Một chương trình giáo dục ngắn gọn dành cho người mới bắt đầu về lý do tại sao UPS dạng mô-đun lại mát hơn và điều đó xảy ra như thế nào.
Bộ nguồn liên tục cho trung tâm dữ liệu được chia thành hai nhóm lớn theo kiến trúc xây dựng: monoblock và modul. Loại trước thuộc loại UPS truyền thống, loại sau tương đối mới và cao cấp hơn.
Sự khác biệt giữa UPS monoblock và mô-đun là gì
Trong nguồn cung cấp điện liên tục monoblock, công suất đầu ra được cung cấp bởi một đơn vị năng lượng. Trong các UPS mô-đun, các thành phần chính được chế tạo dưới dạng các mô-đun riêng biệt được đặt trong các tủ hợp nhất và hoạt động cùng nhau. Mỗi mô-đun này được trang bị bộ xử lý điều khiển, bộ sạc, biến tần, bộ chỉnh lưu và là bộ phận nguồn chính thức của UPS.
Hãy giải thích điều này với một ví dụ đơn giản. Nếu chúng ta lấy hai bộ nguồn liên tục - monoblock và mô-đun - có công suất 40 kVA, thì bộ thứ nhất sẽ có một mô-đun nguồn có công suất 40 kVA và bộ thứ hai sẽ bao gồm, ví dụ, bốn mô-đun nguồn có công suất mỗi cái 10 kVA.
tùy chọn thu phóng
Khi sử dụng các UPS monoblock với nhu cầu điện năng tăng lên, cần phải kết nối song song với một thiết bị chính thức khác có cùng công suất với thiết bị hiện có. Đây là một quá trình khá phức tạp.
Các giải pháp mô-đun được đặc trưng bởi tính linh hoạt thiết kế cao hơn. Trong trường hợp này, một hoặc nhiều mô-đun có thể được kết nối với một thiết bị đã hoạt động. Đây là một thủ tục khá đơn giản có thể hoàn thành trong thời gian ngắn.
Khả năng tăng sức mạnh trơn tru
Việc tăng công suất một cách trơn tru là rất quan trọng ở giai đoạn đầu của hoạt động trung tâm dữ liệu. Điều khá hợp lý là trong những tháng đầu tiên, nó sẽ được tải 30-40%. Sẽ thực tế và tiết kiệm hơn khi sử dụng các bộ nguồn liên tục được thiết kế dành riêng cho nguồn điện này. Khi cơ sở khách hàng tăng lên, tải trung tâm dữ liệu sẽ tăng lên và cùng với đó, nhu cầu cung cấp điện bổ sung sẽ tăng lên.
Việc tăng công suất UPS theo từng giai đoạn cùng với hạ tầng kỹ thuật rất thuận tiện. Khi sử dụng nguồn cung cấp năng lượng liên tục monoblock, về nguyên tắc, việc tăng công suất trơn tru là không thể. Với các UPS dạng mô-đun, việc thực hiện rất dễ dàng.
Độ tin cậy của UPS
Nói về độ tin cậy, chúng ta sẽ vận hành với hai khái niệm: thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) và thời gian trung bình để khôi phục hệ thống (MTTR).
MTBF là một giá trị xác suất. Giá trị của thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc dựa trên định đề sau: độ tin cậy của một hệ thống giảm khi số lượng các thành phần của nó tăng lên.
Theo thông số này, các UPS đơn khối có lợi thế hơn. Lý do rất đơn giản: Các UPS dạng mô-đun có nhiều thành phần và kết nối plug-in hơn, mỗi thành phần được coi là một điểm hỏng hóc tiềm ẩn. Theo đó, về mặt lý thuyết, khả năng thất bại ở đây cao hơn.
Tuy nhiên, đối với các nguồn cung cấp điện liên tục được sử dụng trong trung tâm dữ liệu, lỗi không phải là vấn đề quan trọng, mà là UPS sẽ không hoạt động trong bao lâu. Cài đặt này được xác định bởi Thời gian khôi phục hệ thống trung bình (MTTR).
