آسان شاپ

یو پی اس ماژولار

چرا سیستم‌های یو پی اس ماژولار رایج شده‌اند؟

پیدایش توپولوژی ماژولار از تلفیق سه فاکتور ایجاد شده است: پیشرفت‌هایی که آن را یک طرح عملی ساخته است، مزایای فنی و تجاری که دارد و تغییراتی در محیط تجاری که این مزایا را مهم ساخته است.

تکنولوژی توانمندکننده

توپولوژی ماژولار در نهایت، موجودیت خود را مدیون پیشرفت‌هایی در صنعت نیمه‌رسانا می‌داند. سیستم‌های یو پی اس آن‌لاین تبدیل دوگانه یکپارچه که ابتدا در قرن 17 پیدا شدند به عنوان یو پی اس هادارای ترانسفورماتور اشاره شده‌اند. آنها از یکسوساز برای تبدیل جریان برق AC خام به ولتاژ DC استفاده کردند که برای شارژ باطری پشتیبانی یو پی اس و تغذیه یک وارون‌ساز (اینورتر) به تبدیل یک شکل موج خروجی AC پاک به کار برده شد. بنابراین ترانسفورماتور خروجی برای افزایش خروجی اینورتر به میزان مورد نیاز برای بار بحرانی مورد نیاز است. تا اواسط قرن 19، پیشرفت‌ها در تکنولوژی نیمه‌رسانا برق و ورود ترانزیستور دوقطبی گیت (دروازده) عایقی (IGBT) یک روش بدون ترانسفورماتور و متفاوتی را فراهم کرده است. در یک طرح معمولی، مبدل DC دارای IGBT، خروجی یکسوساز را به میزان بسیار بالایی افزایش می‌دهد و به اینورتر امکان تولید مستقیم یک ولتاژ AC کافی برای حرکت بار بحرانی را می‌دهد. بیشتر مزایای یو پی اس بطور مستقیم از طرح بدون ترانسفورماتور ناشی می‌شود. آنها شامل کارآیی بیشتر، فاکتور برق ورودی بیشتر، انحراف هارمونیک جریان ورودی کمتر (THDi)، کاهش هزینه‌های اجرایی و اصلی، نویز شنودنی پایین و افزایش عمر باطری می‌باشند. اما حذف ترانسفورماتور، به کاهش‌های بسیار قابل توجهی در اندازه و وزن فیزیکی می‌رسد. برای مثال جایگیری سیستم KVA120 از m232/1 به m253/0 کاهش می‌یابد در حالیکه وزن از kg1200 به kg370 کاهش می‌یابد. این مقیاس کاهش و صرفه‌جویی هزینه، امکان آرایش مدولار متفاوت را می‌دهد که در آن تقاضای بار بحرانی با تعدادی از یو پی اس ها کوچکتر که بطور موازی بجای یک دستگاه بزرگ یکپارچه کار می‌کنند، رفع می‌شود. این توپولوژی مدولار، پیشرفت‌های بیشتری را در کارآیی همچنین مزایای بیشتری در انعطاف‌پذیری، دسترسی، نگهداری آسان در حین کار ایجاد می‌کند.

یک جو تجاری مورد تقاضا

ورود این مزایا بسیار بموقع می‌باشد. حتی وقتی شرکت‌ها عمدتاً از کامپیوترها به عنوان ابزار درونی برای خودکار کردن عملیات مهندسی، ساخت، تجاری به کار می‌برند، از دست دادن امکان پردازش دیتا با قطعی برق یا نوسان ولتاژ موقتی، جدی خواهد بود. بر این اساس، تکنولوژی، سیستم‌های مدولار را عملی ساخته است توسعه آنها با تقاضای مشتری برای بیشترین دسترسی برق قابل حصول، صورت گرفته است. همچنین افزایش کارآیی انرژی سیستم‌های مدولار برای کاربرانی که با افزایش هزینه‌های انرژی به همراه افزایش فشار اجتماعی و قانونی برای کاهش تصاعد کربن مواجه هستند حائز اهمیت است.

یک نمونه از آرایش ماژولار

می‌توان نحوه دسترسی بهتر کاربران به این مزایا با مراجعه به یک نمونه متعارف را بررسی کرد. فرض بگیرید که مرکز دیتا، یک پیش‌نیاز بار KVA80 دارد و بخاطر ماهیت بحرانی آن، یک آرایش یو پی اس اضافی لازم است یعنی آرایشی که برق را حتی در صورت خرابی یک یو پی اس، تحویل دهد.

چنین پیش‌نیازی می‌تواند با دو محفظه یو پی اس تک‌ایستا KVA80 با اشتراک بار، پاسخ داده شود. اگر هریک از محفظه از کار افتد، دیگر، ظرفیت کافی برای پشتیبانی بار KVA80 را دارد تا جاییکه دستگاه خراب تعمیر شود، یک قفسه حاوی سه ردیف مدولار نصب‌کننده KVA UPSs40 می‌تواند نصب شود.

