เครื่องสำรองไฟ UPS คืออะไร ทำงานยังไง และบ้านแบบไหนควรมี

UPS (Uninterruptible Power Supply) คือเครื่องสำรองไฟที่มีแบตเตอรี่อยู่ข้างใน เสียบคั่นระหว่างเต้ารับผนังกับคอมพิวเตอร์ เมื่อไฟบ้านดับ ไฟตก หรือกระชาก มันจะจ่ายไฟจากแบตต่อให้ทันทีจนจอไม่ดับ เวลาที่ได้มาส่วนใหญ่อยู่ในหลักนาที พอให้เซฟไฟล์และสั่งปิดเครื่องอย่างเรียบร้อย ใครหวังให้ UPS เปิดพัดลมทั้งคืนตอนไฟดับ ขอเบรกตรงนี้ก่อน มันไม่ได้ออกแบบมาทำแบบนั้น

ไฟกะพริบแค่วินาทีเดียว ทำไมคอมถึงดับ

บ้านในไทยเจอไฟกะพริบบ่อยกว่าที่คิด โดยเฉพาะหน้าฝนที่ฟ้าผ่าใกล้สายส่ง หรือตอนบ้านข้างๆ เปิดเครื่องเชื่อม ไฟที่ดับไปครึ่งวินาทีพอให้หลอดไฟวูบ แต่คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะไม่มีแบตเตอรี่ในตัว มันจึงรีสตาร์ตทันที งานที่ยังไม่ได้เซฟหาย และถ้าจังหวะนั้นเครื่องกำลังเขียนข้อมูลลงดิสก์หรืออัปเดตระบบ ไฟล์ระบบเสียได้

โน้ตบุ๊กไม่มีปัญหานี้เพราะมีแบตอยู่แล้ว ส่วนเราเตอร์ Wi-Fi กับกล้องวงจรปิดรอดได้แต่ต้องบูตใหม่ราวหนึ่งถึงสามนาที ซึ่งน่ารำคาญถ้ากำลังประชุมออนไลน์อยู่

ลองนับดูง่ายๆ ว่าในหนึ่งเดือนที่ผ่านมา บ้านเราไฟกะพริบจนคอมดับกี่ครั้ง ถ้าเกินหนึ่งครั้งและงานในเครื่องมีมูลค่า UPS เริ่มคุ้มแล้ว

ข้างในกล่องมีอะไร และไฟวิ่งทางไหน

UPS บ้านทั่วไปมีชิ้นส่วนหลักสี่อย่าง คือวงจรชาร์จ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบปิดผนึก (VRLA) อินเวอร์เตอร์ที่แปลงไฟกระแสตรงจากแบตกลับเป็นไฟบ้าน 220 โวลต์ และสวิตช์สลับไฟ ตอนไฟบ้านปกติ ไฟจะวิ่งผ่านไปยังอุปกรณ์พร้อมกับชาร์จแบตไว้ พอไฟบ้านหาย สวิตช์จะสลับให้อินเวอร์เตอร์จ่ายไฟแทน

ความต่างของแต่ละรุ่นอยู่ที่ว่าตอนไฟปกติ ไฟผ่านเส้นทางไหน และสลับเร็วแค่ไหน ซึ่งแบ่งได้สามแบบตามที่ CyberPower อธิบายไว้ในหน้าความรู้ของบริษัท

แบบ	ตอนไฟปกติ	ตอนไฟตกหรือเกินเล็กน้อย	ช่วงสลับไปใช้แบต	เหมาะกับ
Standby (Offline)	ไฟบ้านผ่านตรงไปที่อุปกรณ์	สลับไปใช้แบต	มีช่วงสลับสั้นๆ	คอมพิวเตอร์บ้าน เราเตอร์ ที่บ้านไฟค่อนข้างนิ่ง
Line-interactive	ไฟผ่านหม้อแปลงปรับแรงดัน	ปรับแรงดันเองโดยไม่ใช้แบต	มีช่วงสลับสั้นๆ	บ้านที่ไฟตกบ่อย พื้นที่ปลายสาย คอมทำงาน
Online (Double-conversion)	แปลงไฟเป็นกระแสตรงแล้วกลับเป็นกระแสสลับตลอดเวลา	อุปกรณ์ไม่รู้สึกถึงความเปลี่ยนแปลง	ไม่มีช่วงสลับ	เซิร์ฟเวอร์ อุปกรณ์การแพทย์ งานที่สะดุดไม่ได้

