Alimentatori

Come scegliere l’UPS, guida alle diverse tecnologie dei gruppi di continuità

Gli UPS (Uninterruptible Power Supply – gruppo di continuità) sono apparecchiature usate per mantenere accesi e alimentati i dispositivi elettronici, anche in casi di blackout o sbalzi di tensione. Sono dotati di batterie e caratterizzati da tecnologie di funzionamento leggermente diverse tra loro, ma hanno tutti in comune una cosa: riescono a intervenire in tempi ristrettissimi (nell’ordine del millisecondo) e fanno in modo che i vostri dispositivi non si spengano.

Per capire come scegliere un gruppo di continuità, bisogna individuare le diverse tecnologie disponibili oggi sul mercato e riconoscere quella più adatta alle esigenze di ognuno. In questa guida cercheremo di spiegarvi come funzionano e cosa differenzia le tre tipologie principali di UPS, dandovi poi dei consigli basati su alcuni tipici casi d’uso.

Come scegliere l’UPS?

Prima di tutto cerchiamo di capire come funziona, almeno a grandi linee, un gruppo di continuità: prende energia dalla rete elettrica di casa, la sfrutta per ricaricare le batterie interne e quindi la trasferisce ai vari dispositivi collegati. Se volete acquistare un UPS, dovrete però fare attenzione ad alcuni aspetti importanti.

Il primo aspetto su cui porre attenzione è l’unità di misura con cui è misurata la potenza di un UPS. Ve ne sarete sicuramente accorti se avete già fatto qualche ricerca, ma in generale sui gruppi di continuità si trova la dicitura “VA”, voltampere. Si tratta di un’unità di misura solitamente usata in elettronica per misurare la potenza apparente di un dispositivo che funziona in corrente alternata (come appunto un computer), diversa dal classico watt a cui siamo abituati e che definisce la potenza degli alimentatori per PC. Nel momento dell’acquisto di un gruppo di continuità è quindi necessario controllare il wattaggio massimo supportato dall’UPS, in quanto la conversione da watt a voltampere non è 1:1.

Un altro fattore di cui tener conto è il PFC (Power Factor Corrector – Correzione del fattore di potenza), che può essere attivo o passivo. Se il vostro dispositivo ha un alimentatore con PFC attivo, è necessario acquistare un UPS in grado di fornire un’onda sinusoidale pura (chiamato sinewave o pure sinewave). Al contrario, se il vostro computer o dispositivo elettronico ha un alimentatore con PFC passivo, potrete scegliere tranquillamente anche un UPS con onda sinusoidale approssimata (chiamato pseudo-sinusoidale). Per sapere se il vostro alimentatore ha un PFC attivo o passivo, vi basterà leggere le informazioni riportate sul manuale.

Le tipologie di UPS

Abbiamo parlato di potenza e PFC, ma durante la scelta di un UPS è altrettanto importante identificare la giusta tipologia. Le principali sono 3: offline (standby), line-interactive e online (doppia conversione). Ognuna di queste tipologie di gruppo di continuità ha un funzionamento diverso, che la rende più o meno adatta all’applicazione in determinati ambiti. Ad esempio, la maggior parte degli UPS con una potenza inferiore a 1 kVA (kilo-voltampere) è di tipo line-interactive o offline, in quanto le due tecnologie permettono di contenere i costi.

Offline / standby

In un UPS di tipo standby (chiamato anche “offline”), il sistema collegato al gruppo di continuità è alimentato direttamente dalla corrente che arriva dall’impianto di casa, con la batteria che entra in funzione solo quando l’energia viene a mancare.

I gruppi di continuità di tipo standby come l’iTek ComPower 600 offrono solamente alcune funzionalità base, come la protezione da interruzioni di corrente improvvise. Hanno una batteria che riesce a tenere accesso il sistema per un periodo compreso tra i 5 e i 20 minuti, giusto il tempo necessario per poter salvare il proprio lavoro e spegnere il computer in sicurezza.

Ma come funziona un UPS standby? Quando il voltaggio in ingresso supera (in positivo o in negativo) una certa soglia, il gruppo di continuità attiva l’inverter DC-AC al suo interno e utilizza l’energia della batteria per alimentare l’apparecchiatura che vi abbiamo collegato. L’UPS può impiegare fino a 25 millisecondi per passare da una fonte di energia all’altra, tutto dipende da quanto velocemente si accorge del cambiamento di voltaggio.

Line-interactive

Un UPS di tipo line-interactive mantiene sempre l’inverter in linea, reindirizzando la corrente della batteria dal circuito di ricarica a quello di alimentazione una volta che riconosce una perdita di energia. I gruppi di continuità line-interactive offrono un tempo di protezione medio dai 5 ai 30 minuti, ma la capacità della batteria può essere aumentata.

