SAI para cámaras de seguridad: guía de elección según consumo

El resultado cambia si las cámaras activan iluminación infrarroja, si el grabador incorpora varios discos duros o si el sistema utiliza un switch PoE con un presupuesto elevado.

Para dimensionar un SAI para cámaras de seguridad se deben sumar todos los equipos que seguirán funcionando durante un corte: cámaras, grabador NVR o DVR, switch PoE, discos duros, router, conversores de fibra y cualquier elemento de red imprescindible. Después se convierte la carga de vatios a voltiamperios, se aplica un margen de reserva y se estima la autonomía con la capacidad útil de las baterías.

El error más frecuente consiste en calcular únicamente el consumo del grabador. En una instalación IP, la mayor parte de la carga puede estar distribuida entre las cámaras y el switch PoE. Si esos vatios no aparecen en el cálculo, el SAI queda infradimensionado desde el primer día.

Desglose del consumo eléctrico del sistema

El consumo de una instalación de videovigilancia depende del tipo de cámara, de la alimentación utilizada y del régimen de funcionamiento. Una cámara IP fija suele consumir entre 8 y 15 W. Una cámara PTZ puede situarse entre 20 y 30 W, con incrementos durante el movimiento de los motores y el uso simultáneo del iluminador infrarrojo.

El grabador también presenta diferencias importantes. Un NVR de cuatro canales suele consumir entre 15 y 25 W. Un modelo de 32 canales con varios discos duros en funcionamiento puede alcanzar entre 60 y 120 W. El número de discos, su velocidad de giro y las operaciones de escritura continua afectan directamente a la demanda.

Valores de referencia para el cálculo

Estos valores permiten preparar un primer dimensionamiento. Para una selección definitiva se debe medir la instalación en funcionamiento o consultar las fichas técnicas de cada equipo. La etiqueta de alimentación proporciona una referencia, pero no siempre representa el consumo real en todas las condiciones.

Una cámara exterior con iluminación infrarroja puede consumir más por la noche que durante el día. La diferencia depende de la potencia de los LED IR, de la distancia de detección y de si el iluminador trabaja de forma continua o adaptativa. Si el SAI debe cubrir la franja nocturna, el cálculo debe utilizar el escenario de mayor consumo.

También se debe incluir la electrónica que mantiene operativo el enlace. Un grabador protegido por SAI, pero conectado a un router sin alimentación, puede seguir registrando localmente, pero perderá el acceso remoto y cualquier servicio que dependa de la red. En sistemas con transmisión a una central receptora, esa interrupción puede ser más relevante que la pérdida temporal de la visualización local.

El switch PoE cambia el cálculo

En una instalación con cámaras IP, el switch PoE no es un accesorio secundario. Es el equipo que suministra la alimentación a través del cable de red. Por tanto, su consumo tiene dos componentes:

• La electrónica interna del propio switch.
• La potencia que entrega a las cámaras conectadas.

El presupuesto PoE del switch indica la energía máxima que puede distribuir entre sus puertos. No debe confundirse con el consumo base del equipo. Un switch con un presupuesto PoE de 120 W puede tener un consumo propio reducido, pero el SAI debe estar preparado para alimentar también los dispositivos conectados.

Para un cálculo conservador se puede utilizar el presupuesto PoE total. Para una estimación más ajustada, se emplea el consumo real de las cámaras y se añade margen. La elección depende del objetivo del sistema:

• Si se prevén ampliaciones o cámaras PTZ, se debe considerar el presupuesto PoE disponible.
• Si todas las cámaras están instaladas y su consumo está medido, se puede trabajar con la carga efectiva.
• Si se desconoce el consumo nocturno, se debe utilizar el valor superior de la cámara y no el consumo diurno.
• Si el fabricante del switch especifica una demanda máxima de entrada, ese dato debe contrastarse con la suma de la carga PoE y la electrónica interna.

