برنامج تعليمي موجز للمبتدئين حول سبب برودة وحدات UPS وكيف حدث ذلك.
تنقسم مصادر الطاقة غير المنقطعة لمراكز البيانات إلى مجموعتين كبيرتين وفقًا لبنية البناء: وحدة أحادية الكتلة ووحدات معيارية. الأول ينتمي إلى النوع التقليدي من UPS ، والأخير جديد نسبيًا وأكثر تقدمًا.
ما هو الفرق بين وحدات UPS أحادية الكتلة ووحدات UPS
في مصادر الطاقة غير المنقطعة أحادية الكتلة ، يتم توفير طاقة الإخراج بواسطة وحدة طاقة واحدة. في وحدات UPS ، يتم تصنيع المكونات الرئيسية في شكل وحدات منفصلة يتم وضعها في خزانات موحدة وتعمل معًا. تم تجهيز كل من هذه الوحدات بمعالج تحكم ، وشاحن ، وعاكس ، ومعدل ، وهي جزء طاقة كامل من UPS.
لنوضح هذا بمثال بسيط. إذا أخذنا اثنين من مصادر الطاقة غير المنقطعة - أحادي الكتلة ووحدات معيارية - بسعة 40 كيلو فولت أمبير ، فسيحتوي الأول على وحدة طاقة واحدة بسعة 40 كيلو فولت أمبير ، وسيتكون الثاني ، على سبيل المثال ، من أربع وحدات طاقة بسعة 10 كيلو فولت أمبير لكل منهما.
خيارات التكبير
عند استخدام وحدات UPS أحادية الكتلة مع زيادة الطلب على الطاقة ، من الضروري توصيل وحدة كاملة أخرى بنفس الطاقة بالتوازي مع الوحدة الحالية. هذه عملية معقدة نوعًا ما.
تتميز الحلول المعيارية بمرونة أكبر في التصميم. في هذه الحالة ، يمكن توصيل وحدة نمطية واحدة أو أكثر بوحدة تعمل بالفعل. هذا إجراء بسيط إلى حد ما يمكن إكماله في وقت قصير.
احتمالات زيادة سلسة في السلطة
تعد الزيادة السلسة في السعة أمرًا مهمًا في المرحلة الأولى من تشغيل مركز البيانات. من المنطقي تمامًا أن يتم تحميله في الأشهر الأولى بنسبة 30-40 ٪. من العملي والاقتصادي استخدام مصادر الطاقة غير المنقطعة المصممة خصيصًا لهذه الطاقة. مع نمو قاعدة العملاء ، سيزداد حمل مركز البيانات ، ومعه ستزداد الحاجة إلى مصدر طاقة إضافي.
من الملائم زيادة طاقة UPS على مراحل جنبًا إلى جنب مع البنية التحتية التقنية. عند استخدام مصادر طاقة غير منقطعة أحادية الكتلة ، فإن الزيادة السلسة في الطاقة أمر مستحيل من حيث المبدأ. مع وحدات UPS ، من السهل تنفيذها.
موثوقية UPS
عند الحديث عن الموثوقية ، سنعمل بمفهومين: متوسط الوقت بين الإخفاقات (MTBF) ومتوسط الوقت لاستعادة النظام (MTTR).
MTBF هي قيمة احتمالية. تعتمد قيمة متوسط الوقت بين حالات الفشل على الافتراض التالي: تنخفض موثوقية النظام مع زيادة عدد مكوناته.
وفقًا لهذه المعلمة ، تتمتع وحدات UPS أحادية الكتلة بميزة. السبب بسيط: تحتوي وحدات UPS المعيارية على المزيد من المكونات والوصلات الإضافية ، كل منها يعتبر نقطة فشل محتملة. وفقًا لذلك ، من الناحية النظرية ، فإن احتمال الفشل أعلى هنا.
ومع ذلك ، بالنسبة لمصادر الطاقة غير المنقطعة المستخدمة في مركز البيانات ، ليس الفشل في حد ذاته هو المهم ، ولكن كم من الوقت سيظل UPS معطلاً. يتم تحديد هذا الإعداد من خلال متوسط وقت استرداد النظام (MTTR).
وهنا تكمن الميزة بالفعل في جانب الوحدات النمطية. لديهم MTTR منخفض لأنه يمكن استبدال أي وحدة بسرعة دون انقطاع التيار الكهربائي. وهذا يتطلب أن تكون هذه الوحدة متوفرة في المخزون ، ويمكن تفكيكها وتركيبها بواسطة متخصص واحد. في الواقع ، لا يستغرق الأمر أكثر من 30 دقيقة.
