Kratki edukativni program za početnike o tome zašto su modularni UPS-ovi hladniji i kako se to dogodilo.
Besprekidni izvori napajanja za podatkovne centre prema konstrukcijskoj arhitekturi dijele se u dvije velike skupine: monoblok i modularni. Prvi pripadaju tradicionalnoj vrsti UPS-a, drugi su relativno novi i napredniji.
Koja je razlika između monoblok i modularnog UPS-a?
U monoblock besprekidnim izvorima napajanja izlaznu snagu osigurava jedna jedinica napajanja. Kod modularnih UPS-ova glavne komponente su izrađene u obliku zasebnih modula koji su smješteni u unificiranim ormarićima i rade zajedno. Svaki od ovih modula opremljen je kontrolnim procesorom, punjačem, pretvaračem, ispravljačem i punopravni je energetski dio UPS-a.
Objasnimo to jednostavnim primjerom. Ako uzmemo dva besprekidna izvora napajanja - monoblok i modularni - kapaciteta 40 kVA, tada će prvi imati jedan modul napajanja kapaciteta 40 kVA, a drugi će se sastojati, na primjer, od četiri modula napajanja kapaciteta od po 10 kVA.
Opcije zumiranja
Pri korištenju monoblok UPS-a s povećanjem potrebe za snagom, potrebno je spojiti još jednu punopravnu jedinicu iste snage paralelno s postojećom. Ovo je prilično kompliciran proces.
Modularna rješenja karakterizira veća fleksibilnost dizajna. U tom slučaju, jedan ili više modula se mogu spojiti na već funkcionalnu jedinicu. Ovo je prilično jednostavan postupak koji se može završiti u kratkom vremenu.
Mogućnosti glatkog povećanja snage
Glatko povećanje kapaciteta važno je u početnoj fazi rada podatkovnog centra. Sasvim je logično da će u prvim mjesecima biti opterećen za 30-40%. Praktičnije je i ekonomičnije koristiti besprekidne izvore napajanja dizajnirane posebno za ovu snagu. Kako baza korisnika raste, opterećenje podatkovnog centra će se povećavati, a time i potreba za dodatnim napajanjem.
Prikladno je povećavati snagu UPS-a u fazama zajedno s tehničkom infrastrukturom. Kada koristite monoblok besprekidne izvore napajanja, glatko povećanje snage u načelu je nemoguće. S modularnim UPS-om to je jednostavno implementirati.
Pouzdanost UPS-a
Govoreći o pouzdanosti, operirat ćemo s dva koncepta: srednje vrijeme između kvarova (MTBF) i srednje vrijeme vraćanja sustava (MTTR).
MTBF je vjerojatnosna vrijednost. Vrijednost srednjeg vremena između kvarova temelji se na sljedećem postulatu: pouzdanost sustava opada s povećanjem broja njegovih komponenti.
Prema ovom parametru prednost imaju monoblok UPS-ovi. Razlog je jednostavan: Modularni UPS uređaji imaju više komponenti i utičnica, a svaka se smatra potencijalnom točkom kvara. Sukladno tome, teoretski, mogućnost kvara je ovdje veća.
Međutim, za besprekidne izvore napajanja koji se koriste u podatkovnom centru, nije bitan sam kvar, već koliko dugo će UPS ostati neoperativan. Ova postavka određena je srednjim vremenom oporavka sustava (MTTR).
Ovdje je prednost već na strani modularnih jedinica. Imaju nizak MTTR jer se svaki modul može brzo zamijeniti bez prekida napajanja. To zahtijeva da ovaj modul bude na skladištu, a njegovu demontažu i montažu može obaviti jedan stručnjak. Zapravo, ne traje više od 30 minuta.
S monoblock besprekidnim izvorima napajanja situacija je mnogo kompliciranija. Ne mogu se tako brzo popraviti. To može trajati od nekoliko sati do nekoliko dana.
Da bi se odredila tolerancija na greške sustava, može se koristiti još jedan parametar - dostupnost ili na neki drugi način operativnost. Ovaj pokazatelj je viši što je duže srednje vrijeme između kvarova (MTBF) i niže srednje vrijeme vraćanja sustava (MTTR). Odgovarajuća formula izgleda ovako:
prosječna dostupnost (vrijeme rada) =
Što se tiče modularnih UPS-ova, situacija je sljedeća: njihova MTBF vrijednost je manja od monoblokovskih, ali istovremeno imaju značajno niži pokazatelj MTTR. Kao rezultat, izvedba modularnih besprekidnih izvora napajanja je veća.
Potrošnja energije
Monoblok sustav zahtijeva znatno više energije jer je redundantan. Objasnimo ovo primjerom za N+1 shemu redundancije. N je količina opterećenja potrebna za rad opreme podatkovnog centra. U našem slučaju, uzet ćemo ga jednako 90 kVA. N+1 shema znači da 1 redundantni element ostaje neiskorišten u sustavu prije kvara.
Kada koristite monoblok 90 kVA neprekidno napajanje, za implementaciju sheme N + 1, morat ćete koristiti drugu istu jedinicu. To rezultira ukupnom redundancijom sustava od 90 kVA.
Kod korištenja modularnih UPS-a od 30 kVA situacija je drugačija. S istim opterećenjem, za implementaciju N + 1 kruga, bit će potreban još jedan isti modul. Kao rezultat toga, ukupna redundantnost sustava više neće biti 90 kVA, već samo 30 kVA.
Stoga zaključak: korištenje modularnih izvora napajanja može smanjiti potrošnju energije podatkovnog centra u cjelini.
ekonomija
Ako uzmete dva besprekidna napajanja iste snage, onda je monoblok jeftiniji od modularnog. Iz tog razloga, monoblok UPS-ovi ostaju popularni. Međutim, povećanjem izlazne snage udvostručit će se trošak sustava jer će se postojećem morati dodati još jedan isti uređaj. Osim toga bit će potrebna ugradnja patch panela i razvodnih ploča te polaganje novih kabelskih vodova.
Kada koristite modularne besprekidne izvore napajanja, snaga sustava se može glatko povećati. To znači da ćete morati potrošiti novac na kupnju tolikog broja modula koji je dovoljan da podmiri postojeće potrebe za napajanjem. Nema nepotrebnih zaliha.
Zaključak
Monoblok besprekidni izvori napajanja su jeftini, jednostavni za postavljanje i rukovanje. Istodobno povećavaju potrošnju energije podatkovnog centra i teško ih je skalirati. Takvi sustavi su praktični i učinkoviti tamo gdje su potrebni mali kapaciteti i ne očekuje se njihovo proširenje.
Modularne UPS-ove karakterizira laka skalabilnost, kratko vrijeme oporavka, visoka pouzdanost i dostupnost. Takvi sustavi su optimalni za povećanje kapaciteta podatkovnog centra do bilo kojih granica uz minimalne troškove.
Izvor: www.habr.com