Ejemplo de cálculo con cuatro cámaras IP

Supóngase una instalación con cuatro cámaras IP fijas de 12 W cada una, un NVR de cuatro canales de 20 W, un switch PoE con 15 W de consumo propio y un router de 10 W.

La carga queda distribuida así:

Los 93 W representan la carga estimada en ese escenario. Si el sistema debe cubrir la noche, se debe revisar si los 12 W por cámara incluyen el funcionamiento de los LED infrarrojos. Si no lo incluyen, la cifra no es válida para el escenario de máxima demanda.

A esta carga se le aplica un margen de seguridad de entre el 15 % y el 30 %. Con un margen del 25 %, el cálculo sería:

93 W × 1,25 = 116,25 W

El SAI debería entregar, como mínimo, una potencia activa superior a 116,25 W. La capacidad en VA se calcula después, porque los vatios y los voltiamperios no son equivalentes en equipos con fuentes de alimentación conmutadas.

El switch PoE no solo transporta datos: también es parte de la alimentación del sistema. Si queda fuera del SAI, las cámaras dejan de funcionar aunque el NVR permanezca encendido.

De vatios a voltiamperios: potencia útil del SAI

Los SAI se comercializan normalmente en VA, mientras que las fuentes de alimentación de cámaras, grabadores y switches expresan su demanda en W. Para relacionar ambas magnitudes se utiliza un factor de corrección de potencia de 0,8, considerado una suposición habitual para fuentes conmutadas empleadas en CCTV.

La fórmula de cálculo es:

Potencia aparente requerida en VA = potencia total en W ÷ 0,8

En el ejemplo anterior:

116,25 W ÷ 0,8 = 145,3 VA

El resultado no significa que un SAI de 150 VA sea la elección adecuada. Esa cifra representa el mínimo teórico después de aplicar el margen. Se debe seleccionar el escalón comercial inmediatamente superior y comprobar que la potencia activa máxima del equipo también supera los 116,25 W.

Un SAI de 300 VA puede ser suficiente para una carga pequeña, pero la selección no debe basarse únicamente en la cifra de VA. Algunos equipos ofrecen una relación limitada entre VA y W. Por ejemplo, un SAI puede anunciar 1.000 VA, pero admitir solo 600 W de carga activa. Ambas cifras deben aparecer en la ficha técnica.

Criterios eléctricos de selección

• La potencia activa del SAI, expresada en W, debe superar la carga calculada con el margen incluido.
• La capacidad en VA debe cubrir la conversión de la carga con el factor 0,8.
• La carga prevista no debería situarse cerca del límite permanente del equipo.
• Se debe reservar capacidad para discos duros adicionales, nuevas cámaras o sustituciones por modelos PTZ.
• El número de tomas debe permitir conectar por separado el NVR, el switch PoE, el router y otros equipos de comunicaciones.
• La tensión de salida debe ser compatible con las fuentes de alimentación instaladas.
• Las baterías deben ser sustituibles si se necesita mantener el sistema durante varios años.

Un SAI con capacidad sobrada no siempre proporciona más autonomía. La autonomía depende principalmente de la energía almacenada en la batería y de la carga conectada. Sin embargo, una potencia nominal superior reduce el riesgo de sobrecarga y permite incorporar ampliaciones sin cambiar el equipo.

Cálculo de la autonomía real

La fórmula básica para estimar el tiempo de respaldo es:

Tiempo de autonomía = (capacidad de la batería en Ah × tensión de la batería × eficiencia del inversor) ÷ carga en W

El resultado se expresa en horas cuando las unidades son coherentes. Por ejemplo, una batería de 9 Ah a 24 V dispone teóricamente de:

9 Ah × 24 V = 216 Wh

Si el inversor trabaja con una eficiencia del 85 %, la energía útil aproximada sería:

216 Wh × 0,85 = 183,6 Wh

Con una carga de 93 W, la autonomía teórica sería:

183,6 Wh ÷ 93 W = 1,97 horas

Este resultado no debe interpretarse como una duración garantizada. La capacidad indicada por el fabricante se determina bajo unas condiciones concretas de descarga. La carga real, la temperatura, la edad de la batería y la profundidad de descarga modifican el tiempo disponible.