مع إمدادات الطاقة غير المنقطعة أحادية الكتلة ، يصبح الوضع أكثر تعقيدًا. لا يمكن إصلاحها بهذه السرعة. قد يستغرق هذا من عدة ساعات إلى عدة أيام.
لتحديد التسامح مع الخطأ في النظام ، يمكن استخدام معلمة أخرى - التوافر أو قابلية التشغيل. هذا المؤشر أعلى ، كلما زاد متوسط الوقت بين حالات الفشل (MTBF) وانخفض متوسط الوقت لاستعادة النظام (MTTR). تبدو الصيغة المقابلة كما يلي:
متوسط التوفر (الجهوزية) =
فيما يتعلق بوحدات UPS المعيارية ، يكون الوضع كما يلي: قيمة MTBF الخاصة بها أقل من تلك الموجودة في أحادي الكتلة ، ولكن في نفس الوقت يكون لديها مؤشر MTTR أقل بكثير. نتيجة لذلك ، يكون أداء وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة أعلى.
استهلاك الطاقة
يتطلب النظام أحادي الكتلة طاقة أكبر بشكل ملحوظ لأنها زائدة عن الحاجة. دعونا نوضح ذلك بمثال على مخطط التكرار N + 1. N هو مقدار الحمل المطلوب لتشغيل معدات مركز البيانات. في حالتنا ، سنأخذها تساوي 90 كيلو فولت أمبير. يعني مخطط N + 1 أن عنصرًا فائضًا واحدًا يظل غير مستخدم في النظام قبل الفشل.
عند استخدام مصدر طاقة غير منقطع أحادي الكتلة 90 كيلو فولت أمبير ، لتنفيذ مخطط N + 1 ، ستحتاج إلى استخدام وحدة أخرى من نفس الوحدة. ينتج عن هذا فائض إجمالي للنظام يبلغ 90 كيلو فولت أمبير.
عند استخدام وحدات UPS معيارية 30 كيلو فولت أمبير ، يكون الوضع مختلفًا. مع نفس الحمل ، لتنفيذ دائرة N + 1 ، ستكون هناك حاجة إلى وحدة أخرى من نفس الوحدة. نتيجة لذلك ، لن يكون إجمالي التكرار للنظام 90 كيلو فولت أمبير ، ولكن فقط 30 كيلو فولت أمبير.
ومن هنا الاستنتاج: يمكن أن يقلل استخدام وحدات الإمداد بالطاقة من استهلاك الطاقة لمركز البيانات ككل.
اقتصاد
إذا كنت تأخذ إثنين من مصادر الطاقة غير المنقطعة بنفس الطاقة ، فإن وحدة أحادية الكتلة أرخص من الأخرى المعيارية. لهذا السبب ، تظل وحدات UPS أحادية الكتلة شائعة. ومع ذلك ، فإن زيادة طاقة الخرج ستضاعف تكلفة النظام ، لأنه سيتعين إضافة وحدة أخرى من نفس الوحدة إلى الوحدة الحالية. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى تركيب لوحات توصيل ولوحات توزيع ، بالإضافة إلى مد خطوط كبلات جديدة.
عند استخدام وحدات إمداد طاقة غير منقطعة ، يمكن زيادة طاقة النظام بسلاسة. هذا يعني أنه سيتعين عليك إنفاق الأموال على شراء مثل هذا العدد من الوحدات ، وهو ما يكفي لتلبية الحاجة الحالية لإمدادات الطاقة. لا يوجد مخزون غير ضروري.
اختتام
تعتبر مصادر الطاقة أحادية الكتلة غير المنقطعة غير مكلفة وسهلة الإعداد والتشغيل. في الوقت نفسه ، تزيد من استهلاك الطاقة لمركز البيانات ويصعب قياسها. هذه الأنظمة مريحة وفعالة عندما تكون هناك حاجة إلى قدرات صغيرة ولا يُتوقع توسيعها.
تتميز UPS المعيارية بقابلية التوسع السهلة ، ووقت الاسترداد المنخفض ، والموثوقية العالية والتوافر. هذه الأنظمة هي الأمثل لزيادة قدرة مركز البيانات إلى أي حدود بأقل تكلفة.
المصدر: www.habr.com