Как продлить жизнь АКБ в UPS'ах

[UDAV]

[user]Кass[/user],  ну что поделать, у нас страна бедная,  такое встречается повсеместно(а кое где и похуже!).   В конторах любого уровня и юридической принадлежности.     Понятно,  что  с точки зрения  ТБ  это ахтунг   однако все это строго говоря прикрыто защитным металлическим кожухом, который я снял для съемки.  Когда он установлен - АКБ со всех сторон окружены заземленным  металлом и сунуть пальчики в них не выйдет даже при желании.   

Альтернатива - каждые 3-4 года  сливать  в никуда десяток-другой  килобаксов.    Контора (не я) выбирает экономию,  и много лет без единого инцидента  не  позволяют  однозначно утверждать, что выбор этот не верный.   

Конечно  в  Газпроме никто такой фигней страдать не стал бы, если бабло есть - да вот сдалось бы оно это все

Еще раз - я никого  не агитирую так делать  - это выкрутасы скорее  от  отсутствия альтернатив,  способ выкрутиться из ситуации  когда  родные АКБ сдохли а бюджета на новые фирменные нет и не будет.     Способ вполне рабочий,  если руки из нужного места растут.   Аптайм конкретного упса - больше трех лет.   Емкость самой слабой АКБ от борта 83% - результат того, что  напряжение на любой из них  не превышает 13.6в  99.9%  времени  +  регулярные  тренировочные "посадки" - я полагаю.     

[serggio]

[user]UDAV[/user], вообще лучше потратиться на нормальные провода. Минимум 25 квадратов и не желто-зеленый от заземления. Хотя бы черный.
Плюс нормальные обжимные клеммы на эти провода. Думаю не так дорого будет.

Спойлер

Вот штатные провода для последовательного соединения батарей в Гэлэкси

[UDAV]

Жизнь и здоровье людей куда важнее.

Да не переживайте вы так   Жизни и здоровью людей ничего не угрожает,  помещение 3й категории доступа (полтора инженера и больше никто)  + автоматическая система  пожаротушения,  а не деревянный сарай    

К тому же АКБ на стеллажах - вполне себе обычная практика, даже в крупных ЦОДах.

https://nag.ru/upload/images/17712/1271729273.jpeg
https://nag.ru/articles/article/17712/fotoekskursiya-v-tsod-oversan-merkuriy-.html

Или вы переживаете не разорятся ли местные авторизованные  корвососы? 

P.S.
О, ростелеком тоже не стал с закрытыми стойками заморачиваться     Стеллажи - наше все 
https://www.osp.ru/lan/2013/02/13034057/

[Кass]

К тому же АКБ на стеллажах - вполне себе обычная практика, даже в крупных ЦОДах.

https://nag.ru/upload/images/17712/1271729273.jpeg
https://nag.ru/articles/article/17712/fotoekskursiya-v-tsod-oversan-merkuriy-.html

О, ростелеком тоже не стал с закрытыми стойками заморачиваться     Стеллажи - наше все 
https://www.osp.ru/lan/2013/02/13034057/

Дело не в этом. Разумеется есть размещение АКБ на стеллажах, но только при соблюдении все требований, которые я привел вам в ссылках. Поэтому вы можете видеть на фото и приточные решетки снизу, и вытяжные короба сверху, и газовое пожаротушение тут же рядом, и категория двери соответствует, и блокировка отключения АКБ при отключении вентиляции есть, и даже дублирование вентиляторов в таких помещениях делается. Суть в том, что мы то делали такие помещения и сдавали ростехнадзору. Поэтому я понимаю это не по картинкам из Интернета. Вы посмотрите хотя бы на сечение проводов на тех картинках, и как клеммы закрыты, на взрывозащищенные плафоны, на охлаждение сверху, на отсутствие ЗУ в этих помещениях и вообще всего, что может дать хоть малейшую искру. Там даже слаботочные провода в помещение заводятся через искрозащитные барьеры, все датчики в искрозащитном исполнении. В общем это очень дорого. Поэтому и есть более бюджетное решение в качестве промышленных корпусов, которые снижают требования к помещениям.

