سازمانها به طور سنتی سیستم های قدرت بزرگ و متمرکز را برای تهیه پشتیبان باتری به زیرساخت های خود مستقر می کردند ، اما اگر مدیران پشتیبان ها را برای پشتیبانی از ظرفیت های آینده اندازه بگیرند ، این رویکرد اغلب ناکارآمد است. ظهور تنظیمات منبع تغذیه بدون وقفه مدولار ، اندازه زیرساخت های برق پشتیبان را افزایش می دهد ، بازده کلی بار را افزایش می دهد و طول عمر سخت افزار را افزایش می دهد.
سیستم های UPS ماژولار انعطاف پذیری را در توان پشتیبان ایجاد می کنند
مزایای اصلی سیستم UPS مدولار توانایی افزایش ظرفیت در صورت نیاز و کاهش هزینه تعمیر و نگهداری است. ماژول ها قابلیت تعویض داغ را دارند و مدیران می توانند سخت افزار را از طریق یک فروشنده تبادل یا تعمیر کنند. طراحی سیستم های ماژولار می تواند ماژول های بیشتری را نسبت به ظرفیت مورد نیاز بپذیرد ، که این امر ذاتاً آنها را با هزینه بسیار کمتر از یک سیستم قدرت بزرگ پشتیبان اضافی می کند.
به عنوان مثال ، یک UPS سه گره N+1 هر ماژول را زیر 33٪ قدرت بار اجرا می کند و معماری 2N هر UPS را با نصف بار اجرا می کند. در هر صورت ، اگر یکی از ماژول ها خراب شود ، بقیه ماژول ها بار را بر عهده می گیرند.
سیستم های UPS مدولار همچنین بهره وری زیرساخت های برق را به ارمغان می آورند. یک سیستم UPS در نزدیکترین حداکثر ظرفیت دارای حداکثر کارایی است. با کاهش سطح بار ، بازده کاهش می یابد. این تلفات کارایی ممکن است در ظاهر زیاد به نظر نرسند ، اما با گذشت زمان جمع می شوند.
از آنجا که این سیستم ها نزدیک به ظرفیت عمل می کنند ، پیکربندی و پیکربندی مجدد تنظیمات برای مدیران آسان است. معمولاً سازمان هایی که سیستم های بزرگ و سنتی UPS را با در نظر گرفتن ظرفیت آینده خریداری می کنند ، با سیستم هایی که بسیار کمتر از ظرفیت هستند کار می کنند. افزونگی همیشه به معنای دویدن زیر ظرفیت است ، که به معنی کاهش کارایی نیز می باشد. اما مدیران می توانند با یک سیستم ماژولار N+1 و مدیریت دقیق توان ، سطح کارآیی بالاتری را بدست آورند.
مراکز داده مقیاس بزرگ و ارائه دهندگان تجمع از فناوری UPS مدولار با معماری های متعدد برای به حداقل رساندن هزینه های عملیاتی و در دسترس نگه داشتن ظرفیت مازاد استفاده می کنند.
این سیستم ها که به عنوان ذخیره توزیع شده و یو پی اس های اضافی بلوک شناخته می شوند ، می توانند ماژول هایی با اندازه های مختلف را با بار نابرابر مخلوط کنند تا هم ظرفیت مورد نیاز و هم افزونگی را با حداقل هزینه سرمایه تامین کنند.
آنها همچنین به مدیران اجازه می دهند تا از سیستم غیر فعال تا زمان نصب ماژول های جدید ، اغلب از واحدهای انبار شده ، وام بیشتری بگیرند. این راه اندازی به این معنی است که افزونگی فقط کمی به خطر می افتد.
از سال 2020 ، فروشندگان گزینه های UPS را ارائه می دهند که شامل موارد زیر است:
- 97٪+ بازدهی در طیف وسیعی از بارها ؛
- قابلیت اطمینان سطح مرکز داده برای محاسبه لبه ؛
- ماژول های توان مخلوط ؛
- باتری های لیتیوم-یون (Li-ion) در سیستم ها ؛
- طرح های افزونگی جدید برای مراکز داده بزرگ. و
- فاکتورهای قدرت تا 0.95 برای UPS های درون رک.
