جدید جامد اور روٹری UPS کا موازنہ۔ جامد UPS اپنی حد کو پہنچ گیا؟

آئی ٹی انڈسٹری مارکیٹ بلاتعطل بجلی کی فراہمی (UPS) کا سب سے بڑا صارف ہے، جو کہ تمام تیار کردہ UPS کا تقریباً 75% استعمال کرتا ہے۔ انٹرپرائز، تجارتی اور انتہائی بڑے سمیت تمام قسم کے ڈیٹا سینٹرز کو UPS آلات کی سالانہ عالمی فروخت $3 بلین ہے۔ اسی وقت، ڈیٹا سینٹرز میں UPS آلات کی فروخت میں سالانہ اضافہ 10% تک پہنچ رہا ہے اور ایسا لگتا ہے کہ یہ حد نہیں ہے۔

ڈیٹا سینٹرز بڑے سے بڑے ہوتے جارہے ہیں اور اس کے نتیجے میں توانائی کے بنیادی ڈھانچے کے لیے نئے چیلنجز پیدا ہوتے ہیں۔ اگرچہ اس بارے میں ایک طویل بحث جاری ہے کہ جامد UPS کس طرح متحرک سے برتر ہیں اور اس کے برعکس، ایک چیز جس پر زیادہ تر انجینئر متفق ہوں گے وہ یہ ہے کہ طاقت جتنی زیادہ ہوگی، برقی مشینیں اسے سنبھالنے کے لیے اتنی ہی بہتر ہیں: جنریٹر۔ پاور پلانٹس میں برقی توانائی

تمام متحرک UPSs موٹر جنریٹر استعمال کرتے ہیں، لیکن وہ مختلف ڈیزائن کے ہوتے ہیں اور یقینی طور پر مختلف خصوصیات اور خصوصیات رکھتے ہیں۔ ان کافی عام UPSs میں سے ایک میکانکی طور پر منسلک ڈیزل انجن کے ساتھ حل ہے - ایک ڈیزل روٹری UPS (DRIBP)۔ تاہم، ڈیٹا سینٹر کی تعمیر کے عالمی مشق میں، حقیقی مقابلہ جامد UPS اور ایک اور متحرک UPS ٹیکنالوجی کے درمیان ہے - روٹری UPS، جو ایک برقی مشین کا مجموعہ ہے جو قدرتی شکل اور پاور الیکٹرانکس کا سائنوسائیڈل وولٹیج پیدا کرتی ہے۔ اس طرح کے روٹری UPS کا توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات کے ساتھ برقی رابطہ ہوتا ہے، جو یا تو بیٹریاں یا فلائی وہیل ہو سکتے ہیں۔

کنٹرول ٹیکنالوجی میں جدید پیش رفت، وشوسنییتا، کارکردگی اور طاقت کی کثافت، نیز UPS پاور کی کم یونٹ لاگت، ایسے عوامل ہیں جو جامد UPS کے لیے منفرد نہیں ہیں۔ حال ہی میں متعارف کرائی گئی Piller UB-V سیریز ایک قابل متبادل ہے۔

آئیے ایک جدید بڑے ڈیٹا سینٹر کے لیے UPS سسٹم کا اندازہ لگانے اور منتخب کرنے کے لیے کچھ کلیدی معیارات کو مزید دیکھتے ہیں جس کے تناظر میں ٹیکنالوجی بہتر نظر آتی ہے۔