En los SAI pequeños, además, la capacidad nominal de la batería no siempre se entrega completamente a la carga. El inversor tiene pérdidas y el sistema de gestión puede desconectar antes de agotar la energía disponible para proteger las celdas. Por eso las tablas de autonomía del fabricante son más útiles que una división basada únicamente en Ah.

Valores que reducen la autonomía

1. Iluminación infrarroja activa

Las cámaras exteriores pueden aumentar su consumo al anochecer. El cálculo debe utilizar el peor caso si se exige grabación continua durante toda la noche.

2. Movimiento de cámaras PTZ

Los motores de giro, inclinación y zoom introducen picos que no aparecen en una medición estática.

3. Número de discos duros

Un NVR con varios discos mantiene una carga superior a la de un grabador con una sola unidad. La escritura permanente impide utilizar el consumo en reposo como referencia.

4. Temperatura ambiental

Las temperaturas fuera del rango operativo, especialmente en armarios sin ventilación, reducen el rendimiento de las baterías y pueden acortar su vida útil.

5. Envejecimiento de la batería

Una batería que ya no alcanza su capacidad nominal puede mantener el sistema durante un tiempo muy inferior al previsto en la puesta en servicio.

6. Carga adicional de red

Routers, puntos de acceso, convertidores de medios y enlaces inalámbricos pueden parecer secundarios, pero permanecen conectados durante todo el corte.

Plomo-ácido, AGM o litio

La tecnología de la batería determina la energía utilizable y la estrategia de mantenimiento. En SAI convencionales se utilizan con frecuencia baterías de plomo-ácido selladas o AGM. Para preservar su vida útil se recomienda limitar la profundidad de descarga al 50 %.

Esto significa que una batería de 200 Wh nominales no debería considerarse como 200 Wh disponibles de forma habitual. Si se aplica ese límite, la energía utilizable antes de la recarga se reduce aproximadamente a 100 Wh, antes de descontar las pérdidas del inversor.

Las baterías de litio LiFePO4 admiten una profundidad de descarga superior. El rango seguro indicado para este tipo de aplicación se sitúa entre el 90 % y el 95 %, siempre que el sistema de gestión de batería y el cargador sean compatibles. La mayor energía utilizable puede reducir el volumen del conjunto y aumentar la autonomía, pero el SAI debe estar diseñado para esa tecnología.

No se debe sustituir una batería AGM por una LiFePO4 únicamente porque ofrezca más ciclos o mayor profundidad de descarga. La tensión de carga, la curva de descarga, el cargador interno y la electrónica de protección deben ser compatibles. Una batería de litio conectada a un SAI no diseñado para ella puede provocar fallos de carga, alarmas o desconexiones prematuras.

En instalaciones críticas, el estado de la batería debe verificarse mediante pruebas periódicas. La indicación de “batería conectada” no demuestra que la capacidad disponible sea suficiente. El SAI puede detectar la presencia eléctrica de la batería sin identificar una degradación severa de su capacidad.

Qué SAI comprar para CCTV según la instalación

La elección depende de la carga y del tiempo de respaldo requerido. No existe una capacidad universal para cámaras de seguridad. Un sistema de cuatro cámaras fijas y un NVR pequeño puede funcionar con un SAI de 1.000 VA, mientras que un sistema de 32 canales con varios discos y cámaras PTZ requiere otra categoría de equipo.

Instalación doméstica o de pequeño comercio

Una instalación con cuatro cámaras IP fijas, un NVR de cuatro canales, un switch PoE y un router puede situarse aproximadamente entre 80 y 120 W, según los modelos y el uso de infrarrojos. En este escenario, un SAI line-interactive de 1.000 VA y 600 W puede proporcionar una reserva amplia para cortes breves y, en determinadas configuraciones, unas tres horas de autonomía.