این یک سیستم اضافی (الحاقی) است زیرا اگر یک مدول KVA40 از کار افتد، دو مدول باقیمانده ظرفیت دارند که برای انتقال بار بحرانی کافی است. در حقیقت، هر دو سیستم می‌تواند به عنوان سیستم‌‌های الحاقی N+1 تلقی شوند که N تعداد دستگاه‌های UPS مورد نیاز برای پاسخ به تقاضای بار بحرانی می‌باشد، یک در مثال تک‌ایستا و دو برای سیستم مدولار. 1. بیشتر، انعطاف‌پذیری تأسیسات UPS را فراهم می‌سازد زیرا از کارافتادگی یک دستگاه یو پی اس برای بار مرئی خواهد بود. انعطاف‌پذیری یا الحاق اضافی می‌تواند فراهم شود اگر بار تضمین کند. سیستم‌هایی با الحاق N+n می‌توانند ساخته شوند که n تعداد مدول‌های اضافی می‌باشند. اولین و مهمترین مزیت سیستم مدولار این است که آن کوچک است و در یک ردیف بجای دو محفظه به کاربر می‌رود. این موجب صرفه‌جویی قابل توجه مراکز دیتا مدرن می‌شود وقتی فضا یک اولویت محسوب می‌شود. هر دستگاه یو پی اس در نمونه تک‌ایستا، نیمی از بار KVA40 را در عملیات نرمال تولید می‌کند بنابراین 50٪ لود می‌شود. بخاطر افزایش کارآیی UPS با لودینگ، دستگاه‌های مدولار با 96٪ کارآیی در مقایسه با 91٪ دستگاه تک‌ایستا کار می‌کنند. این افزایش کارآیی نه تنها هزینه انرژی مستقیم را می‌کاهد، آن از طریق کاهش هزینه‌های خنک‌سازی، صرفه‌جویی‌هایی ایجاد می‌کند. کل صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای در این مثال، به میزان 16700 فرانک در طول 5 سال یا احتمالاً بیشتر وابسته به قیمت برق خواهد بود. افزایش دسترسی، مزیت دیگری است.

دسترسی هر دستگاه یو پی اس می‌تواند به عنوان نسبت بین میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) و میانگین زمان تعمیر (MTTR) تعریف می‌شود. در حالیکه تعمیر یک دستگاه تک‌ایستا، 6 ساعت طول می‌کشد، برخی مدول‌ها می‌توانند در کمتر از نیم ساعت تعویض شوند. این کاهش MTTR، به مدول hot swap، دسترسی ٪9999/99 حتی قبل از ایجاد امکان انعطاف‌پذیری ایجاد شده با آرایش N+1 را ایجاد می‌کند. این میزان از حفاظت برق، برای کاربران کلیدی است اما صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای نیز ایجاد می‌شود. هزینه فهرست قطعات تخصصی کاهش می‌یابد و نیاز به مهارت بالا برای تکنسین‌های سایت از میان برداشته می‌شود. در طول عمر عملیات تأسیسات UPS، ارتقاپذیری می‌تواند به صورت مزیت توپولوژی مدولار، ایجاد شود. فرض بگیرید که رشد تبادل بار نمونه را از 80 به KVA110 افزایش دهد. تلاش مختصر در قرار دادن KVA40 دیگر به محل قفسه یدکی، وضعیت افزونگی N+1 سیستم را بدون کاهش بارگیری یوپی اس شدید و بدون قطعی برق به بار بازیابی می‌کند. UPS اندازه مناسبی دارد. رشد بیشتر در تقاضای بار می‌تواند با افزایش مدولار بیشتر ظرفیتسیستم UPS همراه باشد. ظرفیت قفسه برای مدول‌های بیشتر معروف به ارتقاپذیری عمودی سیستم UPS است. اگر این تمام شود، ارتقاپذیری افقی می‌تواند از طریق افزودن قفسه‌های بیشتر حاصل شود.

مزایا و صرفه‌جویی‌های همیشگی:

یک سیستم یو پی اس ماژولار می‌تواند بیش از یک تأسیسات و تجهیزات تک‌ایستا از لحاظ هزینه اولیه هزینه داشته باشد. اما این حالت با کاهش هزینه‌های اجرای سیستم ماژولار بویژه وقتی فاکتورهایی از قبیل هزینه‌های زیربنایی و انتقالی اولیه و نگهداری مدنظر قرار می‌گیرد موازنه خواهد شد. علاوه بر کاهش هزینه‌ها، روش مدولار، جای کمتری می‌گیرد، انعطاف‌پذیری بیشتر، قابلیت کنترل آسان، دسترسی بیشتر و ارتقاپذیری در طول بازه عملیاتی‌اش را فراهم می‌سازد.