Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

     Сегодня, практически весь мир в условиях кризиса переходит в режим экономии ресурсов и снижения эксплуатационных затрат. Проблема потребления электроэнергии в ЦОД давно уже вышла на первый план. От производителей различных систем и устройств, связанных с потреблением, передачей и распределением электроэнергии требуется повышение коэффициента полезного действия (КПД) и эффективного использования электроэнергии, как отдельного устройства, так и системы в целом. Несомненно, что экономия средств относиться и к сфере разработок систем бесперебойного электроснабжения и источников бесперебойного электропитания (ИБП).

     Чем выше коэффициента полезного действия ИБП, тем меньше потребляется электроэнергии в датацентре и, что немаловажно, меньше выделяется тепла, а значит меньше требуется затрат на охлаждение системы бесперебойного электроснабжения в ЦОД. Поэтому производители ИБП особое внимание уделяют таким весьма существенным параметрам, как КПД своих устройств, а также масштабируемость, которая необходима, для того, чтобы обеспечить оптимальную нагрузку на ИБП.

Использование в ИБП биполярных транзисторов с изолированным затвором

     ИБП последних модификаций, за редким исключением, не используют в своей схеме трансформаторы, что позволяет существенно сэкономить на массогабаритных показателях и материалах, источники бесперебойного электропитания работают с использованием выпрямителей и инверторов, построенных на биполярных транзисторах с изолированным затвором (Insulated-Gate Bipolar Transistor, IGBT). Это решение позволяет достичь достаточно высокого КПД. Эти устройства могут функционировать без влияния на входную питающую сеть электроснабжения, что немаловажно. Также ИБП позволяют выдавать на выходе из устройства электрическую мощность с cos фи равным единице.

Работа ИБП в экономичном режиме

     Для того, чтобы КПД устройства было максимально высоким создаются ИБП, которые могут работать в специальном экономичном режимы. В экономичном режиме ИБП практически не работает и подключается источник бесперебойного питания только в том случае, если входной напряжение отклоняется от заданных параметров. Если подобного отклонения не происходит, то ИБП работает в режиме статического байпаса и электроснабжение осуществляется от обычной сети. При такой работе КПД системы достигает 98% — 99%. Благодаря такому режиму возможно снижение эксплуатационных затрат владельцев датацентра на обеспечение оборудования и различных систем ЦОД электроэнергией.

Масштабирование ИБП

     Чем больше нагрузка на ИБП, тем выше будет его КПД. Поэтому производители ИБП призывают клиентов использовать, так называемые, масштабируемые системы, которые позволяют наращивать мощность источников бесперебойного питания в соответствии с возрастающей потребностью в электроснабжении и использовать ИБП с оптимальной нагрузкой.

     Существует два подхода в области масштабируемых ИБП. Первый подход — параллельное подключение систем бесперебойного электропитания. Второй подход — использование модульных систем.

     Параллельно подключенные устройства обеспечивают избыточность всех компонентов системы бесперебойного электропитания. По сравнению с модульными системами, пользователь приобретает устройство по более выгодной цене, к тому же места для установки оборудования и устройств требуется меньше.

     Те компании-производители, которые применяют модульные конструкцию, приводят в свой довод более простую реализацию избыточности по схемам надежности N+1, N+2 и т.д., посредством установки двух дополнительных модулей в устройстве. Если один из модулей выходит из строя, то система автоматически переключается на избыточный модуль. При увеличении нагрузки подключается к работе дополнительный модуль. При выходе из строя одного из модулей техническая служба отключает неисправный компонент и заменяет его на новый, который настраивается так же, как предыдущий. А после включения ИБП автоматически его задействует. Также модульные системы легче транспортировать, эксплуатировать и масштабировать.

Выбор ИБП для ЦОД

     При выборе ИБП для датацентра необходимо выяснить все технические параметры, режимы работы источника бесперебойного электропитания, КПД в зависимости от процента нагрузки ИБП, обратить внимание на масштабирование ИБП.