بیشتر سازمان ها از ماژول های کوچکتری استفاده می کنند که از 10 کیلو ولت آمپر تا 50 کیلو ولت آمپر پشتیبانی می کنند. طرح های N+1 هزینه کمتری برای افزونگی و بارگیری و راندمان بیشتر در هر ماژول نسبت به چندین UPS موازی ارائه می دهند ، در حالی که طرح های 2N تطبیق دقیق بار را ارائه می دهند. برخی از طراحی های UPS مدیران را قادر می سازد تا ماژول هایی با ظرفیت های مختلف اضافه کرده و بارها را به صورت یکنواخت تخصیص دهند.
اما کوچکتر یک عبارت نسبی است. برای اکثر سازمانها ، ماژولها 25 ، 50 یا 100 کیلووات هستند ، اما مراکز داده مگا ممکن است از واحدهای 250 کیلووات یا 500 کیلووات برای سیستمهای چند مگاواتی استفاده کنند.
ملاحظات پیکربندی
سرپرستان باید هرگونه پیکربندی 2N اضافی را مدیریت کنند تا هیچ بار سیستم بیش از 50 of ظرفیت آن نباشد. اگر ظرفیت بیش از 50 باشد ، UPS بیش از حد بارگذاری می شود و سیستم تکراری ، بار به اشتراک گذاشته نمی شود. در نتیجه ، هر یو پی اس که در حالت 2N کار می کند باید با حداکثر بازده کمتر کار کند.
با مدیریت دقیق ، سرپرستان می توانند یک UPS مدولار را بیشتر از بار توان بهینه نسبت به یک سیستم ظرفیت بزرگتر و ثابت پیکربندی کنند. این ممکن است منجر به صرفه جویی طولانی مدت در برق شود. اگر فریم یو پی اس به طور کامل پر نشده باشد ، مدیران باید قدرت را کنترل کنند تا همیشه حداقل ظرفیت یک ماژول از ظرفیت استفاده نشده وجود داشته باشد ، یا ممکن است تلفات اضافی وجود داشته باشد.
معایب سیستم مدولار UPS بستگی به نحوه سخت افزار سازمان دارد. اکثر سازمانها سیستمهای مدولار کوچکتر را به عنوان کابینتهای ردیفی اضافی نصب می کنند. این به معنای فضا و وزن اضافی در اتاق ماشین است.
بسته به تعداد ردیف های مجهز کابینت و مدیران مدارهای توزیع سیمی ، ممکن است صرفه جویی در مقیاس کاهش یابد زیرا ظرفیت اضافی در یک UPS ممکن است بلافاصله به یو پی اس دیگری که نیاز به ظرفیت بیشتری دارد نرسد.
مدیران می توانند هرگونه مشکل عملکرد احتمالی را جبران کرده و ماژول های UPS را – در صورت مناسب بودن اندازه فریم – جابجا کنند تا تأخیر برق کاهش یابد.
فناوری باتری ارتقا یافته است
معمول است که اکثر باتری های مرکز داده اسید سربی (VRLA) با دریچه تنظیم شوند. این نوع باتری در اکثر UPS ها استفاده می شود ، اما خطرات خرابی و محدودیت های طول عمر را به همراه دارد که می تواند هزینه های جایگزینی را افزایش دهد. اگر سازمانها یک مرکز داده بزرگ را با باتری VRLA اداره می کنند ، قرار دادن UPS های کوچکتر در ردیف های کابینت عملی نیست.
باتری های جدید لیتیوم یونی مزایای متعددی نسبت به سلول های مرطوب غرق شده و باتری های VRLA ارائه می دهند. آنها کوچکتر ، سبک تر هستند و می توانند تعداد نامحدودی تخلیه را تحمل کنند. این باعث می شود آنها برای اصلاح اوج ایده آل باشند ، که می تواند به کاهش هزینه های برق کمک کند. با باتری لیتیوم یونی ، مدیران باید پیشنهادات متمرکز UPS را در نظر بگیرند.
شیمی لیتیوم و بسته بندی برای UPS ها بسیار متفاوت از لوازم الکترونیکی درجه مصرف کننده است ، اما هنوز هم می تواند خطرات ایجاد کند. الزامات حفاظت از آتش در اطراف محصولات یون لیتیوم بسیار شدیدتر است ، که ممکن است سازمان ها را ملزم به ارتقاء سیستم های هشدار و سرکوب کند.