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Comprando No-Breaks ( parte I )

03/05/2007 às 3:21

Um artigo anterior do Meio Bit dava algumas dicas sobre a compra de no-breaks. Mas o assunto é vasto e algumas coisas ficaram obscuras. Como precisei comprar um desses equipamentos, surgiu a oportunidade de fazer um pequeno guia para ajudar os leitores.

Para não ser leviano, dividi em duas partes: a primeira, com a bagagem teórica que embasará a escolha, sem cálculos muito profundos ( relaxem, nada de integrais definidas ). A segunda, com alguns modelos disponíveis no mercado nacional. É pena que os fabricantes relutem tanto em enviar produtos para análise...

Bem, vamos começar.

Eletricidade 101

A definição clássica de "corrente elétrica" é o "movimento ordenado de elétrons". A corrente elétrica é medida em Ampères.

Já "tensão" ou "voltagem" ( que, ao contrário do que muita gente pensa, é aceitável em áreas onde "tensão" pode referenciar a tração física em um cabo ) é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos e é medida em Volts. É a força que realiza o trabalho de movimentar os eletróns.

Uma "resistência", como o nome já diz, é uma característica de algo que se impõe à movimentação ordenada dos elétrons, dificultando-a. É medida em Ohms ( ? ).

Numa bateria, por exemplo, uma determinada tensão gera uma certa corrente elétrica, quando um circuito ( que oferece resistência à passagem da corrente elétrica ) é ligado aos seus pólos. A corrente resultante é determinada pela Lei de Ohm, que diz que I = V / R ( corrente = tensão / resistência ). Portanto, numa lanterna onde a bateria tem 9V ( nove Volts ) e a lâmpada tem 100? ( cem Ohms ), a corrente elétrica será de 0,09A, ou seja: 90 miliAmpères. Curiosidade: o que chamamos de curto-circuito, na verdade, é uma ligação onde a resistência tende a zero ( como quando enfiamos um garfo na tomada ) e a corrente tende rapidamente ao infinito.

O trabalho realizado pela tensão da bateria pode ser expresso em Watts ( W ) e é dado pela fórmula P = V x I ( ou, reescrevendo: P = I2 x R ). Essa potência é dissipada em forma de calor e usada para algo "útil", como a geração de luz ( é por isso que dispositivos elétricos, quando ligados, esquentam ) e é chamada potência real. Na mesma lâmpada do exemplo anterior, a potência dissipada na forma de luz e calor seria: P = (0,09A)2 x 100? = 0,81W.

Até aqui, tudo simples, certo?

No entanto, até agora só consideramos um fluxo contínuo de elétrons ( como aquele obtido com baterias ). Ou seja: pensamos em correntes contínuas. Mas, por diversos fatores, a eletricidade que chega à nossas casas e que utilizamos no dia-a-dia em eletrodomésticos e computadores, é do tipo alternada, varia de um ponto máximo a um ponto mínimo, passando por zero, de forma senoidal. No Brasil, nossa rede elétrica varia 60 vezes por segundo e tem uma tensão eficaz de 127V ou 220V. Portanto, nossa rede tem frequência de 60Hz ( Hertz ).

Outra coisa que não levamos em consideração: nossos aparelhos raramente são compostos de circuitos puramente resistivos. Existem mais dois tipos básicos de dispositivos que oferecem resistência à passagem de corrente elétrica: indutores e capacitores. Por suas características, eles defasam a corrente elétrica alternada e, portanto, dizemos que oferecem uma resistência à passagem de elétrons chamada reatância.

A impedância é a resistência à passagem da corrente elétrica dada por um circuito que possui resistores, capacitores e indutores. É dada em ? ( Ohms ), mas em um número complexo, onde a parte real é a resistência e a imaginária é a reatância.

Potência Real X Potência Aparente

Nesse ponto, já podemos diferenciar "potência real" e "potência aparente". A potência real, como já vimos, é aquela onde a corrente elétrica não sofre mudança de fase por passar através de indutores ou capacitores. É dada em Watts e, numericamente, calculada como o quadrado da corrente multiplicado pela resistência.

Já a potência aparente é aquela onde a corrente elétrica sofre mudança de fase por passar através de elementos capacitivos e indutivos. É dada em VA ( Volt-Ampères ) e, numericamente, calculada como o quadrado da corrente multiplicado pela impedância.

Notaram a diferença? Um Watt só será igual a um Volt-Ampère em circuitos puramente resistivos.

Não é preciso ser um gênio para imaginar que, quanto menor a reatância, maior será a potência real. Ou seja: circuitos ideais deveriam ter apenas a parte real da equação. Infelizmente, isso não é possível com nossa tecnologia atual e, por isso, há um número que relaciona a potência real e a potência aparente: o Fator de Potência. Quanto mais próximo de 1, melhor aproveitada será a corrente ( pois existe pouca reatância ) e maior será o rendimento do circuito. Curiosidade: no supermercado, veja uma dessas lâmpadas fluorescentes que se encaixam nos bocais das velhas lâmpadas incandescentes. Repare no seu Fator de Potência. As mais baratas têm um FP igual a 0,5, ou seja: a potência real é METADE da potência aparente ( metade da potência não é aproveitada na forma de luz ). Felizmente, as concessionárias de energia nos cobram apenas a potência real...

Escolhendo um No-Break

Onde quero chegar? Bom, agora que já nivelamos todo mundo, vamos discutir os no-breaks.

