Lyhyt koulutusohjelma aloittelijoille siitä, miksi modulaariset UPS:t ovat siistimpiä ja miten se tapahtui.
Arkkitehtuurinsa perusteella datakeskusten keskeytymättömät virtalähteet on jaettu kahteen suureen ryhmään: yksilohkoisiin ja modulaarisiin. Ensimmäiset kuuluvat perinteiseen UPS-tyyppiin, jälkimmäiset ovat suhteellisen uusia ja edistyneempiä.
Mitä eroa on monoblock- ja modulaarisilla UPS:illä?
Yksiosaisissa keskeytymättömissä teholähteissä lähtöteho saadaan yhdestä tehoyksiköstä. Modulaarisissa UPS:issä pääkomponentit valmistetaan erillisinä moduuleina, jotka sijoitetaan yhtenäisiin kaappeihin ja toimivat yhdessä. Jokainen näistä moduuleista on varustettu ohjausprosessorilla, laturilla, invertterillä, tasasuuntaajalla ja edustaa UPS:n täysimittaista tehoosaa.
Selitetään tämä yksinkertaisella esimerkillä. Jos otamme kaksi keskeytymätöntä virtalähdettä - monoblock ja modulaarinen - teholla 40 kVA, niin ensimmäisessä on yksi tehomoduuli, jonka teho on 40 kVA, ja toinen koostuu esimerkiksi neljästä tehomoduulista, joiden teho on 10 kVA kukin.
Skaalausvaihtoehdot
Käytettäessä yksiosaisia UPS-laitteita, joiden tehontarve on kasvanut, on tarpeen kytkeä toinen täysimittainen yksikkö, jolla on sama teho rinnakkain olemassa olevan kanssa. Tämä on melko monimutkainen prosessi.
Modulaariset ratkaisut tarjoavat enemmän suunnittelun joustavuutta. Tässä tapauksessa yksi tai useampi moduuli voidaan liittää jo toimivaan yksikköön. Tämä on melko yksinkertainen toimenpide, joka voidaan suorittaa lyhyessä ajassa.
Mahdollisuus tasaiseen tehonlisäykseen
Tehon tasainen lisäys on tärkeää konesalin toiminnan alkuvaiheessa. On aivan loogista, että ensimmäisten kuukausien aikana se on 30-40% kuormitettu. On käytännöllisempää ja taloudellisempaa käyttää erityisesti tälle teholle suunniteltuja keskeytymättömiä virtalähteitä. Asiakaskunnan laajentuessa konesalien kuormitus kasvaa ja sen myötä lisävirtalähteen tarve kasvaa.
UPS:n tehoa on kätevä lisätä askel askeleelta teknisen infrastruktuurin ohella. Käytettäessä yksilohkoisia keskeytymättömiä virtalähteitä tasainen tehon lisäys on periaatteessa mahdotonta. Modulaarisilla UPS:illä tämä on helppo toteuttaa.
UPS:n luotettavuus
Luotettavuudesta puhuttaessa käytämme kahta käsitettä: keskimääräinen aika vikojen välillä (MTBF) ja keskimääräinen korjausaika (MTTR).
MTBF on todennäköisyysarvo. Vikojen välisen keskiajan arvo perustuu seuraavaan oletukseen: järjestelmän luotettavuus heikkenee sen komponenttien lukumäärän kasvaessa.
Tässä parametrissa yksilohko-UPS:illa on etu. Syy on yksinkertainen: modulaarisissa keskeytymättömissä virtalähteissä on enemmän komponentteja ja liittimiä, joista jokaista pidetään mahdollisena vikakohtana. Näin ollen teoreettisesti epäonnistumisen mahdollisuus on tässä suurempi.
Palvelinkeskuksissa käytettäville keskeytymättömille virtalähteille ei kuitenkaan ole tärkeää itse vika, vaan se, kuinka kauan UPS pysyy epäkunnossa. Tämä parametri määräytyy järjestelmän keskimääräisen palautusajan (MTTR) mukaan.
