Nobreak - utilização e configuração
Considerações sobre o uso do nobreak e as tecnologias envolvidas. E também possíveis sugestões sobre que modelo escolher de acordo com a sua necessidade.
Última atualização: 24/05/2020
O que é um nobreak?[edit | hide all | hide | edit source]
Se você chegou até aqui, certamente, só te dizer o que ele é, não é o objetivo da tua busca não é mesmo? Você já deve saber o que é e como funciona, pelo menos basicamente. Mas imagino que você deve ter outras perguntas como:
- Ele é uma fonte ou um condicionador de energia? - Pergunta muito pertinente para quem não quer oscilação de energia em seus servidores de dados ou em suas redes de computadores.
- Como devo calcular a potência elétrica a fim de descobrir qual o tipo de nobreak devo usar, já que meus equipamentos são somados em Watts(W) e o nobreak é medido em Volt-àmperes(VA)? - Outra pergunta interessante, você não quer gastar o que tem ou o pouco que tem em algo que não vai te servir.
- Já sei o que ele é e também as diferenças entre as potências envolvidas mas a fonte de energia do meu pc é com PFC ativo. E agora, qual tipo devo comprar me baseando nas ondas elétricas tanto do nobreak quanto da fonte dele? - Então, é pretensioso de minha parte achar que aqui terá estas respostas? Se acredita na gente, venha conosco...
Antes de dizermos o que ele é, vejamos as principais fontes de eletricidade[1]:
- Baterias químicas e pilhas;
- Geradores;
- Energia térmica, eólica e hidráulica;
- Energia nuclear;
- Células de hidrogênio;
- Fotocélulas;
- Efeito piezoelétrico;
- Termopares.
Deduzimos então que o nobreak é uma fonte de energia elétrica, cujo significado é algo meio confuso como não quebra ou inquebrável. Muitas vezes chamado pelo seu nome originário, pela função que exerce, de UPS (uninterruptible power supply) que traduzido para o português quer dizer: fonte de energia ininterrupta, que se encaixa na primeira opção por conter em sua grande maioria, baterias químicas que, basicamente, "guardam" energia que serão fornecidas numa eventual falta de fornecimento da que vem da sua tomada e chega até os seus equipamentos.
Algumas vezes ele pode até ser confundido com um equipamento eletroeletrônico conhecido como condicionador de energia[2]. Apesar de ele não ser, ele exerce papel similar na proteção contra os picos e ajustes de voltagem.
Mas diferente do outro, possui baterias químicas e realiza algumas funções como:
- Qualifica a alimentação elétrica fornecida aos equipamentos.
- Age sobre a tensão, corrente, frequência e distorção para entregar energia de qualidade sem que prejudique os seus equipamentos dos sensíveis aos mais fortes.
- Ele elimina as harmônicas, dependendo do modelo, e corrige o fator de potência( power factor correction - PFC).
Falaremos mais abaixo, resumidamente sobre os vários tipos de nobreak, contudo, precisamos antes de chegarmos nesse assunto, entendermos um pouco de elétrica. Os tópicos seguintes estão bem claros e fáceis de assimilar à ponto de quando você for caucular para achar o seu UPS, será bem compreensível.
UPS - Energia elétrica sem interrupções[edit | hide | edit source] | ||||||||
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O Nobreak e as correntes elétricas[edit | hide | edit source]Os Circuitos elétricos e sua relação com as correntes elétricas[edit | hide | edit source]O circuito elétrico é uma junção de dispositivos tais como geradores, receptores, resistores, capacitores e interruptores, através de fios condutores, formando um caminho fechado que gera uma corrente elétrica. A razão sobre a importância de tocarmos nesse assunto, mesmo que não falemos de todos esses elementos, é simples: os circuitos ligam todos esses mecanismos elétricos e eletrônicos de acordo com seus critérios de funcionamento, no que diz respeito à tensão e às correntes elétricas suportadas pelo equipamento. Os geradores têm a responsabilidade de prover a energia para os circuitos elétricos. Ao ser aplicada nesses uma tensão elétrica[3], os elétrons se movem intensamente e liberam energia elétrica em abundância. Fazendo com que os componentes existentes nesses circuitos a recebam e a utilizem transformando-na em energias diferentes como luz, som, movimento, calor, e etc.