Ở đây, lợi thế đã thuộc về các đơn vị mô-đun. Chúng có MTTR thấp vì bất kỳ mô-đun nào cũng có thể được thay thế nhanh chóng mà không bị gián đoạn nguồn điện. Điều này yêu cầu mô-đun này phải có trong kho và việc tháo dỡ và lắp đặt mô-đun này có thể được thực hiện bởi một chuyên gia. Trong thực tế, nó mất không quá 30 phút.
Với nguồn cung cấp năng lượng liên tục monoblock, tình hình phức tạp hơn nhiều. Chúng không thể được sửa chữa nhanh như vậy. Quá trình này có thể mất từ vài giờ đến vài ngày.
Để xác định khả năng chịu lỗi của hệ thống, có thể sử dụng thêm một tham số - tính khả dụng hoặc khả năng hoạt động. Chỉ số này càng cao thì thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) càng dài và thời gian trung bình để khôi phục hệ thống (MTTR) càng thấp. Công thức tương ứng trông như thế này:
tính khả dụng trung bình (thời gian hoạt động) =
Đối với các UPS mô-đun, tình hình như sau: giá trị MTBF của chúng thấp hơn giá trị của UPS đơn khối, nhưng đồng thời chúng có chỉ số MTTR thấp hơn đáng kể. Do đó, hiệu suất của các bộ nguồn liên tục dạng mô-đun cao hơn.
Điện năng tiêu thụ
Một hệ thống đơn khối đòi hỏi nhiều năng lượng hơn đáng kể vì nó dư thừa. Hãy để chúng tôi giải thích điều này bằng một ví dụ về sơ đồ dự phòng N+1. N là lượng tải cần thiết cho hoạt động của thiết bị trung tâm dữ liệu. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi sẽ lấy nó bằng 90 kVA. Sơ đồ N+1 có nghĩa là 1 phần tử dư thừa vẫn chưa được sử dụng trong hệ thống trước khi xảy ra sự cố.
Khi sử dụng nguồn điện liên tục monoblock 90 kVA, để thực hiện sơ đồ N + 1, bạn sẽ cần sử dụng một thiết bị khác cùng loại. Điều này dẫn đến tổng dự phòng hệ thống là 90 kVA.
Khi sử dụng UPS mô-đun 30 kVA, tình hình sẽ khác. Với cùng một tải, để thực hiện mạch N + 1, sẽ cần thêm một mô-đun tương tự. Do đó, tổng dự phòng của hệ thống sẽ không còn là 90 kVA mà chỉ còn 30 kVA.
Do đó, kết luận: việc sử dụng các bộ nguồn mô-đun có thể giảm mức tiêu thụ điện năng của toàn bộ trung tâm dữ liệu.
nền kinh tế
Nếu bạn sử dụng hai bộ nguồn liên tục có cùng công suất, thì bộ nguồn đơn khối sẽ rẻ hơn bộ nguồn mô-đun. Vì lý do này, UPS monobloc vẫn phổ biến. Tuy nhiên, việc tăng công suất đầu ra sẽ tăng gấp đôi chi phí của hệ thống, bởi vì một đơn vị khác của cùng một đơn vị sẽ phải được thêm vào đơn vị hiện có. Ngoài ra, sẽ có nhu cầu lắp đặt các bảng vá lỗi và tổng đài, cũng như đặt các tuyến cáp mới.
Khi sử dụng các bộ nguồn liên tục dạng mô-đun, sức mạnh của hệ thống có thể được tăng lên một cách trơn tru. Điều này có nghĩa là bạn sẽ phải chi tiền để mua một số mô-đun như vậy, đủ để đáp ứng nhu cầu cung cấp năng lượng hiện có. Không có cổ phiếu không cần thiết.
Kết luận
Bộ nguồn liên tục monoblock không tốn kém, dễ cài đặt và vận hành. Đồng thời, chúng làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của trung tâm dữ liệu và khó mở rộng quy mô. Những hệ thống như vậy thuận tiện và hiệu quả khi yêu cầu công suất nhỏ và khả năng mở rộng của chúng không được mong đợi.
Các UPS dạng mô-đun được đặc trưng bởi khả năng mở rộng dễ dàng, thời gian khôi phục thấp, độ tin cậy và tính sẵn sàng cao. Các hệ thống như vậy là tối ưu để tăng dung lượng của trung tâm dữ liệu lên bất kỳ giới hạn nào với chi phí tối thiểu.
Nguồn: www.habr.com