Tra i gruppi di continuità line-interactive troviamo sia prodotti come l’iTek WalkPower 850, in grado di produrre un’onda pseudo-sinusoidale, sia come l’iTek ProPower 1000, dotato di tecnologia line-interactive sinewave e capace quindi di creare un’onda sinusoidale pura.

Il sistema di funzionamento di questi UPS è simile a quelli offline, con l’aggiunta di un autotrasformatore a tensione variabile multi-tap. Si tratta di uno speciale trasformatore che può aggiungere o sottrarre avvolgimenti di filo alimentati, riuscendo così ad aumentare o diminuire il campo magnetico e il voltaggio in uscita dal trasformatore. Per chiarezza qui sotto vi lasciamo uno schema del funzionamento di un gruppo di continuità line-interactive.

Fonte: Wikipedia
Schema UPS line-interactive

Gli UPS line-interactive sono in grado di tollerare cali e picchi di tensione senza dover ricorrere all’energia immagazzinata nella batteria, compensandoli automaticamente tramite il multi-tap dell’autotrasformatore.

Online / doppia conversione

Un UPS online utilizza un metodo di “doppia conversione” per funzionare: prende in ingresso corrente alternata (AC), la converte in corrente continua (DC) per farla passare nella batteria e quindi la riconverte in corrente alternata per alimentare il dispositivo che abbiamo collegato.

Nei gruppi di continuità online (come l’iTek KingPower 2000) le batterie sono sempre collegate all’inverter, in modo che non siano necessari degli interruttori di trasferimento di potenza. Nel caso in cui l’energia venga a mancare, il convertitore si stacca dal circuito ed entrano in gioco le batterie, che mantengono l’alimentazione stabile e senza fluttuazioni.

Quando viene ripristinata l’energia dell’impianto, il convertitore ricomincia a gestire il carico e inizia a ricaricare le batterie. In questa fase la corrente di ricarica potrebbe essere limitata, così da evitare che il convertitore surriscaldi le batterie e le danneggi.

Il vantaggio principale degli UPS online è sicuramente la loro capacità di prevenire qualsiasi sbalzo di tensione, riuscendo a proteggere anche gli apparecchi elettronici più sensibili.

La tecnologia alla base di questi UPS è la stessa delle due tipologie viste prima, standby e line-interactive. I gruppi di continuità online solitamente però costano molto di più, a causa della presenza di un convertitore più potente e di un sistema di raffreddamento migliore, progettato per gestire un convertitore e un inverter sempre in funzione.

Gli UPS online sono generalmente utilizzati in impianti che necessitano oltre 10 kW, ma vista la loro utilità nel salvaguardare apparecchiature sensibili, sono stati prodotti anche per chi ha esigenze inferiori, scendendo fino a 500 watt.

Quale UPS scegliere?

Abbiamo visto le varie tipologie di UPS e compreso il loro funzionamento, ma individuare quale UPS scegliere non è certo un’impresa semplice: sul mercato ci sono molti prodotti con prezzi e caratteristiche diverse, che vanno dai 50 euro agli oltre 300 euro. Cerchiamo quindi di capire come scegliere l’UPS, in base soprattutto alle proprie esigenze.

Utente casalingo

Se avete un PC di fascia medio-bassa che usa un alimentatore senza PFC attivo e cercate un UPS basilare a cui collegarlo, per evitare di perdere il vostro lavoro in caso di sbalzi di tensione o blackout, non dovete spendere cifre esorbitanti. Prodotti come l’iTek ComPower 600 (offline / standby) o l’iTek WalkPower 850 (line-interactive) sono ottimi in questo senso: con una spesa di circa 50 euro avrete un UPS valido e affidabile, a cui collegare i vostri dispositivi e con una potenza rispettivamente di 600 VA e 850 VA, equivalenti a 360 watt e 480 watt.

Videogiocatore / content creator

Se appartenente a una di queste categorie, è probabile che il vostro computer sia dotato di un alimentatore moderno, con PFC attivo. Come spiegato in apertura, in questo caso vi serve un UPS di tipo sinewave, in grado di fornire un’onda sinusoidale pura. Il nostro consiglio è di optare per un UPS con tecnologia line-interactive sinewave come l’iTek ProPower 1000, che offre fino a 700 watt di potenza in uscita, più che sufficienti per mantenere acceso il vostro PC il tempo necessario per salvare tutto prima di spegnerlo.

Professionista / PMI

Se invece siete dei professionisti che utilizzano un PC particolarmente potente o apparecchiature delicate, vi consigliamo di optare per un UPS online / doppia conversione, come l’iTek KingPower 2000, capace di gestire fino a 1600 watt. Come vi abbiamo spiegato, gli UPS online mantengono l’alimentazione stabile e senza fluttuazioni, quindi sono perfetti per gestire dispositivi particolarmente sensibili. Questi UPS sono i più costosi tra quelli che vi abbiamo descritto, ma anche i più potenti: sono quindi ottimi anche per piccole e medie imprese (PMI) che hanno bisogno di collegare più computer a un unico gruppo di continuità.