Corrente contínua ( CC ou DC )[edit | hide | edit source]Quando geradores, geram energia, cujos elétrons, submetidos ao processo do parágrafo anterior, se deslocam num circuito em um único sentido, então temos uma corrente contínua(CC ou DC - Direct current em inglês). Esses são chamados de geradores de corrente contínua. Corrente Alternada ( CA ou AC )[edit | hide | edit source]Agora, se o sentido da corrente muda frequentemente dentro do circuito, significa que ele é percorrido por uma corrente alternada(CA ou AC - Alternating Current em inglês). As ondas mais comuns de corrente alternada são as senoidais e quadradas.
Esse processo ocorre dentro do nobreak da seguinte maneira: ele recebe em AC e converte em CC para alimentas as baterias internas. Quando falta energia, ele refaz o processo, ou seja, converte DC em CA para entregá-la aos equipamentos conectados nele.
Gráfico CC com onda constante[edit | hide | edit source]Gráfico CC com onda pulsante[edit | hide | edit source]Gráfico CA com onda quadrada e senoidal[edit | hide | edit source]As correntes harmônicas (CH[4])e sua relação com a frequência (f)[edit | hide | edit source]A frequência, indica o número de ocorrências de um evento em um determinado intervalo de tempo, que é medida em Hertz(Hz), tem a responsabilidade de medir a alternância dessa onda senoidal quando ela vai de um valor +A para um valor -A em um segundo. Exemplificando, no Brasil, o padrão é de 60 Hz, também chamada de fundamental, para circuitos CA. Isso significa que a cada 1 segundo, a frequência completa 60 ciclos que se alternam à cada 0.016666667 segundos:
![]() Hertz. Lucas S. Santana Para frequência em outras regiões do mundo: verficar.
Ante isso, percebemos que as harmônicas mais perigosas, para os equipamentos, são as ímpares. Mas a terceira harmônica já é considerada a mais problemática. Pela razão de que nesses altos níveis, uma instalação elétrica já pode ter problemas em sua própria conjuntura e para os aparelhos alimentados por ela:
Por fim, ao usar um nobreak senoidal unido à uma fonte de micro-computadores com PFC ativo, atenuarão enormemente essa geração de harmônicas.
![]() Exemplo de gerador de energia elétrica à diesel, PNGLOW.
Aqui já nos deu uma ideia do modelo que devemos comprar mas sem nenhum dos cáuculos ainda. Mas vamos posteriormente mostrar esses de maneira bem simples.
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Grandezas físicas fundamentais da eletricidade[edit | hide | edit source] | ||||||||
GRANDEZA FÍSICA | SÍMBOLO | EXPRESSA | SÍMBOLO | FÓRMULAS | CONCEITOS | |||
Potência elétrica | Pot | Watts | W | Define-se potência elétrica como a razão(divisão) entre a energia elétrica transformada e o intervalo de tempo dessa transformação:
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Energia elétrica | Ε | kilowatts-hora | kWh |
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Fazendo uso da fórmula de Pot, podemos inferir à partir dela que poderíamos escrever energia como sendo um produto de potência por tempo:
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Potência elétrica | P | Watts | W | A potência em um elemento de circuito contínuo pode ser determinada pela fórmula:
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Potência aparente | S | volt-ampère | VA | É a potência total. Ela é o que resulta da tensão(V) e corrente(A) eficazes: VA[5]. Neste produto ela é apenas um valor de cáuculo e não é levada em conta a diferença angular entre a tensão utilizável (U) e a corrente (I):
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Potência ativa | P | Watts | W | No cálculo da potência ativa é importante considerar o produto entre a corrente e a tensão e também o fator de potência (cos φ):
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Potência reativa | Q | volt-ampère reativo | var | Potência reativa é a parcela da potência aparente(S) desperdiçada pelo circuito. Sua função é criar o circuito magnético nas bobinas e um campo elétrico nos capacitores. Como os campos aumentam e diminuem acompanhando a freqüência, a potência reativa varia duas vezes por período entre a fonte de corrente e o consumidor. A potência reativa aumenta a carga dos geradores, dos condutores e dos transformadores originando perdas de potência nesses elementos do circuito. A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampère reativo (var[6]):
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Potência ativa CA | P | Kilowatt | kW |
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Potência aparente CA | S | kilovoltamperes | kVA |
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Potência reativa CA | Q | kilovoltamperes-reativos | kvar |
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Triângulo das potências[edit | hide | edit source] | ||||||||
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A potência elétrica e a caneca de chopp - uma ilustração[edit | hide | edit source] | ||||||||
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A Potência Ativa = camada de chopp que fica abaixo da espuma. | A Potência Reativa = é a espuma que é desperdiçada. | A Potência Aparente = é o valor pago por ela inteira. | ||||||
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Fator de potência elétrica (FP) - Eficiência[edit | hide | edit source] | ||||||||
Estabelece-se como FP a divisão de potência ativa e real( KW ) pela potência aparente total( KVA ). Ele revela a eficiência com a qual a energia esta sendo usada com variações entre 0 e 1. Contudo, quanto mais perto de 1, mais eficiente será.