La cifra de tres horas debe confirmarse con la tabla de autonomía del fabricante y con la carga real. No se debe extrapolar automáticamente a ocho cámaras, a un NVR con más discos o a un switch con un presupuesto PoE muy superior.

Instalación con cámaras PTZ

Las cámaras PTZ requieren una reserva adicional. Su consumo típico se sitúa entre 20 y 30 W, con aumentos durante los movimientos. Si varias cámaras se mueven al mismo tiempo o activan el iluminador, el pico de potencia puede superar la media utilizada en el cálculo.

En este caso se debe:

• Calcular el consumo máximo de cada PTZ.
• Revisar la capacidad PoE del switch.
• Añadir un margen superior si existen maniobras simultáneas.
• Comprobar que el SAI admite la potencia activa del switch y del NVR.
• Verificar que la autonomía se mantiene durante la noche.

Instalación de 32 canales

Un NVR de 32 canales puede consumir entre 60 y 120 W con varios discos duros en funcionamiento. Si se añaden 32 cámaras de 12 W, la carga de las cámaras alcanza 384 W. Solo la suma de cámaras y grabador puede superar los 440 W, sin contar el switch PoE, el router ni el margen de seguridad.

En este escenario, un SAI de 1.000 VA y 600 W puede resultar insuficiente. Un modelo de 3.000 VA y 1.800 W ofrece una reserva de potencia mucho mayor y puede mantener un DVR durante 24 horas en determinadas configuraciones de carga y batería. La autonomía exacta depende del banco de baterías instalado; la cifra no se puede trasladar a un sistema completo de 32 cámaras sin recalcular.

SAI line-interactive u online

Los SAI line-interactive de gama estándar ofrecen tiempos de transferencia de entre 2 y 6 milisegundos, con un máximo habitual de 10 milisegundos. Para muchas instalaciones de videovigilancia, este tiempo es compatible con las fuentes de alimentación de cámaras, grabadores y switches.

Estos equipos corrigen variaciones de tensión mediante regulación automática y pasan a batería cuando detectan un fallo o una desviación que no pueden compensar. Su coste y consumo propio suelen ser inferiores a los de un SAI online de doble conversión.

El SAI online mantiene una salida regulada mediante conversión continua. Se utiliza cuando la red presenta perturbaciones frecuentes, cuando los equipos son especialmente sensibles o cuando la continuidad no puede depender de un tiempo de transferencia. La elección debe basarse en la calidad de la red y en la criticidad del sistema, no solo en la autonomía anunciada.

En ambos casos se deben revisar las normas aplicables al equipo. Los modelos line-interactive de esta categoría pueden cumplir normas internacionales de seguridad como IEC/EN 62040-1 e IEC/EN 60950-1, pero la conformidad concreta debe comprobarse en la documentación del fabricante y en la versión normativa correspondiente.

La autonomía se calcula con vatios y vatios-hora. Los VA sirven para no sobrecargar el inversor; no sustituyen el cálculo de energía almacenada en las baterías.

Diseño de la alimentación y ubicación

El SAI debe proteger el conjunto que mantiene la videovigilancia operativa. Conectar únicamente el NVR deja sin alimentación a las cámaras si estas dependen de un switch PoE situado fuera del circuito protegido.

La disposición recomendada para una instalación IP es la siguiente:

• NVR conectado a una salida respaldada.
• Switch PoE conectado a una salida respaldada.
• Router y conversores de red conectados al mismo SAI si se necesita acceso remoto.
• Monitor conectado solo si debe permanecer operativo durante el corte.
• Equipos no esenciales separados para no consumir la batería innecesariamente.

El monitor suele quedar fuera del circuito de respaldo. La grabación continúa aunque no exista imagen local, siempre que el NVR, las cámaras y la red PoE sigan alimentados. En una instalación con autonomía limitada, mantener el monitor conectado reduce el tiempo disponible sin aportar continuidad a la captura.

La ubicación también afecta al resultado. El SAI no debe instalarse dentro de un armario cerrado sin ventilación si la temperatura puede elevarse. Las baterías pierden rendimiento con temperaturas extremas y el equipo necesita disipar el calor producido por el inversor y el cargador.

