La correcta selección de una UPS es vital para proteger equipos críticos ante fallas eléctricas inesperadas. Calcular la capacidad adecuada requiere entender el consumo eléctrico y aplicar normativas como NTC 2050 e IEC.
Este artículo explica cómo dimensionar una UPS según el consumo eléctrico, usando fórmulas, tablas y ejemplos reales. Encontrarás herramientas, normativas y casos prácticos para una selección precisa y segura.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de UPS según consumo eléctrico – NTC 2050, IEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué capacidad de UPS necesito para una carga de 1200W, autonomía de 30 minutos, factor de potencia 0.8?
- Calcular la UPS para 10 computadores (250W c/u), impresora láser (600W), autonomía 20 minutos.
- ¿Qué UPS recomienda la NTC 2050 para un servidor de 1500VA, autonomía 1 hora?
- Dimensionar UPS para laboratorio con consumo total de 3500W, autonomía 45 minutos, factor de potencia 0.9.
Tabla de valores comunes para la Calculadora de UPS según consumo eléctrico – NTC 2050, IEC
| Consumo Total (W) | Consumo Total (VA) | Factor de Potencia | Autonomía Requerida (min) | Capacidad UPS Recomendada (VA) | Capacidad UPS Recomendada (W) | Batería Recomendada (Ah) | Voltaje de Batería (V) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 375 | 0.8 | 10 | 500 | 400 | 7 | 12 |
| 600 | 750 | 0.8 | 15 | 1000 | 800 | 18 | 12 |
| 1200 | 1500 | 0.8 | 30 | 2000 | 1600 | 40 | 12 |
| 2000 | 2500 | 0.8 | 45 | 3000 | 2400 | 75 | 24 |
| 3500 | 3889 | 0.9 | 60 | 5000 | 4500 | 190 | 24 |
| 5000 | 5556 | 0.9 | 90 | 7000 | 6300 | 330 | 48 |
| 8000 | 8889 | 0.9 | 120 | 10000 | 9000 | 500 | 48 |
La tabla anterior muestra valores típicos de consumo, autonomía y capacidades recomendadas de UPS y baterías. Estos valores son útiles como referencia rápida para dimensionar sistemas de respaldo en aplicaciones comunes, siguiendo criterios de la NTC 2050 e IEC 62040.
Fórmulas para la Calculadora de UPS según consumo eléctrico – NTC 2050, IEC
El dimensionamiento de una UPS requiere aplicar varias fórmulas fundamentales. A continuación, se presentan las principales ecuaciones, explicando cada variable y su relevancia según las normativas internacionales.
Conversión de Potencia Activa (W) a Potencia Aparente (VA)
- Potencia Activa (W): Suma de la potencia real consumida por los equipos.
- Factor de Potencia (FP): Relación entre potencia activa y aparente. Valores típicos: 0.7 a 0.9.
- Potencia Aparente (VA): Capacidad que debe soportar la UPS.
Cálculo de la Capacidad de la UPS
- Margen de Seguridad: Recomendado entre 1.2 y 1.3 (20% a 30% extra) según NTC 2050 e IEC 62040.
Cálculo de la Capacidad de Batería (Ah)
- Potencia Total (W): Suma de cargas conectadas.
- Autonomía (h): Tiempo de respaldo requerido (en horas).
- Voltaje Batería (V): Depende del diseño de la UPS (12V, 24V, 48V, etc.).
- Eficiencia: Típicamente entre 0.7 y 0.9 (70% a 90%).
Conversión de Minutos a Horas para Autonomía
Estas fórmulas permiten calcular la capacidad necesaria de la UPS y sus baterías, asegurando el cumplimiento de la NTC 2050 y la IEC 62040, que exigen dimensionar los sistemas de respaldo considerando el consumo real, el factor de potencia y la autonomía requerida.
Explicación detallada de cada variable y valores comunes
- Potencia Activa (W): Es la suma de la potencia real consumida por todos los equipos conectados a la UPS. Se obtiene sumando las etiquetas de consumo de cada dispositivo.
- Potencia Aparente (VA): Es la potencia que la UPS debe suministrar, considerando el factor de potencia. Se calcula dividiendo la potencia activa entre el factor de potencia.
- Factor de Potencia (FP): Es la eficiencia con la que la energía eléctrica se convierte en trabajo útil. Equipos informáticos suelen tener FP de 0.7 a 0.9.