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Como achar o FP (eficiência)[edit | hide | edit source] | ||||||||
Eficiência em forma decimal
Eficiência em forma de porcentagem[8]
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Como achar o VA[edit | hide | edit source] | ||||||||
ou
125kVA x 1000 = 125000VA
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Cáuculos para achar o nobreak ideal[edit | hide | edit source] | ||||||||
Porcentagem[edit | hide | edit source] | ||||||||
Geralmente se somam ao valor de W uns 40%. Algumas pessoas costumam somar 70%. Mas isso vai depender muito de quantos dispositivos serão plugados nele.
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SOMA DOS EQUIPAMENTOS | FONTE | NOBREAK | ||||||
POTÊNCIA ATIVA | + 40% | Fonte PFC ativo | POTÊNCIA APARENTE | TIPO DE ONDA | ||||
1000W | 1400W | SIM | 1400VA | 1,4kVA | SENOIDAL | |||
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Achando o VA compatível com os seus W[edit | hide | edit source] | ||||||||
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SOMA DOS EQUIPAMENTOS | Fonte PFC ativo | POTÊNCIA DO NOBREAK | TIPO DO NOBREAK | FP DO NOBREAK | ||||
1400W | SIM | 1250VA | 1,25kVA | SENOIDAL | 0,8 | |||
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Achando os W compatíveis com os VA de seu UPS[edit | hide | edit source] | ||||||||
Se em caso contrário, você já possui o nobreak e quer ver a compatibilidade com a fonte que deseja comprar, essas fórmulas podem ser usadas.
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SOMA DOS EQUIPAMENTOS | Fonte PFC ativo | POTÊNCIA DO NOBREAK | TIPO DO NOBREAK | FP DO NOBREAK | ||||
1120W | SIM | 1400VA | 1,4kVA | SENOIDAL | 0,8 | |||
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Conversores e cauculadoras de unidades - online[edit | hide | edit source] | ||||||||
Caso não tenha uma certa intimidade com cáuculos de unidades físicas e suas grandezas, deixamos aqui alguns links de calculadoras e conversores online.
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VA em Watts | Fonte ideal para o PC | Conversor de Unidades | Caucular FP | Conversor de unidades | ||||
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O nobreak e a fonte compatível[edit | hide | edit source] | ||||||||
Os cáuculos acima são baseados no uso de uma fonte com PFC ativo e do tipo senoidal. Por isso achamos interessante comentarmos as razões dessa escolha como a mais indicada. Como vimos anteriormente, o FP é o responsável, em nível simples, pela indicação da eficiência de um aparelho: 0 à 1. E o corretor de fator de potência, o PFC (power factor correction), ele regula a CA fora de fase retirando ou diminuindo a corrente harmônica, obviamente, isso dependerá muito de como é a sua rede elétrica local. Essa correção é sentida pelo PFC ativo[9] ou passivo.
Mas o que nos interessa é o ativo por ser o PFC que a fonte em questão tem, e por essa razão ela dispensa o uso de filtro de linha, estabilizadores e nobreaks standby (offline), ou seja, podendo ser plugada diretamente na tomada. Não trataremos sobre o assunto de economia de energia elética por existirem vários fatores envolvidos como:
Por fim, se tornou irrelevante tocar nesse assunto, mas certamente, você terá uns kWh à menos em sua conta de energia.
