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Cómo especificar de manera segura un Sistema de Baterías confiable para UPS Industrial

Especificar un sistema de baterías para una solución de UPS (uninterruptible power supply) implica un equilibrio entre el costo, el desempeño y la seguridad. Algunos usuarios ponen demasiado énfasis en el costo y muy poco en la seguridad. El minimizar la seguridad aumenta el riesgo tanto para los activos de la empresa como para las personas que trabajan en las cercanías del equipo. Los sistemas de baterías mal configuradas pueden desarrollar problemas tales como deterioro térmico, emisiones de hidrógeno en exceso, incendios y fugas de productos químicos y / o ácidos desde el interior de las baterías.

La Asociación de Almacenamiento de Electricidad (Electricity Storage Association (ESA)) estima que las ventas de baterías industriales, como las que pueden ser utilizadas en las aplicaciones de UPS, son de $5 billones cada año. Muchos usuarios finales que compran baterías asumen que un sistema de baterías para UPS consiste de un grupo simple de baterías conectadas entre sí. Sin embargo, especificar y configurar sistemas de baterías puede ser complicado y los errores de configuración pueden resultar en mayores costos operacionales y riesgos de seguridad.

A pesar de que están surgiendo nuevas tecnologías de baterías (como el ion-litio y el níquel-metal-hidruro), la gran mayoría de los sistemas de baterías que se despachan hoy en día para soportar aplicaciones UPS consisten de varios tipos de baterías de plomo-ácido. Para la comparación de cálculo de costes de tipos de baterías, descargue la calculadora de baterías APC de Schneider Electric de Lithium Ion vs. VRLA Battery Calculator.

Al especificar y configurar sistemas de baterías de UPS, actualmente se tienen tres enfoques generales en el mercado: sistemas de baterías estandarizadas, soluciones personalizadas diseñadas por el proveedor y soluciones de batería personalizadas por los usuarios finales.

Sistemas de baterias estandarizados

Los sistemas de baterías estandarizadas que se configuran basados ??en diseños probados y comprobados en el campo son óptimos desde el punto de vista de minimizar del riesgo y de la confiabilidad del sistema. Los sistemas estandarizados están pre-diseñados y a menudo son modulares y eliminan los riesgos de la ingeniería de una sola vez. Estas soluciones pre-diseñadas son analizadas, diseñadas, probadas, calificadas y comprobadas en una base instalada de muchos sistemas. Al configurar estos sistemas, los diseñadores solo necesitan seleccionar el tiempo de respaldo especificado / requerido.

Sistemas de baterías personalizados por el proveedor

Si se requiere un sistema de baterías para UPS personalizado, se recomienda una solución de baterías diseñada por el fabricante. La mayoría de los proveedores han aplicado sus mejores prácticas a muchos entornos de usuario final diferentes. Ya han tenido en cuenta parámetros tales como el rendimiento del UPS, las características de carga y descarga, la vida útil de la batería, los tipos de fallas potenciales, el plan o programa de mantenimiento del cliente y el entorno. También han aprendido a manejar situaciones problemáticas y son conscientes de los problemas que deben evitarse.

Sistemas de baterías personalizados por el Uusario Final

Si los usuarios finales eligen personalizar un sistema de batería para UPS, deben seguir una lista de comprobación de las prácticas recomendadas para garantizar un sistema seguro y confiable. Esa lista debe incluir los siguientes pasos:

  • Desde el punto de vista del diseño, seleccione y dimensione las baterías, calcule la corriente de descarga, seleccione el tamaño de los conductores (los conductores se refieren a las conexiones entre las baterías y el UPS en las áreas en donde estas se instalan), calcule la corriente de cortocircuito y seleccione los dispositivos de protección apropiados Como disyuntores, fusibles o interruptores).
  • A continuación, analice y valide la seguridad de todo el conjunto del sistema de baterías y el sistema UPS, en condiciones normales y anormales de funcionamiento, así como a plena carga y al final de la descarga.
  • Realice un estricto control de calidad de dispositivos críticos incluyendo UPS, baterías y dispositivos de protección. Asegúrese de que las piezas de repuesto son suficientes y están en el inventario.
  • Considere un sistema de monitorea de baterías. Con el tiempo, el rendimiento del sistema de batería disminuye y los sistemas de monitoreo son capaces de comprobar el estado de los distintos bloques de baterías. Las mejores soluciones controlan el estado de salubridad de cada batería individual, garantizan el funcionamiento normal durante los modos de carga y descarga y abren el circuito y / o dan la alarma bajo las condiciones anormales especificadas.
  • Establezca un plan de mantenimiento periódico y asegure la implementación del plan definido.

Para obtener más información sobre las metodologías de especificación y configuración de los sistemas de baterías de UPS, descargue el documento técnico de APC by Schneider Electric # 207 “Design and Specification for Safe and Reliable Battery Systems for Large UPS”.

Versión libre al español por Ing. Gerardo Alfonso - Ingeal.

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