Monobloki pret moduļu UPS

Īss ievads iesācējiem par to, kāpēc moduļu UPS ir labāki un kā tas notika.

Nepārtraukto barošanas avoti datu centru arhitektūras uzbūvē dalās divās lielās grupās: monobloki un moduļu. Pirmie pieder tradicionālajam UPS tipam, bet otrie ir salīdzinoši jauni un progresīvāki.

Kā atšķiras monobloki un moduļu UPS

Monobloku nepārtraukto barošanas avotu izejas jauda tiek nodrošināta ar vienu jaudas bloku. Moduļu UPS galvenie komponenti ir izgatavoti kā atsevišķi moduļi, kuri tiek ievietoti standartizētos skapjos un darbojas kopā. Katrs no šiem moduļiem ir aprīkots ar vadības procesoru, lādētāju, invertoru, taisnojošo ierīci un ir pilnīga UPS jaudas daļa.

Paskaidrosim to ar vienkāršu piemēru. Ja ņem divus nepārtraukto barošanas avotus - monobloku un moduļa - ar jaudu 40 kVA, tad pirmajam būs viens jaudas modulis ar jaudu 40 kVA, bet otrajam būs, piemēram, četri jaudas moduļi ar katra jaudu 10 kVA.

Mērogošanas iespējas

Izmantojot monobloku UPS, palielinoties elektriskās enerģijas pieprasījumam, nepieciešams paralēli pieslēgt vēl vienu pilnvērtīgu bloku ar tādu pašu jaudu. Tas ir diezgan sarežģīts process.

Moduļu risinājumi atšķiras ar lielāku konstrukcijas elastību. Šajā gadījumā jau funkcionējošam blokam var pievienot vienu vai vairākus moduļus. Tā ir diezgan vienkārša procedūra, kuru var veikt īsā laikā.

Jaudas pakāpeniska palielināšana

Pakāpeniska jaudas palielināšana ir svarīga datu centra sākumposmā. Pilnīgi loģiski, ka pirmajos mēnešos tas tiks noslogots par 30-40 %. Prātīgāk un ekonomiskāk ir izmantot nepārtraukto barošanas avotu, kas paredzēts tieši šai jaudai. Ar klientu bāzes paplašināšanu datu centra noslodze pieaugs, un līdz ar to arī pieprasījums pēc papildu elektriskās enerģijas būs lielāks.

UPS jaudu ir ērti pakāpeniski palielināt kopā ar tehnisko infrastruktūru. Izmantojot monobloku nepārtraukto barošanas avotu, pakāpeniska jaudas palielināšana ir principā neiespējama. Moduļu UPS to viegli realizē.

UPS uzticamība

Runājot par uzticamību, mēs darbosimies ar diviem jēdzieniem: vidējo laiku līdz kļūmei (MTBF) un vidējo sistēmas atjaunošanas laiku (MTTR).

MTBF ir varbūtības lielums. Vidējā laika līdz kļūmei vērtība balstās uz šādu postulātu: sistēmas uzticamība samazinās ar palielinātu tās komponentu skaitu.

Šajā parametrā priekšrocība ir monoblokiem UPS. Iemesls ir vienkāršs: modulārajos nepārtrauktā strāvas padeves avotos ir vairāk konstrukcijas elementu un savienojumu, katrs no kuriem tiek uzskatīts par potenciālu kļūmes punktu. Tātad, teorētiski, šeit iespēja kļūdīties ir augstāka.

Tomēr attiecībā uz UPS, kas tiek izmantoti datu centros, svarīgāks ir nevis pats kļūmes fakts, bet gan tas, cik ilgi UPS paliks neaktīvs. Šis parametrs tiek noteikts ar vidējo sistēmas atjaunošanas laiku (MTTR).