สำหรับบ้านส่วนใหญ่ เราเลือกระหว่างสองแบบแรก จุดตัดอยู่ที่ไฟบ้าน ถ้าหลอดไฟหรี่ลงบ่อยตอนเย็น หรือแอร์ออกตัวแล้วไฟวูบ แบบ Line-interactive คุ้มกว่า เพราะแบบ Standby จะดึงแบตทุกครั้งที่ไฟตก แบตเลยถูกใช้บ่อยและเสื่อมไว แบบ Online ราคาสูงกว่า ตัวเครื่องร้อนกว่า และพัดลมในเครื่องมักดังตลอดเวลา จึงไม่ค่อยเหมาะวางในห้องนอน

Pure sine wave กับ simulated sine ต่างกันตรงไหน

ป้ายสเปก UPS จะเขียนรูปคลื่นของไฟที่ออกจากแบต ไฟบ้านจริงเป็นคลื่นไซน์ที่โค้งเรียบ UPS ราคาประหยัดจะสร้างคลื่นแบบขั้นบันได (stepped หรือ simulated sine) ซึ่งคอมพิวเตอร์ส่วนมากรับได้ในช่วงเวลาสั้นๆ

ปัญหาเกิดกับคอมพิวเตอร์ที่ใช้พาวเวอร์ซัพพลายแบบ Active PFC ซึ่งพบมากในเครื่องประกอบสเปกสูงและพาวเวอร์รุ่นประหยัดไฟ CyberPower อธิบายว่าพาวเวอร์แบบนี้ต้องการคลื่นไซน์ ถ้าเจอคลื่นขั้นบันไดตอนสลับไฟ บางเครื่องจะดับไปเฉยๆ ทั้งที่ UPS ทำงานปกติ คนใช้จะงงว่าซื้อมาทำไม

วิธีเช็กว่าเครื่องเราเป็นแบบไหน ให้ดูป้ายข้างพาวเวอร์ซัพพลายหรือสเปกในเว็บผู้ผลิต ถ้าเขียนว่า Active PFC หรือรองรับไฟ 100 ถึง 240V แบบไม่ต้องปรับสวิตช์ ให้เลือก UPS ที่เขียนว่า Pure sine wave ไว้ก่อน จ่ายเพิ่มแต่ตัดปัญหาทิ้งได้เลย

VA กับวัตต์ ตัวเลขสองชุดบนกล่องที่คนสับสน

กล่อง UPS มักเขียนตัวเลขใหญ่เป็น VA เช่น 1000VA แล้วเขียนตัวเล็กเป็นวัตต์ เช่น 600W ตัวเลขที่ใช้คิดว่าเสียบอะไรได้คือวัตต์ คู่มือการเลือกขนาดของ Schneider Electric ฉบับภาษาไทยให้หลักไว้ว่า ค่าวัตต์ของ UPS ต้องมากกว่าโหลดรวมของอุปกรณ์ทั้งหมดที่จะเสียบ

ขั้นตอนคิดขนาดแบบที่เราทำเองได้ในห้านาที

1. จดอุปกรณ์ทุกตัวที่จะเสียบเข้า UPS (1 นาที)
2. ดูกำลังไฟจากป้ายหลังเครื่องหรือสเปก ถ้าเขียนเป็นแอมแปร์ ให้คูณ 220 (2 นาที)
3. รวมวัตต์ทั้งหมด (30 วินาที)
4. เลือก UPS ที่ค่าวัตต์สูงกว่าผลรวม เผื่ออีกราว 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ให้แบตไม่ทำงานเต็มพิกัด (1 นาที)