[UDAV]

[user]Кass[/user],  не ну конечно в идеале вынести бы АКБ в отдельное помещение,  да кто ж его даст,  это помещение...
Впрочем, суммарная емкость на стеллаже  не превышает максимальную суммарную емкость фирменных модулей,  на которую рассчитан юпс.   И ставить их производитель велит в стойку вместе с упсом, не  предъявляя  требований как  к аккумуляторной комнате, благо батареи все таки  VRLA.   Выходит  выделение водорода АКБ на стеллаже, не превышающее  выделение водорода "родными"  АКБ - в пределах,  которые не требуют их выноса в отдельное помещение, соответсвующее  требованиям,  отличным от типичных требований к серверным комнатам.
(а благодаря балансирам, и отсутствию АКБ кипятящихся под 14в  в режиме 24\7 я полагаю выделение водорода в моей сборке в разы ниже, чем в "фирменных кассетах"  )
Конечно был бы  ЦоД  на пару мегаватт и  батарей соответствующее  количество -  вопрос бы  встал,  однозначно.
Но из за 10кВа  заморачиваться с отдельным помещением -  вам не кажется что это - перебор?

А вот такой вопрос...    если  в помещении организована  приточно-вытяжная вентиляция  -  как в этом случае происходит  регулирование температуры?    Какой мощности нужен кондиционер, к примеру,  что бы удерживать температуру на +20с   если на улице +35,  а вентиляция гоняет, скажем, ну сколько,  сто кубов в час?    Или пофиг на температуру?    Ну пылеудаление понятно сделать можно...

[Яков93]

Граждане, тема не о продлении жизни людей рядом с АКБ, а о продлении жизни АКБ (может быть даже за счет укорачивания жизни людей  - шучу).
Если хотите создайте тему типа "ТБ при эксплуатации АКБ", там Вашим сообщениям про Ростехнадзор и всякие стандарты и правила самое место.

[UDAV]

[user]Яков93[/user],  если АКБ не взорвутся - полагаю, это тоже продлит им жизнь    Ладно,  ок,  я вас понял.

[Кass]

А вот такой вопрос...    если  в помещении организована  приточно-вытяжная вентиляция  -  как в этом случае происходит  регулирование температуры?    Какой мощности нужен кондиционер, к примеру,  что бы удерживать температуру на +20с   если на улице +35,  а вентиляция гоняет, скажем, ну сколько,  сто кубов в час?    Или пофиг на температуру?    Ну пылеудаление понятно сделать можно...

На это все есть нормы в виде СП и МС. Их очень много, что бы тут расписывать. Это будет флуд. Количество выделяемого тепла от АКБ можно определить как Qm = 0,77 ∙ N ∙ I ∙ h. Воздухообмен считается кратно объему помещения.  Утилизация тепла от АКБ наиболее важный вопрос, так как срок службы АКБ при 30°С в два раза ниже, чем при 20°С, а при 40°С в 4 раза меньше. То есть АКБ, который при определенных условиях при +20°С должен служить 8 лет, при +30°С будет служить 4 года, а при +40°С и того 2 года. И это основная из причин не долгой жизни АКБ в недорогих бытовых ИБП, где АКБ стоят внутри непроветриваемого корпуса с большими тепло выделениями. Именно температура, а не придуманные тут причины, типа режимов хранения заряда.

Вот как выглядит срок службы от напряжения подзаряда:



Но нужно понимать, что теперь нужно смотреть, как мы при этом утилизируем тепло.

Понятно, что обеспечить кратность воздухообмена в шкафу куда проще, чем во всем помещении. Именно поэтому при относительно не больших мощностях, до нескольких сотен кВт, стараются делать шкафную комплектацию. Но это уже детали.

Хотите продлить срок службы АКБ в ИБП, обеспечьте им хороший отвод тепла и кондиционирование. Понятно, что отвести хорошо тепло от плотно стоящих АКБ крайне сложно, особенно если они еще стоят на сплошных, а не перфорированных полках или решетках.