Šajā gadījumā priekšrocība ir modulāriem blokiem. Tie izceļas ar zemu MTTR, jo jebkuru moduli var ātri nomainīt bez elektroapgādes pārtraukuma. Tam ir nepieciešams, lai šis modulis būtu pieejams krājuma un tā demontāžu un uzstādīšanu spēj veikt viens speciālists. Patiesībā tam nepieciešams ne vairāk kā 30 minūtes.

Ar monoblokiem UPS situācija ir ievērojami sarežģītāka. To remonts nevar tikt veikts tik ātri. Tas var aizņemt no dažām stundām līdz dažām dienām.

Lai noteiktu sistēmas kļūmes noturību, var izmantot vēl vienu parametrus - pieejamību jeb posību. Šis rādītājs ir augstāks, jo vairāk ir vidējais laiks līdz kļūmei (MTBF) un jo mazāks ir vidējais sistēmas atjaunošanas laiks (MTTR). Atbilstošā formula izskatās šādi:

vidējā pieejamība (darbošanās) =

Attiecībā uz modulāriem UPS situācija ir tāda: to MTBF vērtība ir zemāka nekā monobloku, taču vienlaikus tiem ir ievērojami zemāks MTTR rādītājs. Rezultātā modulāro nepārtrauktā strāvas padeves avotu darbināmība izrādās augstāka.

Enerģijas patēriņš

Monobloku sistēma prasa ievērojami lielākas enerģijas patēriņus, jo tā ir lieka. Paskaidrosim to ar piemēru N+1 rezerves shēmai. N ir slodzes apjoms, kas nepieciešams datu centra aprīkojuma darbībai. Mūsu gadījumā mēs to uzskatīsim par 90 kVA. N+1 shēma nozīmē, ka sistēmā līdz avārijai ir neizmantots 1 rezerves elements.

Izmantojot monobloku nepārtrauktās barošanas avotu ar jaudu 90 kVA N+1 shēmas īstenošanai, nepieciešams izmantot vēl vienu tādu pašu bloku. Tādējādi sistēmas kopējā liekā jauda būs 90 kVA.

Izmantojot modulārās UPS ar jaudu 30 kVA, situācija ir cita. Ar to pašu slodzi N+1 shēmas īstenošanai būs nepieciešams vēl viens tāds pats modulis. Tādējādi sistēmas kopējā liekā jauda būs nevis 90 kVA, bet tikai 30 kVA.

No tā izriet secinājums: modulāro barošanas avotu izmantošana ļauj samazināt datu centra kopējo enerģijas patēriņu.

Ekonomika

Ja ņem divus nepārtrauktās barošanas avotus ar vienādu jaudu, tad monobloks maksā lētāk nekā modulārs. Tādēļ monobloku UPS joprojām ir populārs. Tomēr pieaugot izejas jaudai, sistēmas cena palielināsies divas reizes, jo esošajam būs jāpievieno vēl viens tāds pats bloks. Turklāt būs nepieciešams uzstādīt komutācijas paneļus un sadales skapjus, kā arī ieviest jaunus kabeļu līnijas.

Izmantojot modulāros nepārtraukto barošanas avotus, sistēmas jaudu var pakāpeniski palielināt. Tas nozīmē, ka izdevumi būs jātērē tikai uz tādu moduļu iegādi, kas pietiekami apmierinās esošās elektroapgādes prasības. Bez nevajadzīgas rezervju.

Secinājums

Monobloku nepārtrauktās barošanas avoti atšķiras ar zemu cenu, ir viegli iestatāmi un lietojami. Tomēr tie palielina datu centra enerģijas patēriņu un ir grūti paplašināmi. Šādas sistēmas ir ērti izmantojamas un efektīvas tur, kur nepieciešama neliela jauda un netiek plānota paplašināšana.

Modulārie UPS raksturojas ar vieglu paplašināmu jaudu, minimālu atveseļošanās laiku, augstu uzticamību un darbspēju. Šādas sistēmas ir optimālas datu centra jaudas palielināšanai līdz jebkuriem līmeņiem ar minimālām izmaksām.

Avots: habr.com