1. سرمائے کے اخراجات

یہ سچ ہے کہ جامد UPSs چھوٹے UPS سسٹمز کے لیے فی کلو واٹ کم قیمت پیش کر سکتے ہیں، لیکن جب بڑے پاور سسٹم کی بات آتی ہے تو یہ فائدہ تیزی سے بخارات بن جاتا ہے۔ ماڈیولر تصور جسے جامد UPS مینوفیکچررز کو لازمی طور پر اپنانے پر مجبور کیا جاتا ہے وہ چھوٹی ریٹیڈ پاور کے UPSs کی ایک بڑی تعداد کے متوازی کنکشن کے گرد گھومتا ہے، مثال کے طور پر 1 kW سائز میں جیسا کہ ذیل کی مثال میں ہے۔ یہ نقطہ نظر آپ کو دیئے گئے سسٹم آؤٹ پٹ پاور کی مطلوبہ قیمت حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے، لیکن بہت سے ڈپلیکیٹ عناصر کی پیچیدگی کی وجہ سے، یہ روٹری UPSs پر مبنی حل کی لاگت کے مقابلے میں 250-20% لاگت کا فائدہ کھو دیتا ہے۔ مزید برآں، ماڈیولز کے اس متوازی کنکشن میں بھی ایک UPS سسٹم میں یونٹس کی تعداد پر پابندیاں ہیں، جس کے بعد متوازی ماڈیولر سسٹم خود متوازی ہونے چاہئیں، جو اضافی ڈسٹری بیوشن ڈیوائسز اور کیبلز کی وجہ سے حل کی قیمت کو مزید بڑھاتا ہے۔

جدید جامد اور روٹری UPS کا موازنہ۔ جامد UPS اپنی حد کو پہنچ گیا؟

ٹیبل 1. 48 میگاواٹ کے آئی ٹی لوڈ کے حل کی مثال۔ UB-V مونو بلاکس کا بڑا سائز وقت اور پیسہ بچاتا ہے۔

2. وشوسنییتا

حالیہ برسوں میں، ڈیٹا سینٹرز تیزی سے کموڈیٹائزڈ انٹرپرائزز بن گئے ہیں، جب کہ قابل اعتمادی کو تیزی سے اہمیت دی جاتی ہے۔ اس حوالے سے یہ خدشات بڑھ رہے ہیں کہ اس سے مستقبل میں مسائل پیدا ہوں گے۔ چونکہ آپریٹرز زیادہ سے زیادہ فالٹ ٹولرنس ("9" کی تعداد) کے لیے کوشش کرتے ہیں اور یہ خیال کیا جاتا ہے کہ UPS ماڈیولز کو تیزی سے اور گرم تبدیل کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے مستحکم UPS ٹکنالوجی کی خامیوں کو مرمت کے لیے کم وقت (MTTR) سے بہتر طور پر دور کیا جاتا ہے۔ لیکن یہ دلیل خود کو شکست دینے والی ہو سکتی ہے۔ جتنے زیادہ ماڈیولز شامل ہوں گے، ناکامی کا امکان اتنا ہی زیادہ ہوگا اور، زیادہ اہم بات یہ ہے کہ اس طرح کی ناکامی کے نتیجے میں مجموعی نظام میں بوجھ کم ہونے کا خطرہ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ بہتر ہے کہ کوئی کریش نہ ہو۔

عام آپریشن کے دوران ناکامیوں (MTBF) کے درمیان وقت کی قدر پر سازوسامان کی ناکامیوں کی تعداد کے انحصار کی ایک مثال تصویر 1 میں دکھائی گئی ہے۔ XNUMX اور متعلقہ حسابات۔

جدید جامد اور روٹری UPS کا موازنہ۔ جامد UPS اپنی حد کو پہنچ گیا؟

چاول۔ 1. MTBF اشارے پر آلات کی ناکامیوں کی تعداد کا انحصار۔

عام آپریشن کے دوران سامان کی ناکامی Q(t) کا امکان، عام ناکامی کے وکر گراف کے سیکشن (II) میں، بے ترتیب متغیرات Q(t) = e-(λx t) کے کفایتی تقسیم کے قانون کے ذریعہ کافی اچھی طرح سے بیان کیا گیا ہے، جہاں λ = 1/MTBF - شدت کی ناکامیاں، اور t گھنٹوں میں کام کرنے کا وقت ہے۔ اس کے مطابق، وقت t کے بعد تمام تنصیبات کی ابتدائی تعداد N(0): N(t) = Q(t)*N(0) سے N(t) تنصیبات پریشانی سے پاک حالت میں ہوں گی۔

جامد UPS کا اوسط MTBF 200.000 گھنٹے ہے، اور UB-V Piller سیریز کے روٹری UPS کا MTBF 1.300.000 گھنٹے ہے۔ حسابات سے پتہ چلتا ہے کہ 10 سال کے آپریشن کے دوران، 36% جامد UPSs کو حادثہ پیش آئے گا، اور صرف 7% روٹری UPS۔ UPS آلات کی مختلف مقداروں (ٹیبل 1) کو مدنظر رکھتے ہوئے، اس کا مطلب ہے کہ 86 جامد UPS ماڈیولز میں سے 240 ناکامیاں اور 2 Piller روٹری UPS ماڈیولز میں سے 20 ناکامیاں، اسی ڈیٹا سینٹر پر 48 میگاواٹ کے مفید IT لوڈ کے ساتھ 10 سے زیادہ آپریشن کے سال.

