Bộ lưu điện (UPS) cho tủ quan trắc nước thải online: Tính VA, Ah và ảnh hưởng nhiệt đới

Đối tượng đọc: kỹ sư lắp tủ quan trắc online (pH/DO/MLSS/độ đục/lưu lượng + logger). Thời gian đọc: ~6 phút. Công cụ liên quan: Bộ lưu điện tủ quan trắc · Cẩm nang thiết kế

Nguyên lý

Khi mất lưới, UPS giữ tủ quan trắc tiếp tục ghi nhận (và gửi 4G) trong thời gian quy định. Dung lượng ắc quy quyết định thời gian lưu (backup); nhiệt độ nhiệt đới làm giảm mạnh tuổi thọ và hiệu năng VRLA.

Công thức

P = Σ (số × W × duty); VA = P/pf·(1+margin); Ah = P·T/(V·η·DoD·tempF); C-rate = Ah/T.

Tủ điển hình nhiệt đới: pH/DO/SS/lưu lượng/mức/logger/bus/bơm mẫu/quạt ≈ 48 W (độ dẫn & độ đục không chọn mặc định). pf = 0,8, margin = 25 %, T = 2 h, V = 24 V, VRLA (DoD 0,6), 35 °C: VA = 48/0,8·1,25 = 75 VA → định mức 100 VA; tempF = 1 − 0,03·(35−25) = 0,7; Ah = 48·2/(24·0,6·0,9·0,7) ≈ 10,6 Ah, hiệu chỉnh C-rate → ≈ 18 Ah; C-rate = 18/2 = 8,8 C.

Ảnh hưởng nhiệt đới

VRLA tại 35 °C mất 30 % dung lượng hữu ích (tempF 0,7) và tuổi thọ chỉ ~2 năm. C-rate 8,8 C rất cao → ắc quy suy giảm nhanh. Ưu tiên Li-ion (DoD 0,8, tempF = 1,0) hoặc nới dung lượng để C-rate ≤ 0,2 C. Sạc ≥ 0,1C (≥ ~2 A với 18 Ah).

5 sai lầm UPS

1. Quên duty thiết bị gián đoạn: bơm mẫu / quạt chỉ tính hệ số tải (0,15–0,25).
2. Bỏ qua margin: không dư công suất → quá tải khi thêm thiết bị.
3. Không tính tempF: VRLA nhiệt đới thiếu ~30 % Ah.
4. C-rate quá cao: ắc quy chết sớm; hãy ≤ 0,2 C.
5. Chỉ 1 tủ không dự phòng: mất điện kéo dài → mất dữ liệu quan trắc.

Kết luận

UPS quan trắc: VA = P/pf·(1+margin), Ah = P·T/(V·η·DoD·tempF); nhiệt đới ưu tiên Li-ion, giữ C-rate ≤ 0,2 C, sạc ≥ 0,1C, luôn có dự phòng nguồn.