ตัวอย่างโต๊ะทำงานทั่วไป

อุปกรณ์	วัตต์ที่ใช้จริงโดยประมาณ
คอมตั้งโต๊ะทำงานเอกสาร	100 ถึง 200 W
จอ 24 นิ้ว	20 ถึง 35 W
เราเตอร์ Wi-Fi และโมเด็ม	10 ถึง 20 W
รวม	ประมาณ 130 ถึง 255 W

โต๊ะแบบนี้ใช้ UPS ขนาด 600 ถึง 800VA ที่ระบุราว 360 ถึง 480W ก็พอ ส่วนคอมเล่นเกมที่การ์ดจอกินไฟ 300W ขึ้นไป ให้ดูค่าพาวเวอร์ซัพพลายประกอบด้วย Schneider ยกตัวอย่างว่าพาวเวอร์ 500W ที่ประสิทธิภาพ 80 เปอร์เซ็นต์ จะดึงไฟจากปลั๊กได้ถึงราว 625W ตอนเครื่องทำงานหนัก ตัวเลขนี้แหละที่ UPS ต้องรับ

ค่าวัตต์บนกล่องคือโหลดสูงสุดที่ UPS รับได้ ไม่ได้แปลว่ามันจ่ายไฟได้นานเท่าเดิม ยิ่งเสียบใกล้เพดาน เวลาสำรองยิ่งสั้น

เวลาสำรองจริงได้กี่นาที

นี่คือคำถามที่ผิดหวังกันบ่อยที่สุด Schneider ระบุว่า UPS ทั่วไปออกแบบให้มีเวลาสำรองประมาณ 5 นาทีที่โหลดเต็ม ถ้าต้องการนานขึ้นต้องเลือก VA สูงขึ้นหรือรุ่นที่ต่อแบตภายนอกเพิ่มได้ และแนะนำให้มีโหลดอย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ของพิกัด

ความสัมพันธ์ระหว่างโหลดกับเวลาไม่ได้เป็นเส้นตรง เสียบโหลดครึ่งเดียว เวลาที่ได้มักมากกว่าสองเท่า เพราะแบตตะกั่วกรดคายไฟได้นานกว่าเมื่อถูกดึงช้าๆ ผู้ผลิตหลายรายทำกราฟเวลาสำรองเทียบกับโหลดไว้ในเอกสารสเปกของแต่ละรุ่น ให้เปิดดูแทนการเดา

แนวคิดที่เราใช้จริงคือกำหนดเป้าหมายก่อน

• ต้องการแค่เซฟงานและปิดเครื่อง เวลา 5 ถึง 10 นาทีพอ
• ต้องการให้เน็ตบ้านอยู่ได้นานระหว่างไฟดับ ให้เสียบแค่เราเตอร์กับโมเด็มเข้า UPS แยกอีกตัว โหลด 15W บน UPS ขนาดเล็กอยู่ได้นานกว่าโหลดคอมหลายเท่า
• ต้องการไฟทั้งคืน UPS ไม่ใช่คำตอบ ต้องดูโซลาร์พร้อมแบตหรือเครื่องปั่นไฟ ซึ่งต้องให้ช่างไฟที่มีใบอนุญาตติดตั้ง

แบตข้างในหมดอายุเร็วกว่าที่คิด

UPS ส่วนใหญ่ใช้แบตตะกั่วกรดแบบปิดผนึก คำตอบในหน้าคำถามของ APC (Schneider Electric) บอกว่าแบตแบบนี้อยู่ได้ราว 3 ถึง 5 ปี อุณหภูมิที่ดีที่สุดคือ 20 ถึง 25 องศาเซลเซียส และทุกๆ 8 องศาที่สูงขึ้น อายุแบตจะลดลงครึ่งหนึ่ง แบตที่ควรอยู่ได้ 4 ปีที่ 25 องศา จะเหลือราว 2 ปีถ้าอยู่ที่ 33 องศา