روس اور دنیا بھر میں ڈیٹا سینٹرز میں جامد UPS کو چلانے کا تجربہ کھلے ذرائع سے دستیاب ناکامیوں اور مرمت کے اعدادوشمار کی بنیاد پر مذکورہ حسابات کی وشوسنییتا کی تصدیق کرتا ہے۔

تمام Piller روٹری UPSs، اور خاص طور پر UB-V سیریز، ایک خالص سائن ویو پیدا کرنے کے لیے الیکٹریکل مشین کا استعمال کرتے ہیں اور پاور کیپسیٹرز اور IGBT ٹرانزسٹرز کا استعمال نہیں کرتے، جو کہ اکثر جامد UPSs میں ناکامی کا سبب بنتے ہیں۔ مزید یہ کہ، ایک جامد UPS بجلی کی فراہمی کے نظام کا ایک پیچیدہ حصہ ہے۔ پیچیدگی وشوسنییتا کو کم کرتی ہے۔ UB-V روٹری UPSs میں کم پرزے ہوتے ہیں اور زیادہ مضبوط سسٹم ڈیزائن (موٹر جنریٹر) ہوتا ہے، جو بھروسے کو بہتر بناتا ہے۔

3. توانائی کی کارکردگی

جدید جامد UPSs میں اپنے پیشروؤں کے مقابلے بہت بہتر آن لائن (یا "عام" موڈ) توانائی کی کارکردگی ہے۔ عام طور پر 96,3٪ کی اعلی کارکردگی کی اقدار کے ساتھ۔ اکثر اعلیٰ اعداد و شمار کا حوالہ دیا جاتا ہے، لیکن یہ صرف اس صورت میں حاصل کیا جا سکتا ہے جب جامد UPS آن لائن اور متبادل طریقوں (مثلاً ECO-موڈ) کے درمیان سوئچ کر کے کام کرتا ہے۔ تاہم، توانائی کی بچت کے متبادل موڈ کا استعمال کرتے وقت، لوڈ بغیر کسی تحفظ کے بیرونی نیٹ ورک سے چلتا ہے۔ اس وجہ سے، عملی طور پر، زیادہ تر معاملات میں ڈیٹا سینٹرز صرف آن لائن موڈ استعمال کرتے ہیں۔

روٹری UPSs کی Piller UB-V سیریز معمول کے آپریشن کے دوران حالت نہیں بدلتی ہے، جبکہ 98% لوڈ کی سطح پر 100% کارکردگی آن لائن اور 97% لوڈ کی سطح پر 50% کارکردگی فراہم کرتی ہے۔

توانائی کی کارکردگی میں یہ فرق آپ کو آپریشن کے دوران بجلی پر نمایاں بچت حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے (ٹیبل 2)۔

جدید جامد اور روٹری UPS کا موازنہ۔ جامد UPS اپنی حد کو پہنچ گیا؟

ٹیبل 2. 48 میگاواٹ IT لوڈ کے ساتھ ڈیٹا سینٹر میں توانائی کے اخراجات کو بچانا۔

4. جگہ پر قبضہ کر لیا

IGBT ٹیکنالوجی میں منتقلی اور ٹرانسفارمرز کے خاتمے کے ساتھ عمومی مقصد کے جامد UPS نمایاں طور پر زیادہ کمپیکٹ ہو گئے ہیں۔ تاہم، یہاں تک کہ اس صورت حال کو مدنظر رکھتے ہوئے، UB-V سیریز کے روٹری UPSs فی یونٹ پاور پر جگہ کے لحاظ سے 20% یا اس سے زیادہ کا فائدہ فراہم کرتے ہیں۔ نتیجے میں ہونے والی خلائی بچت کو توانائی کے مرکز کی طاقت بڑھانے اور اضافی سرورز کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے عمارت کی "سفید"، مفید جگہ کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

