Kratak edukativni program za početnike o tome zašto su modularni UPS-ovi hladniji i kako se to dogodilo.
Na osnovu svoje arhitekture, besprekidna napajanja za podatkovne centre podijeljena su u dvije velike grupe: monoblok i modularna. Prvi pripadaju tradicionalnom tipu UPS-a, drugi su relativno novi i napredniji.
Koja je razlika između monoblok i modularnih UPS-a?
U monoblok neprekidnim izvorima napajanja, izlaznu snagu osigurava jedna jedinica napajanja. U modularnim UPS-ovima, glavne komponente su napravljene u obliku zasebnih modula, koji se postavljaju u objedinjene ormare i rade zajedno. Svaki od ovih modula je opremljen upravljačkim procesorom, punjačem, inverterom, ispravljačem i predstavlja punopravni energetski dio UPS-a.
Objasnimo ovo jednostavnim primjerom. Ako uzmemo dva neprekidna napajanja - monoblok i modularnu - snage 40 kVA, onda će prvi imati jedan energetski modul snage 40 kVA, a drugi će se sastojati, na primjer, od četiri modula napajanja snage od 10 kVA svaki.
Opcije skaliranja
Kada koristite monoblok UPS-ove s povećanjem potražnje za strujom, potrebno je paralelno sa postojećom povezati još jednu punopravnu jedinicu iste snage. Ovo je prilično komplikovan proces.
Modularna rješenja nude veću fleksibilnost dizajna. U ovom slučaju, jedan ili više modula se mogu povezati na već funkcionalnu jedinicu. Ovo je prilično jednostavan postupak koji se može završiti u kratkom vremenu.
Mogućnost glatkog povećanja snage
Glatko povećanje snage je važno u početnoj fazi rada data centra. Sasvim je logično da će u prvim mjesecima biti opterećen 30-40%. Praktičnije je i ekonomičnije koristiti neprekidna napajanja dizajnirana posebno za ovo napajanje. Kako se baza korisnika širi, opterećenje podatkovnog centra će se povećavati, a time i potreba za dodatnim napajanjem.
Pogodno je povećavati snagu UPS-a korak po korak zajedno sa tehničkom infrastrukturom. Kada koristite monoblok neprekidna napajanja, glatko povećanje snage je u principu nemoguće. Sa modularnim UPS-ovima ovo je lako implementirati.
Pouzdanost UPS-a
Kada govorimo o pouzdanosti, koristićemo dva koncepta: srednje vreme između kvarova (MTBF) i srednje vreme do popravke (MTTR).
MTBF je vjerovatnoća vrijednost. Vrijednost srednjeg vremena između kvarova zasniva se na sljedećem postulatu: pouzdanost sistema opada sa povećanjem broja njegovih komponenti.
U ovom parametru monoblok UPS-ovi imaju prednost. Razlog je jednostavan: modularni izvori neprekidnog napajanja imaju više komponenti i konektora, od kojih se svaki smatra potencijalnom tačkom kvara. Shodno tome, teoretski je mogućnost kvara ovdje veća.
Međutim, za neprekidna napajanja koja se koriste u podatkovnim centrima nije važan sam kvar, već koliko dugo će UPS ostati neispravan. Ovaj parametar je određen srednjim vremenom sistema za vraćanje (MTTR).
Ovdje je prednost već na strani modularnih blokova. Imaju nizak MTTR jer se bilo koji modul može brzo zamijeniti bez prekida napajanja. Da biste to učinili, potrebno je da ovaj modul bude na lageru, a njegovu demontažu i ugradnju može obaviti jedan stručnjak. U stvari, to ne traje više od 30 minuta.
Sa monoblok neprekidnim napajanjem situacija je mnogo složenija. Neće ih biti moguće popraviti tako brzo. To može potrajati od nekoliko sati do nekoliko dana.
Da biste odredili toleranciju grešaka sistema, možete koristiti još jedan parametar - dostupnost ili na drugi način operativnost. Ovaj indikator je veći, što je veće srednje vrijeme između kvarova (MTBF) i niže je srednje vrijeme sistema do oporavka (MTTR). Odgovarajuća formula je sljedeća:
prosječna dostupnost (operabilnost) =
U odnosu na modularne UPS-ove situacija je sljedeća: njihova MTBF vrijednost je niža od one kod monoblok UPS-a, ali u isto vrijeme imaju znatno nižu MTTR vrijednost. Kao rezultat toga, performanse modularnih neprekidnih izvora napajanja su veće.
Potrošnja energije
Monoblok sistem zahtijeva znatno više energije jer je redundantni. Objasnimo ovo koristeći primjer za shemu redundanse N+1. N je količina opterećenja potrebna za rad opreme centra podataka. U našem slučaju, uzet ćemo je jednaku 90 kVA. Šema N+1 znači da 1 rezervni element ostaje neiskorišten u sistemu prije kvara.
Kada koristite monoblok neprekidno napajanje snage 90 kVA, za implementaciju N+1 kola, morat ćete koristiti drugu identičnu jedinicu. Kao rezultat, ukupna redundantnost sistema će biti 90 kVA.
Kada se koriste modularni UPS-ovi kapaciteta 30 kVA, situacija je drugačija. Sa istim opterećenjem, za implementaciju N+1 kola, trebat će vam još jedan modul istog tipa. Kao rezultat toga, ukupna redundantnost sistema više neće biti 90 kVA, već samo 30 kVA.
Otuda zaključak: korištenje modularnih izvora napajanja može smanjiti potrošnju energije podatkovnog centra u cjelini.
Ekonomija
Ako uzmete dva izvora neprekidnog napajanja iste snage, onda je monoblok jeftiniji od modularnog. Iz tog razloga monoblok UPS-ovi ostaju popularni. Međutim, povećanje izlazne snage će udvostručiti troškove sistema, jer će se postojećoj morati dodati još jedna identična jedinica. Pored toga, pojaviće se potreba za ugradnjom patch panela i razvodnih ploča, kao i za postavljanje novih kablovskih vodova.
Kada se koriste modularni neprekidni izvori napajanja, snaga sistema se može nesmetano povećati. To znači da ćete morati potrošiti novac na kupovinu takvog broja modula koji je dovoljan da zadovolji postojeće potrebe napajanja. Nema nepotrebnih zaliha.
zaključak
Monoblok neprekidno napajanje je jeftino i lako se konfiguriše i koristi. Istovremeno, povećavaju potrošnju energije u podatkovnom centru i teško ih je skalirati. Ovakvi sistemi su pogodni i efikasni tamo gde su potrebni mali kapaciteti i njihovo proširenje se ne očekuje.
Modularne UPS-ove karakterizira laka skalabilnost, minimalno vrijeme oporavka, visoka pouzdanost i dostupnost. Ovakvi sistemi su optimalni za povećanje kapaciteta data centra u bilo kojoj meri uz minimalne troškove.
izvor: www.habr.com