ตัวเลขนี้สำคัญกับบ้านในไทยมาก ห้องที่ไม่เปิดแอร์ช่วงบ่ายร้อนเกิน 33 องศาได้ง่าย และ APC ยังเตือนว่าในตัว UPS ร้อนกว่าห้องอีก ถ้าวางไว้ใต้โต๊ะชิดผนังที่โดนแดดบ่าย คาดได้เลยว่าต้องเปลี่ยนแบตไวกว่าที่ร้านบอก

สัญญาณว่าแบตเริ่มหมดสภาพ

• กดปุ่มทดสอบ (self-test) แล้วเครื่องร้องหรือไฟแบตเตือน
• ไฟดับครั้งก่อนอยู่ได้ 8 นาที ครั้งนี้ไม่ถึงนาที
• ตัวเครื่องบวม ฝาข้างโป่ง หรือมีกลิ่นคล้ายไข่เน่า กรณีนี้ให้ถอดปลั๊กแล้วเลิกใช้ทันที

แบตเก่าห้ามทิ้งรวมขยะทั่วไป เพราะมีตะกั่วและกรด ให้ส่งคืนร้านหรือศูนย์ที่รับเปลี่ยน ใครอยากเข้าใจเรื่องชนิดแบตมากกว่านี้ อ่านต่อได้ที่ แบตเตอรี่แต่ละชนิดต่างกันยังไง

เครื่องไหนห้ามเสียบเข้า UPS

UPS บ้านถูกออกแบบมาให้จ่ายไฟให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้าบางกลุ่มกินไฟกระชากตอนออกตัวสูงกว่าที่ UPS รับได้หลายเท่า

เครื่องใช้	ทำไมไม่ควรเสียบ	ใช้อะไรแทน
ปั๊มน้ำ แอร์ ตู้เย็น	มอเตอร์ดึงกระแสตอนออกตัวสูง คลื่นขั้นบันไดทำให้มอเตอร์ทำงานผิดปกติ	เสียบผนัง หรือใช้ UPS คลื่นไซน์ที่ผู้ผลิตระบุว่ารองรับมอเตอร์
เครื่องดูดฝุ่น สว่านไฟฟ้า	เป็นมอเตอร์เหมือนกัน และกินไฟหลายร้อยวัตต์	เสียบผนัง
กาต้มน้ำ เตารีด ไดร์เป่าผม	เครื่องทำความร้อนกินไฟเกิน 1,000W ขึ้นไป UPS โอเวอร์โหลดทันที	เสียบผนัง
เครื่องพิมพ์เลเซอร์	ดึงไฟสูงช่วงอุ่นลูกกลิ้ง	เสียบช่องกันไฟกระชากอย่างเดียว
ฮีตเตอร์ พัดลมไอเย็นแบบมีฮีตเตอร์	กินไฟต่อเนื่องสูง	ไม่ควรใช้กับ UPS เลย

คำแนะนำของ Schneider ฉบับไทยระบุไว้ชัดว่า UPS กลุ่ม Back-UPS ไม่เหมาะกับอุปกรณ์ที่มีมอเตอร์ เพราะกระแสตอนออกตัวทำให้โอเวอร์โหลด และคลื่นขั้นบันไดทำให้มอเตอร์หยุดหมุนได้ ถ้าจำเป็นต้องสำรองไฟให้ปั๊มน้ำ ให้คุยกับช่างไฟฟ้าเรื่องระบบสำรองไฟสำหรับปั๊มโดยเฉพาะ อย่าซื้อ UPS คอมมาลองเอง

อีกเรื่องคืออย่าเสียบ UPS เข้ากับปลั๊กพ่วงอีกที หรือเอาปลั๊กพ่วงมาเสียบต่อจากช่องของ UPS เพื่อเพิ่มช่อง เพราะจะเสียบโหลดเกินโดยไม่รู้ตัว ใครกำลังคิดว่ารางที่บ้านรับได้แค่ไหน ดูวิธี คำนวณวัตต์รวมของปลั๊กพ่วง แล้วจะเห็นภาพชัดขึ้น