Обратите внимание, как сделаны полки в том же Ростелекоме по вашей же ссылке:

Спойлер

Полка выполнена просто из 3-х профильных труб. То есть АКБ снизу практически открыты. Сверху стоит фанкойл, который гонит холодный воздух между двух стеллажей, создавая между ними избыточное давление, и холодный воздух проходит сквозь стеллажи и охлаждает АКБ. Довольно грамотно сделано.

[UDAV]

Вот как выглядит срок службы от напряжения подзаряда:

Ну вот,  и при этом вы до сих пор не понимаете, почему важно  что бы на каждой баночке было именно это напряжение,  а не  2.1 на одной и 2.4  на соседней?    А для этого  нужно выровнять напряжение хотя бы по шестибаночным секциям, если уж набрали батарею из 12-вольтовых АКБ?

Что касается стеллажей - мои - тоже без дна     Мы подумали об этом.       А  говоря о циркуляции воздуха я имел ввиду не охлаждение а удаление водорода из помещения в целом,    которому циркуляция воздуха внутри стойки  не помогает никак.    Если будет желание обсудить взрывобезопасность - в лс.

[Кass]

Ну вот,  и при этом вы до сих пор не понимаете, почему важно  что бы на каждой баночке было именно это напряжение,  а не  2.1 на одной и 2.4  на соседней?    А для этого  нужно выровнять напряжение хотя бы по шестибаночным секциям, если уж набрали батарею из 12-вольтовых АКБ?

1. Для начала его нужно не перекосить. Я ведь не зря вас спрашивал про причины разбега. Вы не ответили, ну и ладно.
2. У вас супрессоры тоже стоят на АКБ в 6 банок, а не на каждую банку. То есть вы так же не обеспечиваете требования ПУЭ для промышленных АКБ. А все дело в том, что вы хоть и взяли другие АКБ, но не промышленные, и потому у вас не получается обеспечить требования ПУЭ.

Вот вам для примера как выглядят АКБ промышленные: https://www.bannerbatterien.com/ru/Продукты/Промышленные-аккумуляторы/Traction-Bull/244-Nass

[UDAV]

2. У вас супрессоры тоже стоят на АКБ в 6 банок, а не на каждую банку.

Ну да, мог бы на каждую банку - поставил бы.   Следующий раз буду заказывать UPS  с 2-вольтовыми АКБ    
Но  балансир на 6 банок    НАМНОГО ЛУЧШЕ, чем вообще ничего....  ибо когда у вас на  АКБ 14в  или 13.3в  -  получить  2.25в   на всех   6 банках   невозможно даже теоретически...          А когда на АКБ 13.6в ровно -   на каждой отдельной баночке  напряжение ближе  к  оптималу, чем  когда 13 или 14...   неужели это так сложно? 

А разбегаются  баночки потому что при изготовлении  точность  далеко не хирургическая,   что бы в этом убедиться - достаточно взвесить  акб из одной партии  -  разница будет граммы,  а то и десятки грамм.   

Промышленные  АКБ  отличаются именно  что  небольшим разбросом,  потому они и дороже.     Можно отдать  х2 х3 х4 денег  (и все равно получить разбег напряжений между батареями хоть супер дупер промышленными не верите - померьте сами,  конечно он будет меньше чем у  дешевого гавнеца,  но будет, и со временем вырастет)     а можно  купить недорогих АКБ и добавить балансиры - эффект будет  - 13.6в  на всех АКБ цепочки с гарантией  -  никакие  индастриал батареи так не могут.  Но есть и недостатки - страшный вид  и  ни одна комиссия такое не примет      Так что приходится выбирать "шашечки или ехать".   Там где это имеет смысл, конечно.    В  ЦоДе  на 5 мВт - такое ясное дело не пройдет.

[UDAV]

[user]Кass[/user], на тренировке закралось одно подозрение...

вы когда эту картинку публиковали, сами что имели ввиду - напряжение на каждой конкретной физической банке,  или  некое  усредненное напряжение  для всей  цепочки,  разделив которое на количество банок,  получим 2.25?