Se debe prever acceso para sustituir baterías, revisar conexiones y realizar pruebas. Una instalación inaccesible puede seguir funcionando durante meses sin que nadie detecte que la autonomía real ha caído por debajo del mínimo requerido.

Cómo definir la autonomía necesaria

La duración de la batería debe relacionarse con el tipo de fallo que se quiere cubrir. No es lo mismo compensar microcortes de unos minutos que mantener grabación durante varias horas.

Para un edificio residencial, puede bastar con cubrir el tiempo necesario para que vuelva la red o arranque un grupo electrógeno. En un comercio, puede ser necesario mantener las cámaras durante todo el cierre y conservar la evidencia de un incidente. En una instalación industrial o perimetral, la autonomía debe incluir también los equipos de comunicación y los sistemas de transmisión de alarma.

El cálculo se puede organizar en cinco pasos:

1. Inventariar todas las cargas

Se anotan cámaras, NVR, discos, switch PoE, router, conversores y cualquier equipo que deba mantenerse activo.

2. Determinar el peor escenario

Se considera la visión nocturna, el movimiento de las PTZ y la actividad simultánea de los discos.

3. Sumar la potencia en vatios

Se utiliza el consumo real medido o el valor máximo indicado por el fabricante.

4. Aplicar entre un 15 % y un 30 % de margen

El margen cubre picos de consumo, tolerancias y futuras ampliaciones.

5. Contrastar la autonomía con la tabla del SAI

La cifra teórica basada en Ah sirve como comprobación, pero la curva del fabricante ofrece una previsión más cercana al comportamiento real.

La capacidad del SAI debe quedar por encima de la carga calculada tanto en W como en VA. La autonomía se comprueba con esa misma carga, no con la potencia máxima nominal del equipo. Un SAI de 3.000 VA no mantiene automáticamente el sistema durante más tiempo que uno de 1.000 VA si ambos utilizan una batería con energía similar y soportan la misma carga.

Verificación técnica antes de cerrar el diseño

Antes de instalar el SAI para cámaras de seguridad se debe dejar documentado el siguiente conjunto de comprobaciones:

• Consumo individual de cada cámara, incluyendo el modo nocturno y la iluminación infrarroja.
• Consumo del NVR o DVR con todos los discos duros instalados.
• Consumo propio del switch PoE.
• Potencia PoE entregada a las cámaras o presupuesto PoE utilizado como escenario conservador.
• Consumo del router, conversores de fibra y otros equipos de red necesarios.
• Potencia total expresada en W.
• Margen aplicado, entre el 15 % y el 30 % según la criticidad y la posibilidad de ampliación.
• Potencia aparente calculada mediante el factor de corrección de 0,8.
• Potencia activa máxima admisible por el SAI.
• Autonomía prevista para la carga real, no para la capacidad nominal del equipo.
• Tecnología de batería y profundidad de descarga utilizada en la estimación.
• Tiempo de transferencia del SAI y compatibilidad con las fuentes de alimentación.
• Cumplimiento de las normas de seguridad indicadas por el fabricante.
• Ventilación, accesibilidad y posibilidad de sustitución de baterías.
• Resultado de una prueba de corte con el sistema en funcionamiento nocturno.

El cálculo de un SAI para videovigilancia no termina al elegir una cifra de VA. La continuidad depende de la suma completa de cargas, del banco de baterías y del escenario de funcionamiento más exigente. Si se omiten el switch PoE, los discos duros o el consumo infrarrojo, la autonomía anunciada será superior a la que la instalación puede entregar.

Para una solución estable, el dimensionamiento debe partir de los vatios reales, convertirlos a VA con el factor 0,8, añadir margen y validar el tiempo de respaldo con la curva del fabricante. Ese procedimiento permite elegir la alimentación ininterrumpida adecuada para un grabador DVR, un sistema IP exterior o una instalación de mayor tamaño sin basarse en una cifra comercial aislada.