Tqabbil ta 'UPS statiċi u rotatorji moderni. L-UPS statiku laħaq il-limitu tiegħu?

Is-suq tal-industrija tal-IT huwa l-akbar konsumatur ta 'provvisti ta' enerġija mingħajr interruzzjoni (UPS), li juża madwar 75% tal-UPS kollha prodotti. Bejgħ globali annwali ta 'tagħmir UPS fit-tipi kollha ta' ċentri tad-dejta, inklużi korporattivi, kummerċjali u ultra-kbar, huwa ta '$ 3 biljun. Fl-istess ħin, iż-żieda annwali fil-bejgħ ta 'tagħmir UPS fiċ-ċentri tad-dejta qed toqrob l-10% u jidher li dan mhuwiex il-limitu.

Iċ-ċentri tad-dejta qed isiru dejjem akbar u dan imbagħad joħloq sfidi ġodda għall-infrastruttura tal-enerġija. Filwaqt li hemm dibattitu twil dwar fejn l-UPSs statiċi huma superjuri għal UPSs dinamiċi u viċi versa, hemm ħaġa waħda li l-biċċa l-kbira tal-inġiniera se jaqblu dwarha - li iktar ma tkun għolja l-qawwa, aktar ikunu adattati magni elettriċi biex jaħdmu magħha: ġeneraturi użati. biex jiġġeneraw l-elettriku fl-impjanti tal-enerġija.

L-UPSs dinamiċi kollha jużaw ġeneraturi tal-muturi, madankollu huma ta 'disinji differenti u ċertament huma differenti fil-karatteristiċi u l-prestazzjoni. Wieħed tali UPS pjuttost komuni hija s-soluzzjoni tal-magna diesel konnessa mekkanikament, l-UPS rotanti tad-diżil (DRIBP). Madankollu, fil-prattika dinjija tal-bini ta 'ċentri tad-dejta, il-kompetizzjoni reali hija bejn UPS statiku u teknoloġija UPS dinamika oħra - UPS li jdur, li hija taħlita ta' magna elettrika li tiġġenera vultaġġ sinusojdali ta 'forma naturali u elettronika tal-qawwa. UPSs rotatorji bħal dawn huma konnessi elettrikament ma 'apparati tal-ħażna tal-enerġija, li jistgħu jkunu jew batteriji jew flywheels.

L-avvanzi moderni fit-teknoloġija tal-kontroll, l-affidabbiltà, l-effiċjenza u d-densità tal-qawwa, kif ukoll it-tnaqqis fl-ispiża tal-unità tal-qawwa tal-UPS huma fatturi li mhumiex uniċi għall-UPSs statiċi. Is-serje Piller UB-V introdotta reċentement hija alternattiva denja.

Ejja nagħtu ħarsa lejn uħud mill-kriterji ewlenin għall-evalwazzjoni u l-għażla ta 'sistema UPS għal ċentru tad-dejta kbir modern li fil-kuntest tiegħu t-teknoloġija tidher li hija dik preferuta.

1. Spejjeż kapitali

Huwa veru li l-UPSs statiċi jistgħu joffru prezz aktar baxx għal kull kW għal sistemi UPS iżgħar, iżda dak il-vantaġġ jevapora malajr meta niġu għal sistemi ta 'qawwa għolja. Il-kunċett modulari li l-manifatturi tal-UPS statiċi inevitabbilment iridu jadottaw idur madwar numru kbir ta 'UPSs ta' qawwa baxxa, bħad-daqs ta '1kW muri fl-eżempju hawn taħt. Dan l-approċċ jippermetti li tinkiseb il-qawwa tal-ħruġ tas-sistema meħtieġa, iżda minħabba l-kumplessità tal-ħafna elementi żejda, jitlef vantaġġ ta 'spiża ta' 250-20% meta mqabbel mal-ispiża ta 'soluzzjoni bbażata fuq UPSs rotanti. Barra minn hekk, anke din il-konnessjoni parallela ta 'moduli għandha limiti fuq in-numru ta' unitajiet f'sistema waħda UPS, wara li s-sistemi modulari paralleli nfushom għandhom ikunu paralleli, li jkompli jżid l-ispiża tas-soluzzjoni minħabba switchgears u kejbils addizzjonali.

Tqabbil ta 'UPS statiċi u rotatorji moderni. L-UPS statiku laħaq il-limitu tiegħu?

Tab. 1. Eżempju ta 'soluzzjoni għal tagħbija ta' 48MW IT. Id-daqs akbar tal-monobloks UB-V jiffranka ħin u flus.

