segurança e durabilidade de cargas e processos, também seguem esta tendência, e aliado a algumas características de projeto da instalação, a racionalização e os ganhos são significativos:
Redução do custo total da instalação:
Usar a maior tensão possível em baixa tensão (até 1000Volts segundo a NBR5410).
Na pratica significa instalar transformadores na subestação, cabos e disjuntores para 480Volts. Os cabos serão mais finos, assim como as eletrocalhas e eletrodutos serão de diâmetro menor e com menos peso. As perdas por aquecimento serão diminuídas.
Adquirir nobreak UPS, chave estática, inversores e retificadores compatíveis e construídos originalmente com esta alimentação de tensão, usada na distribuição da alimentação, de tal forma a evitar transformadores adicionais que ocupam espaço e peso , gerando perdas por rendimento.
Equipamentos construídos na tensão correta diminuem o tamanho, consequentemente podem ficar geralmente próximos as cargas finais, que devem sofrer rebaixamento de tensão para 380V, 220v, 208V ou 120V (este caso deve sempre que possível ser evitado já que todas as cargas hoje em dia podem ser 220V monofásicas, bifásicas ou trifásicas).
Existindo bancos de baterias profissionais, sendo de baterias ventiladas, VRLA ou alcalinas (em geral de alto custo) e aproveita-las para todas as cargas CA e CC do sistema de alimentação de carga critica, de forma a racionalizar os custos de bateria, manutenções, área ocupada, etc.
Por exemplo, um banco de 60 elementos de 2V, 300ah, pode alimentar cargas de 125Vcc pelo retificador/carregador, nobreak UPS compatíveis com este barramento em 125Vcc, fornecendo a tensão CA, ou melhor, o uso de inversores com entrada em 125Vcc e saída em CA mono ou trifásico, reduzindo o custo e as perdas por um retificador adicional somente para o nobreak UPS.
Por analogia, podemos orientar que se a carga pode ser alimentada em CC, deve ser priorizado este regime de trabalho, pois o custo de inversores, tanto singelos como incorporados em nobreaks UPS, geram uma perda adicional de 3 a 10%, conforme o barramento disponível de baterias.
Através do uso de chaves estáticas para sistemas de alimentação Dual, pode-se garantir que ramais de alimentação já existentes sejam aproveitados como fonte de energia alternativa, com comutação automática e sem a necessidade de instalar um novo ramal de cabos, muitas vezes impossível devido ao espaço já ocupado, refletindo em obras adicionais de alvenaria e acabamento.
Uma aplicação interessante, é o uso de fontes alternativas de nobreaks UPS instalados em andares ou locais diferentes, que serão acionados automaticamente sem necessidade de supervisão humana ou simplesmente nobreaks UPS que não podem ser paralelados por qualquer motivo, e passam desta forma a compor um sistema de paralelismo redundante altamente confiável.
Os nobreaks UPS e retificadores devem possui alto fator de potência de entrada, em geral acima de 0,92, para estar em consonância com a legislação, e devem emitir o mínimo de distorção harmônica da corrente de entrada, sempre menor que 5%, afim de evitar perdas térmicas por aquecimentos dos cabos, quedas de tensão, que por sua vez são compensadas muitas vezes por elevação de taps de transformadores das subestações, que geram perdas adicionais por alta corrente, evitando a criação de um circulo vicioso das perdas e a convivência com as mesmas.
Qualquer equipamento deve operar com carga superior a 50% da sua capacidade. Evitando que o nobreak UPS e retificadores trabalhem praticamente em vazio, conseguindo índices de rendimentos próximos do ideal. Na pratica recomenda-se um regime de trabalho na faixa de 80% da capacidade, não interferindo na redução de MTBF dos equipamentos e garantindo máxima performance.
No que toca ainda sob o tema das baterias, deve-se observar sempre a temperatura ideal de trabalho, afim de maximizar a vida útil das mesmas. No caso de baterias VRLA a temperatura recomendável é de 25 Graus Celsius. Sob este aspecto sabemos que os nobreaks UPS e demais equipamentos de energia podem trabalhar em temperaturas mais elevadas, até 40 graus, não necessitando de uma gasto de climatização e condicionamento da temperatura tão críticos, além de na maioria das vezes, serem as principais fontes de calor da instalação. As baterias praticamente não emitem calor, mas são muito sensíveis ao mesmo. Cabe então separa-las em um ambiente com temperatura controlada, que demandará menor reversão térmica para atingimento da temperatura ideal.
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