Um breve programa educacional para iniciantes sobre por que os no-breaks modulares são mais frios e como isso aconteceu.
As fontes de alimentação ininterrupta para data centers de acordo com a arquitetura da construção são divididas em dois grandes grupos: monobloco e modular. Os primeiros pertencem ao tipo tradicional de UPS, os últimos são relativamente novos e mais avançados.
Qual é a diferença entre UPS monobloco e modular
Nas fontes de alimentação ininterruptas monobloco, a energia de saída é fornecida por uma unidade de energia. Nos no-breaks modulares, os principais componentes são fabricados na forma de módulos separados, que são colocados em gabinetes padronizados e trabalham juntos. Cada um desses módulos está equipado com um processador de controle, carregador, inversor, retificador e representa uma parte da energia total do no-break.
Vamos explicar isso com um exemplo simples. Se usarmos duas fontes de alimentação ininterruptas - monobloco e modular - com capacidade de 40 kVA, o primeiro terá um módulo de energia com capacidade de 40 kVA e o segundo consistirá, por exemplo, em quatro módulos de energia com capacidade de 10 kVA cada.
Opções de dimensionamento
Ao usar no-breaks monobloco com crescente demanda por energia, é necessário conectar outra unidade completa da mesma capacidade à existente em paralelo. Este é um processo bastante complicado.
As soluções modulares são estruturalmente mais flexíveis. Nesse caso, um ou mais módulos podem ser conectados a uma unidade já em funcionamento. Este é um procedimento bastante simples que pode ser executado em pouco tempo.
Recursos de energia suave
O fortalecimento suave da capacidade é importante no estágio inicial do data center. É lógico que nos primeiros meses ele será carregado em 30-40%. É mais prático e econômico usar fontes de alimentação ininterruptas projetadas especificamente para essa energia. À medida que a base de clientes for reabastecida, a carga do data center aumentará e, com isso, a necessidade de fornecimento de energia adicional aumentará.
É conveniente aumentar o poder do no-break em etapas, juntamente com a infraestrutura técnica. Ao usar fontes de alimentação ininterruptas monobloco, um aumento suave de energia é impossível em princípio. Com no-breaks modulares, é fácil de implementar.
Confiabilidade da UPS
Falando em confiabilidade, operaremos com dois conceitos: tempo médio entre falhas (MTBF) e tempo médio de recuperação do sistema (MTTR).
MTBF é um valor probabilístico. O tempo médio entre falhas é baseado no seguinte postulado: a confiabilidade do sistema diminui com o aumento do número de seus componentes.
Neste parâmetro, a vantagem dos no-breaks monobloco. O motivo é simples: nas fontes de alimentação modulares ininterruptas, existem mais elementos estruturais e conexões destacáveis, cada uma das quais é considerada um possível ponto de falha. Consequentemente, teoricamente, a possibilidade de falha é maior.
No entanto, para as fontes de alimentação ininterruptas usadas no data center, não é a falha em si que importa, mas quanto tempo o no-break permanecerá inoperante. Essa configuração é determinada pelo tempo médio de recuperação do sistema (MTTR).
Aqui a vantagem já está do lado das unidades modulares. Eles são caracterizados por um baixo MTTR porque qualquer módulo pode ser substituído rapidamente sem interrupção na fonte de alimentação. Isso requer que este módulo esteja em estoque, e sua desmontagem e instalação podem ser executadas por um especialista. De fato, isso não leva mais que 30 minutos.
Com fontes de alimentação ininterruptas monobloco, a situação é muito mais complicada. Eles não podem ser reparados tão rapidamente. Isso pode levar de várias horas a vários dias.
Para determinar a tolerância a falhas do sistema, você pode usar mais um parâmetro - disponibilidade ou desempenho de alguma outra maneira. Esse indicador é quanto maior, maior o tempo médio entre falhas (MTBF) e menor o tempo médio de recuperação do sistema (MTTR). A fórmula correspondente é a seguinte:
disponibilidade média (disponibilidade) = 
Com relação aos no-breaks modulares, a situação é a seguinte: seu valor de MTBF é menor que o de monoblocos, mas ao mesmo tempo eles têm um MTTR significativamente menor. Como resultado, o desempenho das fontes de alimentação ininterruptas modulares é maior.
Consumo de energia
Um sistema monobloco requer um consumo de energia significativamente maior, porque é redundante. Vamos ilustrar isso com um exemplo para o esquema de redundância N + 1. N é a quantidade de carga necessária para operar o equipamento do data center. No nosso caso, consideramos igual a 90 kVA. O esquema N + 1 significa que no sistema 1 o elemento sobressalente permanece sem uso até a falha.
Ao usar uma fonte de alimentação ininterrupta monobloco com uma potência de 90 kVA, para implementar o circuito N + 1, você precisará usar outro mesmo bloco. Como resultado, a redundância total do sistema será de 90 kVA.
Ao usar no-breaks modulares de 30 kVA, a situação é diferente. Na mesma carga, para implementar o circuito N + 1, é necessário mais um módulo. Como resultado, a redundância total do sistema não será mais 90 kVA, mas apenas 30 kVA.
Daí a conclusão: o uso de fontes de alimentação modulares pode reduzir o consumo de energia do data center como um todo.
Economia
Se você usar duas fontes de alimentação ininterruptas da mesma energia, o monobloco será mais barato que o modular. Por esse motivo, os no-breaks monoblocos continuam populares. No entanto, um aumento na potência de saída dobrará o custo do sistema, pois será necessário adicionar mais uma unidade à existente. Além disso, será necessário instalar painéis de manobra e quadros de distribuição, além de estabelecer novas linhas de cabos.
Ao usar fontes de alimentação modulares ininterruptas, a energia do sistema pode ser aumentada sem problemas. Isso significa que você terá que gastar dinheiro na compra de tantos módulos que são suficientes para satisfazer a necessidade existente de fonte de alimentação. Sem estoque desnecessário.
Conclusão
As fontes de alimentação ininterruptas monobloco não são caras, fáceis de instalar e operar. Ao mesmo tempo, aumentam o consumo de energia do data center e são difíceis de dimensionar. Tais sistemas são convenientes e eficientes onde pequenas capacidades são necessárias e sua expansão não é esperada.
Os no-breaks modulares são caracterizados por fácil escalabilidade, tempo mínimo de recuperação, alta confiabilidade e disponibilidade. Esses sistemas são ideais para aumentar a capacidade do data center a qualquer limite com custo mínimo.