Lühikursus algajatele, miks moodul-UPS-id on paremad ja kuidas see juhtus.
Andmete keskuste katkestusteta toiteallikad jagunevad arhitektuuri põhjal kaheks suureks gruppi: monoblokksed ja moodulid. Esimeseid peetakse traditsiooniliste UPS-idena, teised on suhteliselt uued ja arenenumad.
Kuidas erinevad monoblokksed ja moodul-UPS-id
Monoblokksed katkestusteta toiteallikad tagavad väljundvõimsuse ühe võimsusploki kaudu. Moodul-UPSid koosnevad peamistest komponentidest, mis on valmistatud eraldi moodulitena, mis paigutatakse standardsetesse kappidess ja töötavad koos. Iga selline moodul on varustatud juhtprotsessoriga, laadijaga, inverteriga, alaldi ja esindab täielikku võimsusosa UPS-ist.
Selgitame seda lihtsa näite abil. Kui võtta kaks katkestusteta toiteallikat — monoblokkne ja moodul — võimsusega 40 kVA, siis esimesel on üks võimsusmodul võimsusega 40 kVA, teisel aga, näiteks, neli võimsusmoduli, mille igalühel on 10 kVA.
Skaalautuvuse võimalused
Monobloksete UPS-ide kasutamisel, kui elektrienergia nõudlus suureneb, tuleb paralleelselt olemasolevatele ühendada veel üks sama võimsusega täielik blok. See on üsna keeruline protsess.
Modulaarsed lahendused pakuvad suuremat konstruktiivset paindlikkust. Sellisel juhul saab juba töötavale blokile ühendada ühe või mitu moodulit. See on piisavalt lihtne protseduur, mille saab kiiresti lõpule viia.
Selle võimsuse sujuv suurendamine
Võimsuse sujuv suurendamine on oluline andmekeskuse esimeses töötamise etapis. On täiesti loogiline, et esimestel kuudel on see koormatud 30–40%. Pragmaticum ja majanduslikum on kasutada katkestusteta toiteallikaid, mis on kavandatud just selle võimsuse juures. Klientide baasi kasvades suureneb andmekeskuse koormus ning sellega koos kasvab vajadus lisatoite järele.
UPS-i võimsust on mugav suurendada järk-järgult koos tehnilise infrastruktuuriga. Monobloksete katkestusteta toiteallikate kasutamisel ei ole võimsuse sujuv suurendamine põhimõtteliselt võimalik. Modulaarsed UPS-id võimaldavad seda hõlpsasti rakendada.
UPS usaldusväärsus
Usaldusväärsusest rääkides käsitleme kahte mõistet: keskmine tööaja rikkumise aeg (MTBF) ja keskmine süsteemi taastumise aeg (MTTR).
MTBF on tõenäosuslik väärtus. Keskmise tööaja rikkumise väärtus põhineb järgmisel postulaadil: süsteemi usaldusväärsus väheneb koos komponentide arvu suurenemisega.
Selle parameetri osas on monoblokksüsteemidel eelis. Põhjus on lihtne: modulaarsetes katkelematutes toitesüsteemides on rohkem konstruktiivseid elemente ja lahtiühendatavaid ühendusi, millest igaüht käsitletakse kui potentsiaalset rikke punkti. Seega on teoreetiliselt rikke võimalus siin suurem.
Kuid andmekeskustes kasutatavate katkelematute toitesüsteemide puhul ei ole oluline mitte ainult rike, vaid ka see, kui kaua UPS jääb töökorras olekust välja. Seda parameetrit määrab keskmine süsteemi taastumise aeg (MTTR).
Siin on eelised juba modulaarsuste poole. Need erinevad madala MTTR väärtuse poolest, kuna igasugune moodul saab kiiresti asendada ilma elektrikatkestuseta. Selleks peab see moodul olema varus ja selle demonteerimist ning paigaldamist suudab teostada üks spetsialist. Tegelikult kulub selleks mitte rohkem kui 30 minutit.
Monoblokkide katkematute toiteallikatega on olukord oluliselt keerulisem. Nende remonti ei ole võimalik nii kiiresti teostada. Selleks võib kuluda mitu tundi kuni mitu päeva.
Süsteemi rikke kindluse määramiseks võib kasutada veel ühte parameetrit – kättesaadavust ehk töövõimet. See näitaja on seda kõrgem, mida suurem on keskmine tööaeg rikke tekkeks (MTBF) ja mida väiksem on keskmine taastumisaeg (MTTR). Sobiv valem näeb välja järgmiselt:
keskmine kättesaadavus (töövõime) =
Modulaarsete UPSide korral on olukord selline: nende MTBF väärtus on madalam kui monoblokkide oma, kuid samal ajal on nende MTTR näitaja oluliselt madalam. Seetõttu on modulaarsete katkematu toiteallikate töökindlus kõrgem.
Energiatarve
Monoblokk süsteem nõuab märkimisväärselt rohkem energiat, kuna see on ülemäärane. Selgitame seda N+1 reservi skeemi näitel. N on koormuse väärtus, mis on vajalik andmekeskuse seadmete tööks. Meie puhul võtame selleks 90 kVA. N+1 skeem tähendab, et süsteemis jääb enne rikete ilmnemist kasutamata 1 varuosa.
Kui kasutada monoblokki katkematu toiteallika 90 kVA skeemiga N+1, tuleb kasutada veel üht samasugust seadet. Lõppkokkuvõttes on süsteemi üldine ülemäärasus 90 kVA.
Kui kasutada modulaarset UPS-i, mille võimsus on 30 kVA, on olukord teine. Sama koormuse korral N+1 skeemi rakendamiseks on vaja veel üht samasugust moodulit. Seetõttu on süsteemi üldine ülemäärasus nüüd 90 kVA asemel ainult 30 kVA.
Siit järeldub, et modulaarsete toiteallikate kasutamine aitab vähendada andmekeskuse energiatarbimist üldiselt.
Majandusteadus
Kui võtta kaks sama võimsusega katkematut toiteallikat, on monobloki hind madalam kui modulaarse oma. Seetõttu jäävad monoblokid populaarseteks. Kuid väljundvõimsuse suurenemine tõstab süsteemi hinda kahekordselt, kuna olemasolevale tuleb lisada veel üks sama plokk. Lisaks tuleb paigaldada ühenduspaneelid ja jaotusseinad ning tõmmata uusi kaabliradu.
Modulaarsete katkematute toiteallikate kasutamisel saab süsteemi võimsust sujuvalt suurendada. Seega peab investeerima vaid sellise arvu moodulite soetamise, mis katab olemasoleva elektritarbimise vajaduse. Ilma tarbetu varu omamiseta.
Kokkuvõte
Monoblokiliste katkematu toiteallikad on madala hinna ja lihtsa seadistamise ning kasutamise poolest. Samas suurendavad need andmekeskuse energiatarbimist ja on keerulised skaleerida. Sellised süsteemid on mugavad ja tõhusad kohtades, kus nõutakse väikeseid võimsusi ja nende laiendamine ei ole eeldatav.
Moodulite UPS-id iseloomustavad lihtne skaleeritavus, minimaalne taastumisaeg, kõrge usaldusväärsus ja töökindlus. Sellised süsteemid on optimaalsed andmekeskuse võimsuse suurendamiseks mistahes tasemeni minimaalse kuluga.
Allikas: habr.com