[Кass]

Ну да, мог бы на каждую банку - поставил бы.   Следующий раз буду заказывать UPS  с 2-вольтовыми АКБ    
Но  балансир на 6 банок    НАМНОГО ЛУЧШЕ, чем вообще ничего....  ибо когда у вас на  АКБ 14в  или 13.3в  -  получить  2.25в   на всех   6 банках   невозможно даже теоретически... 

Ну так если есть условия для дисбаланса, то я бы сначала их устранил, а уже потом бы ломал голову над балансировкой.

А разбегаются  баночки потому что при изготовлении  точность  далеко не хирургическая,   что бы в этом убедиться - достаточно взвесить  акб из одной партии  -  разница будет граммы,  а то и десятки грамм.   

Нет не потому, а потому что имеет место либо перезаряд (как правило по причине отсутствия температурной компенсации), либо глубокий разряд (по причине отсутствия контроля отдаваемой емкости). Чаще всего что имеем в бытовых ИБП? АКБ в закрытом ящике без вентиляции, и там же радиаторы инвертора и ЗУ. В итоге температура внутри не контролируется, а температурной компенсации нет. Ведь тут все постоянно талдычат про 14.4-14.6В, но никогда не упоминается при какой температуре. А ведь этот порог постоянно меняется вместе с температурой. Так вот если при +20°С 14.4, то при +35°С сколько должно быть? Вот и кипят АКБ и кончаются довольно быстро. отсюда и срок жизни как по учебнику, если учесть температуру.   Аналогично и разряд. По напряжению не правильно определять нижний придел. Нужно определять именно BAT+SOC, и по нему делать нижний порог. Но это же сложно. Куда проще по напряжению отрубить.

Промышленные  АКБ  отличаются именно  что  небольшим разбросом,  потому они и дороже.     

Да вот как раз и не этим. Прежде всего это АКБ глубокого разряда, или тяговые. Отличаются они много чем, в том числе и пластинами.Они там более толстые. Ну и перемычки на банках никто не прячет, ибо эти АКБ к счастью обслуживаемые, но обслуживать их должны специалисты. Вот они и контролируют все побаночно. И если вы внимательно ПУЭ читали, то там и ограничение должно быть именно побаночно для некоторых типов аккумуляторных, а не по 6 банок. В общем не забивайте себе голову. В следующий раз покупайте такие и забудете весь тот геморрой, которым вы занимаетесь.

[UDAV]

Нет не потому, а потому что имеет место либо перезаряд (как правило по причине отсутствия температурной компенсации), либо глубокий разряд (по причине отсутствия контроля отдаваемой емкости). Чаще всего что имеем в бытовых ИБП? АКБ в закрытом ящике без вентиляции, и там же радиаторы инвертора и ЗУ.

В 10кВа на фото - АКБ тоже в закрытом ящике без вентиляции.  Кто скажет что это бытовой упс - тот  <самоцензура>   

Так вот.   Вытащенные на свет божий (2 кассеты со снятыми крышками)  самые лучшие самые дорогие  5Ач  АКБ которые только можно купить за деньги - B.B.B.  от  авторизованного диллера,  фирменные, фирменнее не бывает,  если их подключить к упсу наплевав на ТБ и измерить напряжение на каждой АКБ -  новые  имеют  разброс 13.4-13.9в   а  хоженные  год  уже 13.3 - 14в.       Помещение термостатированно на +20с.    бОльшая часть кассет - в отдельных внешних батарейных блоках,  не имеющих внутри нагревающихся элементов и хорошо обдуваемых снаружи.    А те, что измерялись - вообще "на улице" - все одинаковой температуры - окружающего воздуха.

Вопрос -  если нужно  защищать нагрузку  10 кВа (а не 500+)  -  куда податься  что купить,  что  бы  напряжение  на  всех без исключения  АКБ  всей цепочки было 13.5 - 13.6в ?        Так то мой  UPS   держит на сборке 217в  FLOAT  при текущих +20с   что  как раз дает искомое напряжение, но это   В СРЕДНЕМ  по больнице, к сожалению.    Понимаете суть проблемы?