جدید جامد اور روٹری UPS کا موازنہ۔ جامد UPS اپنی حد کو پہنچ گیا؟

چاول۔ 2. مختلف ٹیکنالوجیز کے 2 میگاواٹ UPS کے زیر قبضہ جگہ۔ پیمانے پر اصلی تنصیبات۔

5. دستیابی

ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ، تعمیر شدہ اور چلائے جانے والے ڈیٹا سینٹر کے اہم اشاریوں میں سے ایک اس کی اعلی لچک کا عنصر ہے۔ جبکہ 100% اپ ٹائم ہمیشہ ایک مقصد ہوتا ہے، رپورٹس بتاتی ہیں کہ دنیا کے 30% سے زیادہ ڈیٹا سینٹرز ہر سال کم از کم ایک غیر منصوبہ بند بندش کا تجربہ کرتے ہیں۔ ان میں سے بہت سے انسانی غلطی کی وجہ سے ہوتے ہیں، لیکن توانائی کا بنیادی ڈھانچہ بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔ UB-V سیریز ایک مونو بلاک ڈیزائن میں ثابت Piller روٹری UPS ٹیکنالوجی کا استعمال کرتی ہے، جس کی وشوسنییتا دیگر تمام ٹیکنالوجیز سے نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ مزید برآں، UB-V UPSs خود ڈیٹا سینٹرز میں مناسب طریقے سے کنٹرول شدہ ماحول کے ساتھ دیکھ بھال کے لیے سالانہ شٹ ڈاؤن کی ضرورت نہیں ہے۔

6. لچکدار

اکثر، ڈیٹا سینٹر آئی ٹی سسٹمز کو 3-5 سال کے اندر اپ ڈیٹ اور جدید بنایا جاتا ہے۔ لہذا، بجلی اور کولنگ کے بنیادی ڈھانچے کو اس کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے کافی لچکدار ہونا چاہیے اور مستقبل کے لیے کافی ہونا چاہیے۔ دونوں روایتی جامد UPS اور UB-V UPS کو مختلف طریقوں سے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔

تاہم، مؤخر الذکر پر مبنی حل کی حد وسیع ہے، اور، عام طور پر، چونکہ یہ اس مضمون کے دائرہ کار سے باہر ہے، اس لیے یہ 6-30 kV کے درمیانے وولٹیج وولٹیج پر بلاتعطل بجلی کی فراہمی کے نظام کو نافذ کرنا ممکن بناتا ہے۔ قابل تجدید اور متبادل نسل کے ذرائع کے ساتھ نیٹ ورکس پر کام کرنا، ایک الگ تھلگ متوازی بس (IP بس) کے ساتھ لاگت سے موثر، انتہائی قابل اعتماد نظام بنانے کے لیے، جو کہ N+1 کنفیگریشن میں ٹائر IV UI لیول سے مطابقت رکھتا ہے۔

ایک نتیجہ کے طور پر، کئی نتائج اخذ کیے جا سکتے ہیں. جتنے زیادہ ڈیٹا سینٹرز تیار ہوتے ہیں، ان کو بہتر بنانے کا کام اتنا ہی پیچیدہ ہوتا جاتا ہے، جب بیک وقت معاشی اشاریوں، وشوسنییتا، ساکھ کے پہلوؤں اور ماحولیاتی اثرات کو کم سے کم کرنا ضروری ہوتا ہے۔ جامد UPS ڈیٹا سینٹرز میں مستقبل میں استعمال ہوتے رہے ہیں اور ہوں گے۔ تاہم، یہ بھی ناقابل تردید ہے کہ بجلی کی فراہمی کے نظام کے میدان میں موجودہ نقطہ نظر کے متبادل موجود ہیں جن کے "اچھے پرانے اعدادوشمار" کے مقابلے میں اہم فوائد ہیں۔

ماخذ: www.habr.com

نیا تبصرہ شامل کریں