Como calcular a autonomia de nobreak?

Entender como calcular a autonomia do nobreak é essencial para escolher e adaptar esse dispositivo às suas necessidades. Pois, é esta grandeza que indica por quanto tempo os equipamentos protegidos permanecerão ativos em caso de apagões, por exemplo.

Para ajudar, preparamos este guia prático contendo passos simples sobre como realizar esse cálculo de maneira precisa. Confira!

Afinal, o que é autonomia do nobreak?

A autonomia do nobreak refere-se ao tempo mínimo em que o qual, com baterias carregadas, assegura continuidade de energia à carga quando ocorre a falta de alimentação da rede elétrica comercial. Em resumo, é o período durante o qual os dispositivos conectados podem continuar funcionando a partir da energia do nobreak, se houver queda de energia.

Calcular a autonomia do nobreak é importante, pois, determina o tempo de atividade dos dispositivos, caso o fornecimento de energia seja interrompido. Isso é especialmente crítico em ambientes sensíveis, data centers, hospitais e sistemas de comunicação, onde a continuidade das operações é fundamental. Esse cálculo ajuda no planejamento, assim como na tomada de decisões, caso não ocorra o retorno da energia comercial.

O cálculo da autonomia considera vários fatores, incluindo a capacidade da bateria do nobreak(Ah). A potência total dos dispositivos conectados também. Por fim, a eficiência do sistema de conversão de energia. Com base nesses dados, determina-se o tempo aproximado em que os equipamentos continuarão funcionando antes que a bateria se esgote.

Uma autonomia adequada ajuda a evitar perda de dados, interrupções no fluxo de trabalho e danos aos dispositivos sensíveis. Assim, é possível ter algum tempo para desligar sistemas de forma segura e também salvar dados importantes.

Quais fatores determinam o tempo de autonomia?

O tempo de autonomia de um sistema protegido por nobreaks é determinado por diversos fatores interrelacionados. Entre eles:

• Capacidade do banco de baterias – Quanto maior for a capacidade da bateria ou conjunto de baterias, mais energia armazenada e fornecida aos dispositivos. Baterias com maior capacidade (Ah) geralmente oferecem mais tempo de autonomia.

• Potência dos Equipamentos Conectados – A potência total dos equipamentos (computadores, servidores, dispositivos, etc.) que estão ligados ao nobreak pode afetar a autonomia. Equipamentos com maior consumo de energia terão a autonomia menor em comparação com dispositivos de menor consumo.

• Carga aplicada – Ou seja, o quanto os dispositivos estão consumindo da energia fornecida, afeta a velocidade de descarga da bateria. Em geral, a autonomia dos nobreaks é dimensionada para operação em plena carga, ou seja, considerando 100% da potência entregue pelo nobreak é consumida pela carga. Quando a carga não utiliza totalmente a potência disponibilizada pelo nobreak, observa-se na prática um aumento da autonomia.

• Idade das baterias –Com o tempo, a capacidade de uma bateria pode diminuir devido ao desgaste natural, ou seja, mesmo submetidas às mesmas condições de operação, as baterias mais antigas podem não fornecer a mesma autonomia que baterias novas.

• Ciclo de carga e descarga – O número de vezes que a bateria foi descarregada e recarregada ao longo do tempo pode afetar sua capacidade de reter carga. Dessa forma, sua autonomia será afetada. Se os intervalos de tempo entre uma falta de energia e outra forem insuficientes para recarregar plenamente a bateria, as autonomias futuras serão reduzidas.

Tipos de Baterias

Existem diversos tipos de baterias no mercado. Em sistemas de energia com nobreaks, por exemplo, são mais comuns as baterias do tipo VRLA (chumbo ácido), de íon de lítio e alcalinas. Para escolher entre cada tipo de bateria, deve-se considerar que cada uma delas apresenta diferenças em termos de regimes de carga e vida útil que impactam sensivelmente na disponibilidade, preço e volume que ocupam na instalação.

