Page 48 - Una guida per la continuità

Senza entrare nel dettaglio tecnico, tale struttura permette interessanti vantaggi. Innanzi tutto, consente un minor livello di distorsione della tensione in uscita, a qualunque condizione del carico. In secondo luogo, è possibile utilizzare componenti a bassa tensione anche nel caso che si lavori a tensioni elevate. Infine, e questo è l’aspetto che più interessa, si ottengono perdite molto minori. In questo modo, infatti, si riesce a costruire UPS trifase-trifase immuni alle fluttua- zioni repentine della potenza del carico, con segnali perfettamente sinusoidali e con prestazioni elettriche al massimo livello, unite a impatti ambientali di altrettanto interesse, come le basse emissioni di rumore acustico.
Parallelamente alla scelta dei migliori dispositivi di commutazione di potenza (IGBT od altri), la cui tecnologia è sempre in evoluzione, i miglioramenti in termini di efficienza degli UPS vengono ottenuti anche agendo su altri dispositivi. Fondamentale è, per esempio, la riduzione delle per- dite dovute alle parti magnetiche che si ottiene con la soluzione “transformerless” introdotta già da tempo e applicata ormai su quasi tutta la gamma delle potenze laddove un isolamento tra corrente continua ed alternata non è considerato essenziale. In generale, comunque, il risultato si ottiene anche utilizzando magnetiche ad altro rendimento, anche se ciò comporta un ovvio aggravio di costi.
Un risultato “indiretto” in termini di maggior rendimento si ottiene anche con l’adozione di uno stadio di ingresso dell’UPS ad assorbimento sinusoidale. In questo caso la finalità principale è la riduzione delle armoniche di corrente assorbita, ma senza l’utilizzo di dispositivi che aggiungano perdite, come i trasformatori con tecnologia dodecafase e filtri.
Ulteriori incrementi di rendimento vengono ottenuti adottando architetture che utilizzano alte tensioni interne (es. tensione in continua) le quali permettono di diminuire le correnti in gioco e eventualmente anche gli stadi di conversione e quindi le perdite relative.
Tipologie di UPS di tipo off-line/line-interactive vengono talvolta adottate laddove la rete di ali- mentazione è considerata già di buona qualità e i carichi sono in grado di sopportare brevissime perturbazioni che si verificano durante le commutazioni. In tal caso, in funzionamento normale, le perdite dovute alla conversione dell’energia sono ridotte al minimo e si possono raggiungere rendimenti fino al 98%.
Al fine di dimostrare le affermazioni precedenti proviamo a confrontare per un gruppo di continu- ità da 40 kVA le perdite relative a due macchine. La prima, che definiremo ad alta efficienza, vede applicate le varie tecniche descritte in precedenza per ridurre le perdite, la seconda, definita standard o tradizionale, ha caratteristiche meno performanti in termini di risparmio energetico. L’UPS efficiente ha un rendimento, considerando le condizioni nominali, del 96,5%, contro un ren- dimento del 92% dell’altro modello. Ciò evidenzia come, nel breve/medio periodo, possa essere caricato di minori spese di gestione.
È interessante paragonare a questo punto due tabelle, che si riferiscono a un UPS tradizionale e ad uno ad alta efficienza, entrambi da 40 kVA (Tab. 7 e 8).
Una Guida per la continuità
47