- Margen de Seguridad: Se recomienda un margen del 20% al 30% para futuras expansiones o picos de consumo.
- Autonomía (min/h): Es el tiempo que la UPS debe mantener la carga durante una interrupción. Se expresa en minutos o en horas.
- Voltaje de Batería (V): Depende del diseño de la UPS. Modelos pequeños usan 12V, medianos 24V o 48V, grandes hasta 192V o más.
- Eficiencia: Considera las pérdidas internas de la UPS. Valores típicos: 0.7 (70%) a 0.9 (90%).
La correcta identificación y uso de estos valores es fundamental para garantizar la protección y continuidad operativa de los sistemas críticos, cumpliendo con las exigencias de la NTC 2050 y la IEC 62040.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de UPS según consumo eléctrico – NTC 2050, IEC
Ejemplo 1: Oficina con 10 computadores y una impresora láser
- Consumo de cada computador: 250W
- Consumo de impresora láser: 600W
- Autonomía requerida: 20 minutos
- Factor de potencia: 0.8
- Voltaje de batería: 24V
- Eficiencia: 0.8
Paso 1: Calcular la potencia total
- Potencia total = (10 × 250W) + 600W = 2500W + 600W = 3100W
Paso 2: Calcular la potencia aparente (VA)
- Potencia aparente = 3100W / 0.8 = 3875VA
Paso 3: Aplicar margen de seguridad (25%)
- Capacidad UPS = 3875VA × 1.25 = 4844VA
- Se recomienda una UPS de 5000VA (redondeando al valor comercial más cercano).
Paso 4: Calcular la capacidad de batería
- Autonomía en horas = 20 / 60 = 0.333h
- Capacidad batería (Ah) = (3100W × 0.333h) / (24V × 0.8) = 1032 / 19.2 = 53.8Ah
- Se recomienda un banco de baterías de 24V y 55Ah mínimo.
Resultado: Para esta oficina, la NTC 2050 e IEC 62040 recomiendan una UPS de 5000VA y un banco de baterías de 24V/55Ah para 20 minutos de autonomía.
Ejemplo 2: Laboratorio con consumo total de 3500W, autonomía de 45 minutos, factor de potencia 0.9
- Consumo total: 3500W
- Autonomía requerida: 45 minutos
- Factor de potencia: 0.9
- Voltaje de batería: 48V
- Eficiencia: 0.85
Paso 1: Calcular la potencia aparente (VA)
- Potencia aparente = 3500W / 0.9 = 3889VA
Paso 2: Aplicar margen de seguridad (30%)
- Capacidad UPS = 3889VA × 1.3 = 5056VA
- Se recomienda una UPS de 6000VA (valor comercial más cercano).
Paso 3: Calcular la capacidad de batería
- Autonomía en horas = 45 / 60 = 0.75h
- Capacidad batería (Ah) = (3500W × 0.75h) / (48V × 0.85) = 2625 / 40.8 = 64.3Ah
- Se recomienda un banco de baterías de 48V y 65Ah mínimo.
Resultado: Para este laboratorio, la NTC 2050 e IEC 62040 recomiendan una UPS de 6000VA y un banco de baterías de 48V/65Ah para 45 minutos de autonomía.
Consideraciones adicionales según NTC 2050 e IEC 62040
- La NTC 2050 exige que los sistemas de respaldo sean dimensionados considerando el crecimiento futuro y la criticidad de la carga.
- La IEC 62040 establece requisitos de eficiencia, seguridad y pruebas para UPS, asegurando su confiabilidad.
- Se recomienda realizar mantenimientos periódicos y pruebas de autonomía para garantizar el correcto funcionamiento del sistema.
- El uso de bancos de baterías modulares permite ampliar la autonomía sin reemplazar la UPS completa.
- La selección de UPS debe considerar el tipo de carga (informática, industrial, médica) y su sensibilidad a variaciones de voltaje y frecuencia.
Para más información técnica y normativa, consulta los siguientes recursos:
- IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers
- IEC 62040 – International Electrotechnical Commission
- ICONTEC – NTC 2050
El correcto dimensionamiento de una UPS según consumo eléctrico, bajo NTC 2050 e IEC, es esencial para la continuidad operativa y la protección de equipos críticos. Utiliza las fórmulas, tablas y ejemplos presentados para garantizar una selección óptima y segura.