2. Affidabilità

F'dawn l-aħħar snin, iċ-ċentri tad-dejta saru aktar u aktar intrapriżi kommoditizzati, filwaqt li l-affidabbiltà qed tingħata dejjem aktar. F’dan ir-rigward qed jikber il-biża’ li dan iwassal għal problemi fil-futur. Peress li l-operaturi jimmiraw għall-ogħla klassifikazzjoni tat-tolleranza tal-ħsarat (numru ta '9) u huwa preżunt li n-nuqqasijiet tat-teknoloġija statika tal-UPS jingħelbu l-aħjar biż-żmien qasir għat-tiswija (MTTR) permezz tal-abbiltà li malajr u hot-swap moduli UPS. Iżda dan l-argument jista 'jkun awto-distruttiv. Iktar ma jkun hemm moduli involuti, iktar tkun għolja l-probabbiltà ta’ falliment u, aktar importanti, iktar ikun għoli r-riskju li falliment bħal dan iwassal għal telf ta’ tagħbija fis-sistema ġenerali. Huwa aħjar li ma jkollok l-ebda ħabtiet.

Illustrazzjoni tad-dipendenza tan-numru ta 'ħsarat fit-tagħmir fuq il-valur tal-ħin bejn il-ħsarat (MTBF) waqt it-tħaddim normali hija murija fil-fig. 1 u l-kalkoli korrispondenti.

Tqabbil ta 'UPS statiċi u rotatorji moderni. L-UPS statiku laħaq il-limitu tiegħu?

Ross. 1. Dipendenza tan-numru ta 'ħsarat fit-tagħmir fuq l-indiċi MTBF.

Il-probabbiltà ta' ħsara fit-tagħmir Q(t) waqt it-tħaddim normali, fit-taqsima (II) tal-graff tal-kurva tal-falliment normali, hija deskritta pjuttost tajjeb mil-liġi esponenzjali tad-distribuzzjoni tal-varjabbli każwali Q(t) = e-(λx t ), fejn λ = 1/MTBF huwa l-fallimenti ta 'l-intensità, u t huwa l-ħin tat-tħaddim f'sigħat. Għaldaqstant, wara żmien t fi stat mingħajr problemi se jkun hemm N(t) installazzjonijiet min-numru inizjali tal-installazzjonijiet kollha N(0): N(t) = Q(t)*N(0).

L-MTBF medju ta 'UPSs statiċi huwa ta' 200.000 siegħa, filwaqt li l-MTBF ta 'UPSs rotanti tas-serje UB-V Piller huwa ta' 1.300.000 siegħa. Il-kalkolu juri li fuq 10 snin ta 'tħaddim, 36% ta' UPSs statiċi se jkunu f'inċident, u 7% biss ta 'UPSs rotanti. Meta wieħed iqis in-numru differenti ta 'tagħmir UPS (Tabella 1), dan ifisser 86 falliment minn 240 modulu UPS statiku u 2 fallimenti minn 20 UPS rotanti Piller, fl-istess ċentru tad-dejta b'tagħbija IT ta' 48MW fuq 10 snin ta 'tħaddim.

L-esperjenza ta 'tħaddim ta' UPSs statiċi f'ċentri tad-dejta fir-Russja u fid-dinja tikkonferma l-affidabbiltà tal-kalkoli ta 'hawn fuq, ibbażati fuq l-istatistika ta' ħsarat u tiswijiet disponibbli minn sorsi miftuħa.

L-UPS rotatorji Piller kollha, u b'mod partikolari s-serje UB-V, jużaw magna elettrika biex jiġġeneraw mewġa sine pura u ma jużawx kapaċitaturi tal-enerġija u transistors IGBT, li ħafna drabi huma l-kawżi ta 'fallimenti fl-UPS statiċi kollha. Barra minn hekk, UPS statiku huwa parti kumplessa tas-sistema tal-provvista tal-enerġija. Il-kumplessità tnaqqas l-affidabbiltà. UPSs rotanti UB-V għandhom inqas komponenti u disinn tas-sistema aktar robusta (ġeneratur tal-mutur) għal affidabbiltà mtejba.

3. Effiċjenza tal-enerġija

UPSs statiċi moderni għandhom effiċjenza enerġetika ferm aħjar onlajn (jew modalità "normali") mill-predeċessuri tagħhom. Bħala regola, b'valuri tal-ogħla effiċjenza fil-livell ta '96,3%. Ċifri ogħla ħafna drabi jingħataw, iżda dan jista 'jinkiseb biss meta l-UPS statiku jkun qed jaħdem, jaqleb bejn modi online u alternattivi (eż. ECO-mode). Madankollu, meta tuża l-mod alternattiv li jiffranka l-enerġija, it-tagħbija titħaddem min-netwerk estern mingħajr ebda protezzjoni. Għal din ir-raġuni, fil-prattika fiċ-ċentri tad-dejta fil-biċċa l-kbira tal-każijiet tintuża biss il-modalità onlajn.

