En kort vejledning til nybegyndere om, hvorfor modulære UPS'er er bedre, og hvordan det er kommet til.
Uafbrudte strømkilder til datacentre opdeles efter opbygningsarkitektur i to store grupper: monoblokke og modulære. De første tilhører den traditionelle type UPS'er, mens de sidstnævnte er relativt nye og mere avancerede.
Hvad adskiller monoblokke og modulære UPS'er?
I monoblokke UPS'er leveres den udgangseffekt af en enkelt strømblok. I modulære UPS'er er hovedkomponenterne udført som separate moduler, der placeres i standardiserede kabinetter og arbejder sammen. Hver af disse moduler er udstyret med en styringsprocessor, en oplader, en inverter og en ensretter og udgør en fuldgyldig strømkomponent i UPS'en.
Lad os forklare dette med et simpelt eksempel. Hvis vi tager to uafbrudte strømkilder - en monoblok og en modulær - med en kapacitet på 40 kVA, vil den første have en enkelt strømblok med 40 kVA, mens den anden vil bestå af for eksempel fire strømblokke på 10 kVA hver.
Muligheder for skalering
Ved brug af monoblokke UPS'er skal der parallel til den eksisterende tilsluttes en anden komplet blok med samme kapacitet for at imødekomme en øget efterspørgsel efter elektrisk strøm. Det er en forholdsvis kompleks proces.
Modulære løsninger adskiller sig ved større konstruktiv fleksibilitet. I dette tilfælde kan der tilsluttes en eller flere moduler til en allerede fungerende blok. Dette er en relativt enkel procedure, som kan udføres hurtigt.
Muligheder for gradvis optrapning af kapacitet
Gradvis optrapning af kapacitet er vigtigt i den indledende fase af datacenterets drift. Det er helt logisk, at det i de første måneder vil være belastet med 30–40 %. Det er mere praktisk og økonomisk at bruge uafbrudte strømkilder, der er beregnet til denne kapacitet. Efterhånden som kundebasen vokser, vil belastningen også stige, hvilket vil øge behovet for yderligere elektrisk strøm.
Det er bekvemt at øge UPS'ens kapacitet gradvist sammen med den tekniske infrastruktur. Ved brug af monoblokke UPS'er er gradvis optrapning af kapacitet i princippet umulig. Med modulære UPS'er kan det let gennemføres.
Pålidelighed af UPS
Når vi taler om pålidelighed, vil vi arbejde med to begreber: gennemsnitlig tid mellem fejl (MTBF) og gennemsnitlig genopretningstid (MTTR).
MTBF er en sandsynlighedsværdi. Værdien af den gennemsnitlige tid mellem fejl er baseret på følgende postulat: systemets pålidelighed falder med antallet af dets komponenter.
På dette parameter har monoblok UPS en fordel. Årsagen er enkel: i modulære UPS'er er der flere konstruktionskomponenter og stikforbindelser, som hver betragtes som et potentielt svigtpunkt. Teoretisk set er sandsynligheden for svigt derfor højere.
For UPS'er, der anvendes i datacentre, er det dog ikke selve svigtet, der er vigtigt, men hvor længe UPS'en vil være offline. Denne parameter bestemmes af den gennemsnitlige genopretningstid (MTTR).
Her er fordelene allerede på siden af modulære enheder. De har en lav MTTR, fordi enhver modul kan skiftes hurtigt uden afbrydelse af strømforsyningen. For dette skal modulet være på lager, og nedtagning og installation kan udføres af én specialist. Faktisk kræver det ikke mere end 30 minutter.
Situationen med monoblok UPS'er er betydeligt mere kompleks. Det er ikke muligt at udføre reparationen så hurtigt. Dette kan tage alt fra flere timer til flere dage.
For at bestemme systemets fejlfindingsmodstand kan en anden parameter anvendes – tilgængelighed eller driftssikkerhed. Denne indikator er desto højere, jo længere den gennemsnitlige tid mellem fejl (MTBF) er, og jo kortere den gennemsnitlige genopretningstid (MTTR) er. Den relevante formel ser således ud:
gennemsnitlig tilgængelighed (driftssikkerhed) =
I forbindelse med modulære UPS'er fremgår situationen således: deres MTBF er lavere end monoblokernes, men samtidig har de signifikant lavere MTTR. Som et resultat er driftssikkerheden for modulære UPS'er højere.
Energiforbrug
Et monobloksystem kræver betydeligt højere energiforbrug, fordi det er overflødigt. Lad os forklare dette med et eksempel på en N+1 redundansordning. N er den mængde belastning, der er nødvendig for at drifte udstyret i datacentret. I vores tilfælde vil vi tage den som værende 90 kVA. N+1 ordningen betyder, at der forbliver én ubrugt backupkomponent i systemet, indtil der opstår et nedbrud.
Når man bruger en monoblok UPS med en effekt på 90 kVA til at implementere N+1 ordningen, kræves der en yderligere identisk enhed. Som et resultat vil den samlede redundans i systemet være 90 kVA.
Ved brug af modulære UPS'er med en effekt på 30 kVA er situationen anderledes. Ved den samme belastning vil der være behov for endnu en tilsvarende modul for at implementere N+1 ordningen. Den samlede redundans i systemet vil derfor kun være 30 kVA.
Konklusionen er, at brugen af modulære strømforsyninger gør det muligt at reducere datacentrets samlede energiforbrug.
Økonomi
Hvis man tager to UPS'er med samme effekt, er monoblokken billigere end den modulære. Af den grund forbliver monoblok UPS'er populære. Dog vil en stigning i udgangseffekten fordoble systemomkostningerne, fordi der skal tilføjes endnu en identisk enhed til den eksisterende. Derudover vil der opstå behov for installation af fordelingspaneler og fordelingstavler samt nye kabellinjer.
Ved brug af modulære UPS'er kan systemets effekt gradvist forøges. Det betyder, at man kun skal investere i det antal moduler, der er nødvendige for at tilfredsstille det eksisterende energiforbrug. Uden unødvendig overskudskapacitet.
Konklusion
Monoblok UPS'er er kendetegnet ved en lav pris, er nemme at konfigurere og betjene. Samtidig øger de datacentrets energiforbrug og er svære at skalere. Disse systemer er praktiske og effektive, hvor der kræves små kapaciteter og ikke forventes udvidelser.
Modulære UPS'er har let skalering, minimumstid til genopretning, høj pålidelighed og funktionalitet. Disse systemer er optimale til at opgradere datacentrets kapacitet til enhver grænse med minimale omkostninger.
Kilde: habr.com