Um no-break de 600VA com um FP de 0,35, entregará, de fato, apenas 210W! Já um que tenha FP de 0,60, entregará 360W.

Entenderam agora o problema?

Para se escolher conscientemente um no-break, é preciso estudar seu manual e analisar várias características. Primeiramente: a sua potência aparente ( dada em VA ) e seu FP. No meu caso específico, tenho um pequeno servidor com uma fonte de 300W. No entanto, sei que ele consome menos que isso, já que a fonte opera com folga. Neste caso, é bem provável que este no-break de 600VA me atenda. Já micros com fontes de 500W, que tenham placas de vídeo de última geração, vários HDs e drives de DVD/CD, provalmente precisarão de no-breaks de 1 ou 1,2kVA ( lembrando: "k" é a abreviação de 1000 ).

Vamos analisar outras características, retiradas do manual de um no-break nacional:

manual_nobreak.jpg

Além da potência entregue e do fator de potência, ainda há vários pontos interessantes:

Tensão nominal de entrada: é a tensão da rede elétrica onde será ligado o no-break. Cuidado para não comprar um equipamento incompatível com sua rede elétrica. No caso de dúvida, escolha modelos "bivolt".

Faixa de tensão de entrada: a menos que você tenha uma rede elétrica muito problemática, olhar apenas o ítem acima já resolve a questão. Mas se existe uma grande variação na tensão entregue pela sua concessionária de energia, é bom verificar se este parâmetro é atendido. Variaçoes abaixo ou acima destes pontos podem danificar o no-break ou fazer com que a bateria não seja recarregada.

Tensão nominal de saída: é a tensão entregue pelo no-break. Dependendo do equipamento, você pode ter que alterar alguma configuração na fonte do seu micro.

Autonomia típica: é quanto tempo o no-break conseguirá entregar energia em sua saída, considerando determinada carga ( tipicamente, 80% do total ). Esse valor pode ser mascarado por vários fatores, use-o apenas como referência. Quando o no-break estiver funcionando alimentado pela bateria, fique de olho nos sinais indicativos de carga ( leds ou sinais sonoros ).

Frequência: a frequência da rede elétrica com a qual o no-break consegue trabalhar. Para equipamentos fabricados no Brasil, isso não é importante, mas nos importados, verifique sempre se conseguem funcionar com 60Hz.

Forma de onda: idealmente, a forma de onda da saída deve ser igual àquela entregue pela concessionária de energia, ou seja: senoidal. Infelizmente, gerar uma forma de onda senoidal numa saída de potência é difícil e caro. No-breaks "verdadeiramente senoidais" são grandes e caros. Equipamentos mais baratos serão sempre "senoidais por aproximação" ou "stepped sine wave".

Número de tomadas: quantos dispositivos poderão ser ligados ao no-break. Nunca use extensores ou "T"s.

Tempo de acionamento do inversor: aqui, precisamos de mais alguma teoria. Tecnicamente falando, "no-breaks" são sistemas de alimentação contínuos, ou seja: havendo ou não energia elétrica na entrada, haverá energia elétrica na saída. Eles usam a rede elétrica para carregar, continuamente, suas baterias e usam as baterias para gerar a tensão de saída.

Infelizmente, hoje em dia se generalizou chamar qualquer sistema de "no-break", mas o mais vendido ( até por ser o mais barato ) é o "short-break". Diferente do anterior, este usa a tensão de entrada para alimentar a saída e só começa a gerar energia quando há falha na entrada. E, da detecção da falta na entrada até a geração propriamente dita, demora algum tempo... nesse caso, 1ms. Se o sistema fosse um autêntico "no-break", esse tempo seria nulo e nem constaria no manual. Procure sempre pelo menor tempo.

Filtro de linha interno: a maioria dos equipamentos vendidos hoje, já possui um filtro de linha, mas é sempre bom ficar atento.

Estabilizador: não diz muito, já que três estágios bem projetados podem equivaler a cinco de qualidade inferior.

Rendimento: óbvio que, quanto maior o rendimento, menor será o desgaste e a perda. Portanto, escolha sempre os que tiverem os maiores números.

Sinalização audio-visual: essa é uma parte importante, também. É preciso que o equipamento avise o que está acontecendo: carregando a bateria, operando pela rede elétrica, carga esgotando... quanto mais indicadores, melhor.

Os próximos quatro ítens são comuns a todo bom equipamento. Se faltar algum destes, não compre.

Proteção fax-modem: se for utilizar o no-break em casa ou num pequeno escritório, essa opção pode ser interessante, já que proteje seu fax contra descargas na linha telefônica. Particularmente, nunca vi muita utilidade, já que as linhas telefônicas têm que ter proteção. É norma. Mas, como estamos no Brasil...

Partida a frio: outra coisa interessante e necessária. Alguns equipamentos não se ligam se não houver tensão na linha. Portanto, se você quiser fazer um teste ou por qualquer motivo, tentar ligar o no-break sem alimentação, nada vai acontecer. Prefira os que tiverem essa característica.

Outro ponto importante a ser verificado é se o no-break tem saída serial ou USB. Ela é extremamente útil para avisar seu computador de que é hora de desligar, pois a carga da bateria está no fim.

Bom, essa foi a parte I, espero que tenham gostado. Em breve, colocarei alguns equipamentos encontrados no mercado nacional, suas características e a minha escolha.

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