UPS monofase e trifase: Qual è la differenza e come scegliere?

Quando si acquista un gruppo di continuità per la propria azienda o organizzazione, è necessario prendere in considerazione molti fattori, tra cui la scelta dell'alimentazione tra UPS monofase e UPS trifase. Sebbene entrambi i gruppi di continuità offrano un'alimentazione di backup costante per far fronte a situazioni impreviste, hanno ruoli diversi. La seguente vuole essere una breve introduzione ai gruppi di continuità monofase e trifase per coloro che non ne conoscono le differenze.

Che cosa è una "fase" in termini elettrici?

Se siete nuovi al mondo dell'energia elettrica, potreste conoscere poco il termine "fase". La fase, nella sua forma più elementare, è la distribuzione dell'energia elettrica, la uqlae mostra come l'alimentazione a corrente alternata (CA) varia rispetto al periodo di tempo. Esistono tipi di alimentazione monofase, bifase e trifase.

La fase singola è comunemente chiamata "tensione residenziale" perché è ampiamente disponibile nelle case. Ad esempio, il forno a microonde, la macchina del caffè, il PC in casa possono essere dispositivi monofase. In diverse regioni esiste una somiglianza per le connessioni monofase: Richiede due fili (un filo di tensione e un filo di neutro) per completare il circuito. La figura seguente mostra il flusso di corrente nella corrente alternata monofase.

Figura 1: Alimentazione CA monofase

Il bifase è sostanzialmente la stessa cosa del monofase, consistente in una corrente alternata con due fili. È anche chiamata fase divisa. L'alimentazione viene fornita da uno dei due circuiti di alimentazione a 120 V nei carichi che utilizzano circuiti a bassa potenza, come la luce, la televisione, ecc. Al giorno d'oggi, la trifase ha sostituito gli originali sistemi di alimentazione bifase per la trasmissione e l'utilizzo dell'energia.

L'alimentazione trifase contiene 3 fili in tensione o 4 fili (3 fili di fase e un neutro), che forniscono tre correnti alternate, separate dall'angolo di fase. I carichi totali sono condivisi dai tre fili. La maggior parte degli edifici commerciali del Nord America utilizza configurazioni di alimentazione trifase a quattro fili.

Figura 2: Potenza trifase CA

Sistema UPS - UPS monofase o UPS trifase?

I gruppi di continuità sono disponibili in due formati diversi: monofase e trifase. Le configurazioni di fase più comuni per i gruppi di continuità sono indicate nella tabella seguente:

Sistema UPS monofase (1/1)

Come illustrato nel grafico, l'UPS monofase ha un singolo ingresso e un'uscita di 120Vac (per il Canada e gli Stati Uniti). Un'installazione monofase è costituita da due fili in cui la tensione CA è un'onda sinusoidale singola. La tensione standard della fase singola varia a seconda dei paesi o delle regioni. In America la tensione monofase standard è di 120V, mentre in Europa, Asia o altre regioni la tensione standard è di 230V.

Sistema UPS trifase (3/1 e 3/3)

Gli UPS trifase possono essere suddivisi in sistemi UPS con ingresso trifase/uscita trifase e sistemi con ingresso trifase/uscita monofase. Se si ha la necessità di collegarsi a un'alimentazione trifase, è necessario un UPS con configurazione 3/x. Un UPS 3/1 assorbe energia trifase ma eroga energia monofase al carico a valle, mentre un UPS 3/3 non solo assorbe ma eroga anche energia trifase.

Qual è la differenza tra UPS monofase e trifase?

La differenza fondamentale tra UPS monofase e UPS trifase è rappresentata dai seguenti punti:

• Conduttore: Il numero di conduttori nei sistemi monofase e trifase è diverso. L'UPS monofase contiene un conduttore, mentre l'UPS trifase fornisce energia attraverso tre conduttori.

• Onda sinusoidale: L'UPS monofase fornisce un'unica onda sinusoidale, mentre l'UPS trifase fornisce tre onde sinusoidali, ciascuna sfasata e distanziata di 120° l'una dall'altra.

• Tensione: La tensione monofase è di 120V in Nord America, mentre la tensione fase-fase per un sistema trifase è di 220V e la tensione fase-neutro è di 120V.

• Manutenzione: La caratteristica plug e play dell'UPS monofase ne facilita l'installazione e la messa in opera rispetto alla controparte trifase, senza la necessità di un'installazione esterna.

• Efficienza: Per i requisiti di bassa potenza, l'UPS monofase è più efficiente di quello trifase. Tuttavia, quando la richiesta di energia è più elevata, l'UPS trifase mostra una maggiore efficienza per trasportare un carico maggiore in modo più sicuro.

• Costo: Le apparecchiature del sistema UPS trifase hanno aspettative di vita più lunghe e le linee di trasmissione dell'energia trifase non necessitano di cavi di rame di grosso calibro come gli UPS monofase, quindi, a lungo termine, gli UPS trifase consentono di risparmiare di più.

• Applicazione: I gruppi di continuità monofase sono disponibili per applicazioni con requisiti di kVA inferiori, generalmente meno di 20kVA, come abitazioni, piccole imprese e uffici satellite. I gruppi di continuità trifase sono comunemente utilizzati nelle grandi installazioni, come i data center, e nelle grandi applicazioni industriali con requisiti di potenza più elevati.

Come scegliere tra UPS monofase e UPS trifase?

La scelta di un sistema UPS monofase o trifase dipende dalle esigenze di alimentazione delle applicazioni e dalla fonte di alimentazione a cui è collegata l'apparecchiatura. È necessario confermare il carico che l'UPS dovrà proteggere e accedere al suo intervallo di tensione. Generalmente i carichi inferiori a 20kVA possono utilizzare in modo sicuro l'UPS monofase, mentre i carichi più grandi tendono a utilizzare l'UPS trifase. Una volta scelto l'UPS trifase, i carichi a valle che l'UPS protegge giudicheranno se l'UPS 3/1 o 3/3 è il più adatto. Se siete interessati a come calcolare il vostro fabbisogno di UPS, potete fare riferimento a Come determinare la capacità dell'UPS necessaria?