Кратък ликбез за начинаещи относно това, защо модулните ИБП са по-добри и как се стигна до това.
Източниците на безпрерывно захранване за центрове за данни по архитектурното строителство се делят на две основни групи: моноблочни и модулни. Първите принадлежат на традиционния тип ИБП, а вторите са сравнително нови и по-разширени.
С какво се различават моноблочните и модулните ИБП
В моноблочните източници на безпрерывно захранване изходната мощност се осигурява от един захранващ блок. В модулните ИБП основните компоненти са реализирани под формата на отделни модули, които се разполагат в унифицирани шкафове и работят заедно. Всеки от тези модули е оборудван с управляващ процесор, зарядно устройство, инвертор, изправител и представлява напълно функционална захранваща част на ИБП.
Нека обясним с прост пример. Ако вземем два източника на безпрерывно захранване – моноблочен и модулен – с мощност 40 кВА, то първият ще има един захранващ модул с мощност 40 кВА, а вторият – ще се състои например от четири захранващи модула с мощност 10 кВА всеки.
Възможности за мащабиране
При използване на моноблочни ИБП с увеличаване на потребността от електрическо захранване е необходимо паралелно да се свърже още един напълно работещ блок с такава съща мощност. Това е доста сложен процес.
Модулните решения се отличават с по-голяма конструктивна гнучкост. В този случай към вече функциониращия блок могат да се свържат един или повече модули. Това е доста проста процедура, която може да бъде извършена за кратко време.
Възможности за плавно увеличаване на мощността
Плавното увеличаване на мощността е важно в началния етап на работа на ЦОД. Напълно логично е, че в първите месеци той ще бъде натоварен на 30–40 %. По-практично и икономично е да се използват източници на безпрерывно захранване, изчислени точно за тази мощност. С увеличението на клиентската база натоварването на ЦОД ще се увеличи, а с него и нуждата от допълнително електрическо захранване.
Мощността на ИБП удобно се увеличава поетапно заедно с техническата инфраструктура. При използване на моноблочни източници на безпрерывно захранване плавното увеличаване на мощността е невъзможно в принцип. С модулните ИБП то лесно се реализира.
Надеждност на ИБП
Говорейки за надеждността, ще оперираме с две понятия: средно време между неизправности (MTBF) и средно време за възстановяване на системата (MTTR).
MTBF е вероятностна величина. Стойността на средното време между неизправности се основава на следния постулат: надеждността на системата намалява с увеличаването на броя на компонентите й.
По този параметър предимството е у моноблочните UPS. Причината е проста: при модулните източници на непрекъсваемо захранване има повече конструктивни елементи и свързвания, всяко от които се разглежда като потенциална точка на неизправност. Тъй като, теоретично, рискът от неизправност тук е по-висок.
Въпреки това, за източниците на непрекъсваемо захранване, използвани в ЦОД, важна е не самата неизправност, а колко дълго UPS ще остане в неработно състояние. Този параметър се определя от средното време за възстановяване на системата (MTTR).
Тук предимството е на страната на модулните блокове. Те имат ниско MTTR, тъй като всеки модул може да бъде заменен бързо без прекъсване на електрозахранването. За целта е нужно да имате резервен модул и демонтажът и монтажа да може да извърши един специалист. Всъщност това отнема не повече от 30 минути.
С моноблочните източници на непрекъсваемо захранване ситуацията е значително по-сложна. Ремонтиране на тях не може да стане толкова бързо. За това може да отнеме от няколко часа до няколко дни.
За определяне на отказоустойчивостта на системата може да се използва още един параметър – наличност или, с други думи, работоспособност. Този показател е по-висок, колкото по-дълго е средното време между неизправности (MTBF) и колкото по-кратко е средното време за възстановяване на системата (MTTR). Съответната формула изглежда следния начин:
средна наличност (работоспособност) =
Относно модулните UPS ситуацията е такава: тяхното MTBF е по-ниско от това на моноблочните, но същевременно техният MTTR е значително по-нисък. В резултат на това работоспособността на модулните източници на непрекъсваемо захранване е по-висока.
Енергопотребление
Моноблоковата система изисква значително по-големи разходи за енергия, тъй като е излишна. Нека обясним това с пример за схемата на резервация N+1. N е величината на натоварването, необходимо за работата на оборудването в ЦОД. В нашия случай ще я приемем за 90 кВА. Схемата N+1 означава, че в системата остава неактивен 1 резервен елемент до възникване на неизправност.
При използване на моноблоков източник на безпрекъсваемо захранване с мощност 90 кВА за реализиране на схемата N+1 ще е необходимо да се използва още един такъв блок. В резултат общата излишност на системата ще бъде 90 кВА.
При използване на модулни ИБП с мощност 30 кВА ситуацията е различна. При същото натоварване за реализиране на схемата N+1 ще е необходим още един такъв модул. В резултат общата излишност на системата ще бъде не 90 кВА, а само 30 кВА.
Оттук следва, че използването на модулни източници на захранване позволява да се намали енергопотреблението на ЦОД като цяло.
Икономика
Ако вземем два източника на безпрекъсваемо захранване с еднаква мощност, моноблоковият е по-евтин от модулния. Поради тази причина моноблоковите ИБП остават популярни. Въпреки това, увеличаването на изходната мощност ще повиши цената на системата два пъти, тъй като към съществуващия ще трябва да се добави още един такъв блок. Освен това ще се появи необходимост от инсталиране на комутационни панели и разпределителни табла, както и прокарване на нови кабелни линии.
При използване на модулни източници на безпрекъсваемо захранване мощността на системата може да се увеличава постепенно. Следователно разходите ще бъдат за закупуването на толкова модули, колкото са необходими за задоволяване на текущата нужда от електрическа енергия. Без ненужни резерви.
Заключение
Моноблоковите източници на безпрекъсваемо захранване се отличават с ниска цена, лесни са за настройка и експлоатация. В същото време увеличават енергийната консумация на ЦОД и са трудни за мащабиране. Подобни системи са удобни и ефективни там, където са необходими малки мощности и не се предвижда разширение.
Модулните ИБП се характеризират с лесна мащабируемост, минимално време за възстановяване, висока надеждност и функционалност. Подобни системи са оптимални за увеличаване на мощността на ЦОД до всякакви граници с минимални разходи.
Източник: habr.com