[Кass]

В 10кВа на фото - АКБ тоже в закрытом ящике без вентиляции. 

Да не определяет мощность ИБП бытовой он или промышленный. В промышленном у вас в ИБП соблюдаются все нормы, и на это есть сертификат соответствия. А значит корпус вентилируемый с возможностью присоединения воздуховодов для удаления газов. Обязательно есть контроль температуры и температурная компенсация. Если этого нет, то это банально бытовой УПС, хоть на 50 кВА. Ну чисто человек купил себе и поставил дома на всю сеть. Промышленные же никто от балды не ставит. Это как промышленная котельная. Оно поднадзорно. Подлежит проектированию, прохождению проектом экспертизы, далее монтаж только организацией с соответствующими допусками, и сдача технадзору, пожарникам и вообще комиссии. Только так. Если вы не проходили весь этот путь, все это бытовая самодельщина, и к промышленному оборудованию не имеет никакого отношения. Даже если любитель возьмет промышленный ИБП и установит его где то сам, то результат будет как в бытовом ИБП.  Срок жизни АКБ в таких инсталляциях крайне не предсказуем, и как правило гораздо ниже, чем в промышленных. Ну это как сравнивать по надежности заводской автомобиль японской сборки с самоделкой. Поэтому давайте не будем как то относить к промышленным решениям те самый автомобильные АКБ на самодельных полках к промышленным решениям. Это не даст никакой экономической эффективности. Рассчет в деньгах я уже приводил.

Давайте рассматривать вопрос о том, как повысить срок жизни АКБ в любительских инсталляциях и бытовых ИБП. Тогда в теме меньше будет флуда. Можно брать решения из промышленных ИБП, и упоминать их именно в этом контексте. Я уже написал, что для начала нужно сделать контроль температуры и температурную компенсацию. Это обязательно. Далее давайте с вами определимся, что такое срок службы. Это какая потеря емкости? А то я не раз встречал, как люди мне рассказывают, как у них работает АКБ Бош 5 лет и все ОК, мол хороший, а при 20-ти часовом разряде при проверке он отдает 15% емкости.

Вот есть в онлайне статья:  "С. Н. Костиков Анализ причин отказов герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов"

http://auto-dnevnik.com/docs/index-7673.html

Вот что касается в ней срока службы:

"СРОК СЛУЖБЫ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

По классификации Европейской ассоциации производителей аккумуляторов (Евробат) аккумуляторы подразделяются на четыре основные группы (могут быть подгруппы):
- 10 лет и более (специальное назначение) – телекоммуникации и связь, атомные и обычные электростанции, нефтехимическая и газовая промышленность и др.;
- 10 лет (улучшенные характеристики) – в основном эта группа батарей соответствует предыдущей группе (специальное назначение), но требования по техническим характеристикам и надежности не столь высоки;
- 5–8 лет (универсальное применение) – технические характеристики этой группы такие же, как и для группы «улучшенные характеристики», но требования к надежности и испытаниям ниже;
- [b-b]3–5 лет (широкое применение) – эта группа батарей находит применение в установках, приближенных к бытовому потребителю, популярна в UPS, чрезвычайно популярна в нестационарных условиях[/b-b].

[b-b]Окончанием срока службы считается наступление момента времени, когда отдаваемая емкость составляет 80% от номинальной.[/b-b]"

Жирным я выделил то, что должно относиться к данной теме. Далее смотрим, как влияет температура на срок службы в этой же статье. Наши бытовые АКБ должны служить 5 лет при температуре +20°С. , 2,5 лет при +30°С и 1.25 года при +40°С.  И какая у нас температура аккумуляторов в бытовом ИБП внутри корпуса? Ну засуньте в бытовой УПС термометр, или у кого есть пирометр, светаните в щель.    Далее, что сказано в этой же статье про термокомпенсацию? Да то же, что и везде:

"При недозаряде герметизированных аккумуляторов при эксплуатации (например, из-за неверно установленного напряжения постоянного подзаряда, неисправности ЭПУ, [b-b]отсутствии термокомпенсации[/b-b]) на отрицательном электроде, происходит сульфатация, постепенный переход мелкокристаллического сульфата свинца в плотный твердый слой сульфата с крупными кристаллами. Образующийся при этом плохо растворимый в воде сульфат свинца ограничивает емкость аккумулятора и способствует выделению водорода при заряде. "

Нужно понимать, что упоминаемые нами тут пороги по напряжению, что порог газообразования, что порог поддержания напряжения, разные для разных температур. По-умолчанию они приведены для +20°С, но такой температуры в бытовых ИБП практически не встречается. Ну только если в серверных шкафах с автономной вентиляцией, если в серверной есть автономное кондиционирование и температура поддерживается на уровне +15-+17°С.

Поэтому срок службы в бытовом ИБП абсолютно соответствует учебнику. Все разбалансы и потери емкости являются следствием вышеописанного, а не причиной, а бороться со следствием на мой взгляд малоперспективно. Бороться нужно с причинами.

[UDAV]

Если этого нет, то это банально бытовой УПС, хоть на 50 кВА

Ясно.  Дальше можно было не писать.   

Окей.   Есть у вас  в пределах доступности "промышленный"    упс,  со стеллажным вариантом размещения "промышленных"  АКБ  и цешка?


Относительно заявленных сроков службы,  ну, к примеру, вот такой серии АКБ частенько мне попадаются, при +20 (а так и есть)  они должны жить  до 15 лет  http://www.bb-battery.ru/upload/iblock/959/HRL1234W.pdf     -  сойдет за "промышленный"  ?

[Кass]

Если этого нет, то это банально бытовой УПС, хоть на 50 кВА

Ясно.  Дальше можно было не писать.   

Если бы вы понимали термин "промышленный", я бы не писал. У нас все промышленное поднадзорно и сдается Ростехнадзору. То есть там должны выполняться все нормы. Оплачиваться оно может только при наличии исполнительной со всеми сертификатами. Без этого вы сделаете все бесплатно и потом за свой счет демонтируете. Я потому и хотел сразу эту грань вам провести, что бы вы не позиционировали свой опыт как опыт работы с промышленными ИБП. Я же ссылаюсь на промышленные, приводя просто примеры, что нужно делать, что бы продлить срок службы АКБ.

Окей.   Есть у вас  в пределах доступности "промышленный"    упс,  со стеллажным вариантом размещения "промышленных"  АКБ  и цешка?

ИБП такой есть, но лезть туда с "цешкой" никто не даст. Это врывозащищенное помещение со всемы вытекающими последствиями.

Относительно заявленных сроков службы,  ну, к примеру, вот такой серии АКБ частенько мне попадаются, при +20 (а так и есть)  они должны жить  до 15 лет  http://www.bb-battery.ru/upload/iblock/959/HRL1234W.pdf     -  сойдет за "промышленный"  ?

Нет,  сойдет. Это обычный недорогой АКБ. Я вам давал ссылку на промышленные. Но и это не важно. Вы попробуйте прочитать пост, который я вам написал. Только внимательно, вникая в смысл. Если не вникнуть, то можно купить и промышленные АКБ и положить их за 2 года.

[UDAV]

ИБП такой есть, но лезть туда с "цешкой" никто не даст. Это врывозащищенное помещение со всемы вытекающими последствиями.

Я спрашивал именно "в доступности".  Значит ответ "нет, нету".   Понятно, очень удобно, ок 

Это обычный недорогой АКБ

Представители данной компании очень сильно оскорбились бы,  услышав это   И  совет - погуглить цену этого "не дорогого"  АКБ   

Ладно,  ок,  согласно вашей терминологии,  "бытовой"    10-киловаттный  упс  DC 192в    стоит в  термостатированном помещении,  батареи  отдельно,  хорошо охлаждаются принудительно,  UPS  держит  вечный  FLOAT  217в.   

Ваши предложения по продлению жизни АКБ?   Своими словами  и конкретно по пунктам, если можно.    (заменить упс на "промышленный" не предлагать).