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ATENÇÃO! Se ligar esse computador, que tem uma fonte com PFC ativo, num filtro de linha, estabilizador ou um nobreak não sinoidal, você poderá afetar não só o bom funcionamento dessa como também queimar componentes da placa mãe e em decorrência disso perder dados, placas off-board dentre outros problemas:
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Tabela 80 Plus[10][edit | hide | edit source] | ||||||||
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Entendendo a tabela 80 plus[edit | hide | edit source] | ||||||||
Imaginemos que você tem um computador com uma fonte de 650W com Selo 80 plus white. Olhando a tabela você percebe que ela garante 80%, ou seja, um FP = 0,8 de eficiência à partir de:
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Exemplo[edit | hide | edit source] | ||||||||
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FONTE 80 PLUS
*não-redundante - 127V |
TOTAL POWER[11] | 20% | 50% | 100% | EXIGÊNCIA DO PC[12]
100W |
EXIGÊNCIA DO PC[13]
350W | ||
![]() |
650W ![]() |
FP | FP | FP | Uso da fonte (%) | Uso da fonte (%) | ||
0,8 | 0,8 | 0,8 | 15,38% | 53,84% | ||||
W | W | W | Eficiente? | Eficiente? | ||||
130W | 325W | 650W | Não | Sim | ||||
Explicação:
A exigêngia de 350W:
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Tipos de Nobreaks[edit | hide | edit source]
Vamos entender de forma simples, os tipos de nobreaks e sua utilização.Topologia | Indicação técnica | Tipo de onda | Prós | Contras | Sugestão de equipamentos próprios |
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Offline ou Standby |
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Quadrada[14] |
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Senoidal I |
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Retangular PWM
(Senoidal Por Aproximação) ou Semi-Senoidal. |
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Senoidal II |
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Senoidal Pura |
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Online ou Dupla-Conversão |
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Ondas Senoidais Puras |
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São ótimos mas são caríssimos para usuários comuns e residências ou uso em home-office. |
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Autor: Pfyh.
Se você gosta do meu conteúdo, considere comprar um ou se desejar, me dê um .
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- ↑ Principais fontes de eletricidades.
- ↑ Um Condicionador de Energia – é um dispositivo que filtra e distribui a energia para diversos tipos de equipamentos eletrônicos, tais como monitores de estúdio e interfaces de áudio. Fonte: E-home Recording Studio
- ↑ Também denominada de diferença de potencial (d.d.p). Seu símbolo é o V. É uma grandeza física que esta intimamente ligada ao conceito de corrente elétrica.
Fonte: Info escola - ↑ CH, não está no S.I., nós o chamamos assim a fim de evitar muitas repetições.
- ↑ O voltampere (pt) ou volt-ampère (pt-BR) (símbolo VA) é a unidade utilizada na medida de potência aparente em sistemas elétricos de corrente alternada. Um circuito de corrente alternada diz-se que transporta uma potência aparente (S) de 1 VA quando nele circula uma corrente eficaz de 1 ampere com uma diferença de potencial eficaz de 1 volt. FONTE: Voltampere, Wikipedia.
- ↑ Fonte: Manual de Correção do fator de potência
- ↑ Ao passar por uma carga instalada em um circuito, a corrente elétrica produz, entre outros efeitos, calor, luz e movimento. Esses efeitos são denominados de trabalho. O trabalho de transformação de energia elétrica em outra forma de energia é realizado pelo consumidor ou pela carga. Ao transformar a energia elétrica, o consumidor realiza um trabalho elétrico. Fonte: Salada Elétrica.
- ↑ Selo 80 Plus = FP = 80% = 0,8
- ↑ PFC ativo é o uso de eletrônica de potência para alterar a forma de onda da corrente consumida por uma carga para melhorar o fator de potência. Alguns tipos de PFC ativo são buck , boost , buck-boost e condensador síncrono . A correção do fator de potência ativo pode ser de um estágio ou de vários estágios. Fonte: PFC ativo, Wikipedia.
- ↑ Fontes de alimentação e fabricantes certificados 80 PLUS
- ↑ Estas fontes tem uma entrega real de uns 96% em relação do total power que se encontram nas caixas da Corsair(fonte de alimentação dessa marca que serviu como base). Por isso que 96% de 1000W(valor fictício) dará 960W. Ou se a sua fonte não for tão nova ou não é 80 plus, você terá que ver na caixa ou na tabela de rating encontrada online referente à sua fonte no site do fabricante. Cáuculo simples: Multiplique a voltagem máxima positiva em CC de +12V * 80A = 960W que é a entrega real dessa fonte.
- ↑ Exemplo de um pc que exige de sua fonte apenas 100W de uso.
- ↑ Exemplo de um pc que exige de sua fonte apenas 350W de uso.
- ↑ As ondas quadradas variam de forma não gradual. Fonte: bztech