Tässä etu on jo modulaaristen lohkojen puolella. Niissä on alhainen MTTR, koska mikä tahansa moduuli voidaan vaihtaa nopeasti ilman virransyöttöä. Tätä varten on välttämätöntä, että tämä moduuli on varastossa, ja sen purkamisen ja asennuksen voi suorittaa yksi asiantuntija. Itse asiassa se kestää enintään 30 minuuttia.
Monoblock-katkosvirtalähteillä tilanne on paljon monimutkaisempi. Niitä ei ole mahdollista korjata niin nopeasti. Tämä voi kestää useista tunteista useisiin päiviin.
Järjestelmän vikasietoisuuden määrittämiseen voidaan käyttää vielä yhtä parametria - käytettävyyttä tai muuten käytettävyyttä. Tämä indikaattori on korkeampi, mitä korkeampi on vikojen välinen keskimääräinen aika (MTBF) ja sitä pienempi on järjestelmän keskimääräinen palautumisaika (MTTR). Vastaava kaava on seuraava:
keskimääräinen käytettävyys (käytettävyys) =
Modulaaristen UPS-laitteiden osalta tilanne on seuraava: niiden MTBF-arvo on pienempi kuin yksilohko-UPS:ien, mutta samalla niillä on huomattavasti pienempi MTTR-arvo. Tämän seurauksena modulaaristen keskeytymättömien virtalähteiden suorituskyky on parempi.
Virrankulutus
Yksilohkojärjestelmä vaatii huomattavasti enemmän energiaa, koska se on redundantti. Selvitetään tämä käyttämällä esimerkkiä N+1 redundanssikaaviosta. N on konesalin laitteiden käyttämiseen tarvittava kuormitus. Meidän tapauksessamme pidämme sitä 90 kVA:na. N+1 malli tarkoittaa, että 1 varaelementti jää käyttämättä järjestelmään ennen vikaa.
Käytettäessä 90 kVA:n tehon monoblock-katkosvirtalähdettä N+1-piirin toteuttamiseksi on käytettävä toista identtistä yksikköä. Tämän seurauksena järjestelmän kokonaisredundanssi on 90 kVA.
Käytettäessä modulaarisia UPS-laitteita, joiden teho on 30 kVA, tilanne on toinen. Samalla kuormalla tarvitset toisen samantyyppisen moduulin N+1-piirin toteuttamiseksi. Tämän seurauksena järjestelmän kokonaisredundanssi ei ole enää 90 kVA, vaan vain 30 kVA.
Tästä päätelmä: modulaaristen virtalähteiden käyttö voi vähentää koko konesalin energiankulutusta.
Talous
Jos otat kaksi saman tehon keskeytymätöntä virtalähdettä, monoblokki on halvempi kuin modulaarinen. Tästä syystä yksiosaiset UPS:t ovat edelleen suosittuja. Lähtötehon lisääminen kuitenkin kaksinkertaistaa järjestelmän kustannukset, koska olemassa olevaan yksikköön on lisättävä toinen samanlainen yksikkö. Lisäksi on tarpeen asentaa välilevyjä ja jakotauluja sekä asentaa uusia kaapelilinjoja.
Modulaarisia keskeytymättömiä virtalähteitä käytettäessä järjestelmän tehoa voidaan lisätä tasaisesti. Tämä tarkoittaa, että sinun on käytettävä rahaa sellaisen määrän moduulien ostamiseen, joka riittää tyydyttämään olemassa olevat virtalähdetarpeet. Ei turhaa varastoa.
Johtopäätös
Monoblock-katkosvirtalähteet ovat edullisia ja helppoja konfiguroida ja käyttää. Samalla ne lisäävät konesalin energiankulutusta ja ovat vaikeasti skaalautuvia. Tällaiset järjestelmät ovat käteviä ja tehokkaita siellä, missä tarvitaan pieniä kapasiteettia eikä niiden laajenemista odoteta.
Modulaarisille UPS:ille on ominaista helppo skaalautuvuus, minimaalinen palautumisaika, korkea luotettavuus ja käytettävyys. Tällaiset järjestelmät ovat optimaalisia lisäämään datakeskuksen kapasiteettia missä tahansa määrin pienin kustannuksin.
Lähde: will.com