Is-serje Piller UB-V ta 'UPSs li jdur ma tbiddilx l-istat waqt it-tħaddim normali filwaqt li għadha tipprovdi sa 98% effiċjenza onlajn b'tagħbija ta' 100% u 97% b'tagħbija ta '50%.

Din id-differenza fl-effiċjenza enerġetika tippermettilek li tikseb iffrankar sinifikanti fuq l-elettriku waqt it-tħaddim (Tabella 2).

Tqabbil ta 'UPS statiċi u rotatorji moderni. L-UPS statiku laħaq il-limitu tiegħu?

Tab. 2. Iffrankar tal-ispiża tal-enerġija fiċ-ċentru tad-dejta tagħbija tal-IT ta '48 MW.

4. Spazju okkupat

UPSs statiċi għal skopijiet ġenerali saru b'mod sinifikanti aktar kompatti bit-tranżizzjoni għat-teknoloġija IGBT u l-eliminazzjoni tat-trasformaturi. Madankollu, anki meta titqies din iċ-ċirkustanza, l-UPS rotatorji tas-serje UB-V jagħtu qligħ ta '20% jew aktar f'termini ta' spazju okkupat għal kull unità ta 'enerġija. L-iffrankar tal-ispazju li jirriżulta jista 'jintuża kemm biex tiżdied il-kapaċità taċ-ċentru tal-enerġija, kif ukoll biex tiżdied l-ispazju "abjad", utli tal-bini biex jakkomoda servers addizzjonali.

Tqabbil ta 'UPS statiċi u rotatorji moderni. L-UPS statiku laħaq il-limitu tiegħu?

Ross. 2. Spazju okkupat minn 2MW UPS ta 'teknoloġiji differenti. Installazzjonijiet reali fuq skala.

5. Disponibbiltà

Wieħed mill-indikaturi ewlenin ta 'ċentru tad-dejta ddisinjat, mibni u mħaddem tajjeb huwa l-fattur għoli ta' tolleranza għall-ħsarat tiegħu. Filwaqt li 100% uptime huwa dejjem l-għan, ir-rapporti jindikaw li aktar minn 30% taċ-ċentri tad-dejta tad-dinja jesperjenzaw mill-inqas qtugħ wieħed mhux ippjanat kull sena. Ħafna minn dawn huma kkawżati minn żball uman, iżda l-infrastruttura tal-enerġija wkoll għandha rwol importanti. Is-serje UB-V tutilizza snin ta 'teknoloġija ppruvata tal-UPS rotanti monoblok Piller li hija ferm superjuri fl-affidabilità għal kwalunkwe teknoloġija oħra. Barra minn hekk, l-UPS UB-V innifsu f'ċentri tad-dejta b'ambjent ikkontrollat ​​sew m'għandux għalfejn jingħalaq kull sena għall-manutenzjoni.

6. Flessibilità

Ħafna drabi, is-sistemi tal-IT taċ-ċentru tad-dejta jiġu aġġornati u mtejba fi żmien 3-5 snin. Għalhekk, l-infrastrutturi tal-enerġija u tat-tkessiħ iridu jkunu flessibbli biżżejjed biex jissodisfaw dan u jkollhom biżżejjed prospetti futuri. Kemm UPS statiċi konvenzjonali kif ukoll UPS UB-V jistgħu jiġu kkonfigurati b'diversi modi.

Madankollu, il-kompożizzjoni ta 'soluzzjonijiet ibbażati fuq dawn tal-aħħar hija usa', u, ġeneralment, peress li dan huwa lil hinn mill-ambitu ta 'dan l-artikolu, jagħmilha possibbli li jiġu implimentati sistemi ta' provvista ta 'enerġija mingħajr interruzzjoni f'vultaġġ medju ta' 6-30 kV, biex jaħdmu fuq netwerks b’sorsi ta’ ġenerazzjoni rinnovabbli u alternattivi, biex jinbnew sistemi IP Bus kost-effettivi, ultra-affidabbli, konformi mal-Livell IV UI f’konfigurazzjoni N+1.

Bħala konklużjoni, jistgħu jittieħdu diversi konklużjonijiet. Iktar ma jevolvu ċ-ċentri tad-dejta, iktar isir diffiċli l-kompitu li jiġu ottimizzati, meta jkun meħtieġ li fl-istess ħin jiġu kkontrollati indikaturi ekonomiċi, aspetti ta 'affidabbiltà, reputazzjoni u minimizzazzjoni tal-impatt ambjentali. UPSs statiċi ġew u ser ikomplu jintużaw fiċ-ċentri tad-dejta fil-futur. Madankollu, huwa innegabbli wkoll li hemm alternattivi għal approċċi eżistenti fil-qasam tas-sistemi tal-provvista tal-enerġija li għandhom vantaġġi sinifikanti fuq il-"static qadim tajjeb".

Sors: www.habr.com

Żid kumment