Passos para calcular a autonomia do nobreak

O cálculo da autonomia do nobreak permite determinar por quanto tempo os dispositivos a ele conectados poderão funcionar em caso de queda de energia. Este cálculo pode ser feito a partir do método de descarga por corrente constante ou por descarga por potência constante. Por ser um método mais assertivo e aderente a aplicação de nobreaks, listamos a seguir os passos básicos para realizar esse cálculo pelo método de descarga por potência constante:

1. Identificar os Equipamentos Conectados – liste todos os equipamentos com a potência (geralmente em Watts) de cada carga que pretende proteger com o nobreak. Esse valor pode ser encontrado nas etiquetas dos dispositivos ou no manual de cada um deles.
2. Calcular a Potência Total: some as potências de todos os equipamentos para obter a potência total em Watts (W). Esse valor indicará a carga total que o nobreak precisará fornecer de energia.
3. Consultar as informações técnicas da bateria – os manuais e catálogos das baterias usualmente informam sobre a performance tanto no método de descarga por corrente constante quanto por potência constante. Esta informação está disponível em vários níveis de tensão, sendo 10,2V ou 10,5Vos níveis comuns  por bateria em aplicações com nobreaks.
4. Calcular a Autonomia Teórica – com a potência em Watt total e a quantidade total de baterias utilizadas, calcule a potência fornecida por cada bateria utilizando a relação Potência por baterias = potência total/(quantidade de baterias x rendimento do inversor). Nobreaks são equipamentos de alto rendimento. Entretanto, alguma energia será perdida no processo de conversão de corrente contínua (CC) para alternada (CA). Embora seja uma perda pequena em relação à carga, esta é uma informação a ser considerada no cálculo para um resultado mais preciso de autonomia.
5. Consultar as Especificações Técnicas das baterias – identifique a performance da bateria, na tabela de descarga por potência constante. Esta tabela fornece nas linhas alguns níveis de tensão de corte (ou tensão de final de autonomia) e nas colunas, a autonomia em razão da potência fornecida pela bateria para um determinado nível de tensão de corte. A partir da potência por bateria calculada, encontre a potência equivalente considerando a tensão de corte da bateria. O cruzamento de linha e coluna, leva à autonomia projetada da bateria para a potência especificada.
6. Considerar o Envelhecimento da Bateria: se a bateria não for nova, você poderá considerar uma redução na capacidade real da bateria devido ao envelhecimento.

Relação entre a autonomia do nobreak e a gestão das baterias

Calcular a autonomia do nobreak contribui para a gestão da operação atendida pelo nobreak. Isso também é especialmente útil para avaliar a performance das baterias que estão em uso na instalação. Se a autonomia real estiver muito abaixo da autonomia calculada, este será um indício da necessidade de avaliação ou substituição das baterias, em função de seu desgaste natural.

Os nobreaks atuais contam com sistemas avançados de monitoramento individual de baterias. Caso necessário, notificam ao usuário quanto a necessidade de substituição de baterias específicas. Além disso, os nobreaks também programam autotestes e possuem recursos de comunicação que informam em tempo real, via display ou software de monitoramento a autonomia do nobreak. Isso pode facilitar bastante a vida dos gestores dos sistemas de energia.

Lembre-se de que, ao calcular a autonomia do nobreak, você terá uma estimativa aproximada do tempo mínimo de proteção dos nobreaks sobre as cargas. Em razão dos fatores já explicados, os resultados reais deste tempo de autonomia podem ser alterados. Por isso, é aconselhável verificar as especificações técnicas do nobreak. Além disso, é preciso consultar o fabricante do nobreak para obter informações precisas sobre a autonomia esperada em diferentes cenários.

Vale ressaltar que a flexibilidade e inovação dos nobreaks da Engetron permitem a expansão de autonomia. Dessa forma, garantem mais segurança e durabilidade no fornecimento de energia para os equipamentos.

Para mais informações, entre em contato conosco e converse um  especialista em sistemas de energia da Engetron!