یو پی اس ماژولار

چرا سیستم‌های یو پی اس ماژولار رایج شده‌اند؟

یو پی اس ماژولار

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.

یو پی اس ماژولار

تکنولوژی توانمند کننده

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 ۱۷ 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.

حذف ترانسفورماتور

تا اواسط قرن ۱۹، پیشرفت‌ها در تکنولوژی نیمه‌رسانا برق و ورود ترانزیستور دوقطبی گیت (دروازه) 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 کارایی 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.

مثال

برای مثال جایگیری سیستم KVA 120 از m²32/1 به m²53/0 کاهش می‌یابد در حالی که وزن از kg 1200 به kg 370 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.

یو پی اس ماژولار

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.

یو پی اس ماژولار

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 پیش‌ نیاز بار KVA 80 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.

یو پی اس تاور

چنین پیش‌نیازی می‌تواند با دو محفظه یو پی اس تک‌ایستا KVA 80 با اشتراک بار، پاسخ داده شود. اگر هر یک از محفظه از کار افتد، دیگر، ظرفیت کافی برای پشتیبانی بار KVA 80 را دارد تا جایی که دستگاه خراب تعمیر شود، یک قفسه حاوی سه ردیف مدولار نصب‌کننده KVA UPS 40 می‌تواند نصب شود.

این یک سیستم اضافی (الحاقی) است زیرا اگر یک مدول KVA 40 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. ۱٫ 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 N+n

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 ۵۰٪ لود می‌شود. بخاطر افزایش کارایی UPS با لودینگ، دستگاه‌های مدولار با ۹۶٪ کارایی در مقایسه با ۹۱٪ دستگاه تک‌ایستا کار می‌کنند. این افزایش کارایی نه تنها هزینه انرژی مستقیم را می‌کاهد، آن از طریق کاهش هزینه‌های خنک‌سازی، صرفه‌جویی‌هایی ایجاد می‌کند. کل صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای در این مثال، به میزان ۱۶۷۰۰ فرانک در طول ۵ سال یا احتمالاً بیشتر وابسته به قیمت برق خواهد بود.

افزایش دسترسی، مزیت دیگری است.

تعمیر یو پی اس

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، ۶ ساعت طول می‌کشد، برخی مدول‌ها می‌توانند در کمتر از نیم ساعت تعویض شوند. این کاهش MTTR، به مدول hot swap، دسترسی ٪۹۹۹۹/۹۹ 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 تاسیسات UPS، ارتقا پذیری می‌تواند به صورت مزیت توپولوژی مدولار، ایجاد شود.

فرض بگیرید که رشد تبادل بار نمونه را از ۸۰ به KVA 110 افزایش دهد.

تلاش مختصر در قرار دادن KVA 40 دیگر به محل قفسه یدکی، وضعیت افزونگی N+1 سیستم را بدون کاهش بارگیری یو پی اس شدید و بدون قطعی برق به بار بازیابی می‌کند. UPS اندازه مناسبی دارد.

رشد بیشتر در تقاضای بار می‌تواند با افزایش مدولار بیشتر ظرفیت سیستم UPS همراه باشد.

ظرفیت قفسه برای مدول‌های بیشتر معروف به ارتقا پذیری عمودی سیستم UPS است.

اگر این تمام شود، ارتقا پذیری افقی می‌تواند از طریق افزودن قفسه‌های بیشتر حاصل شود.

یو پی اس ماژولار

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 ارتقا پذیری در طول بازه عملیاتی‌اش را فراهم می‌سازد.