วางตรงไหน ดูแลยังไงให้แบตอยู่ครบอายุ

ตำแหน่งวางมีผลกับอายุแบตมากกว่ายี่ห้อ เราใช้หลักนี้

• วางบนพื้นที่แห้ง ห่างผนังด้านหลังอย่างน้อยหนึ่งฝ่ามือ ให้ลมผ่านช่องระบายได้
• ไม่วางในตู้ปิดทึบ ใต้โต๊ะที่มีถังขยะหรือผ้าคลุม และไม่วางใกล้หน้าต่างที่แดดส่อง
• ห้องที่เปิดแอร์ตอนกลางวันช่วยยืดอายุแบตได้จริง ตามตัวเลข 8 องศาของ APC
• กดทดสอบตัวเองทุก 1 ถึง 3 เดือน ใช้เวลาไม่ถึงนาที
• ถ้าจะเก็บ UPS ไม่ใช้นาน ชาร์จให้เต็มก่อนเก็บ แบตตะกั่วกรดที่ปล่อยให้หมดเกลี้ยงนานๆ มักฟื้นไม่กลับ

ต่อสาย USB หรือสาย data จาก UPS เข้าคอมไว้ด้วย หลายรุ่นมีโปรแกรมที่สั่งปิดเครื่องอัตโนมัติเมื่อแบตเหลือน้อย ช่วยได้ตอนไฟดับกลางดึกที่เราไม่อยู่หน้าจอ

เรื่องค่าไฟ UPS ที่เสียบทิ้งไว้กินไฟตลอดเวลาจากวงจรชาร์จ ตัวเลขต่อเดือนไม่มาก แต่ถ้าบ้านมีอุปกรณ์เสียบค้างหลายตัว ลองดูภาพรวมจาก วิธีประหยัดไฟในบ้าน ประกอบ

บ้านไหนควรมี บ้านไหนข้ามได้

ใช้ตารางนี้ตัดสินใจได้เลย

สถานการณ์	ควรมี UPS ไหม	แบบที่แนะนำ
ใช้โน้ตบุ๊กอย่างเดียว	ข้ามได้	ถ้าอยากให้เน็ตไม่หลุด ใช้ UPS เล็กกับเราเตอร์
คอมตั้งโต๊ะ ทำงานเอกสาร บ้านไฟค่อนข้างนิ่ง	ควรมี	Standby ขนาด 600 ถึง 800VA
คอมตั้งโต๊ะ บ้านปลายสาย ไฟตกบ่อย	ควรมี	Line-interactive
คอมเกมหรือเครื่องตัดต่อ พาวเวอร์ Active PFC	ควรมี	Line-interactive แบบ Pure sine wave ขนาดวัตต์สูงกว่าพาวเวอร์
NAS เก็บรูปครอบครัว กล้องวงจรปิดที่บันทึกลงเครื่อง	ควรมี	Line-interactive พร้อมสาย USB สั่งปิดเครื่อง
อยากให้พัดลมหรือตู้เย็นทำงานตอนไฟดับ	UPS คอมไม่ตอบ	ปรึกษาช่างไฟเรื่องระบบสำรองไฟหรือเครื่องปั่นไฟ

ก่อนจ่ายเงิน ให้จดวัตต์รวมของโต๊ะเรา ดูว่าพาวเวอร์ของคอมเป็น Active PFC ไหม แล้วเลือกตามแถวที่ตรงกับบ้าน ถ้ามีอุปกรณ์การแพทย์ในบ้าน เช่น เครื่องผลิตออกซิเจน ให้ถามผู้ผลิตเครื่องนั้นหรือเจ้าหน้าที่โรงพยาบาลที่ดูแลผู้ป่วยโดยตรงว่าต้องใช้ระบบสำรองไฟแบบไหนและนานเท่าไร อย่าคิดเองจากตารางบนกล่อง UPS