Jaki UPS wybrać?

1

Zanik zasilania komputerowej sieci może skończyć się dla firmy i jej pracowników przykrymi konsekwencjami. Nagłe odłączenie zasilania lub spadek napięcia może bowiem spowodować całkowitą utratę, często bardzo cennych, danych – nie wspominając już o możliwym uszkodzeniu komputerowego sprzętu.

Wszelkie systemy elektroniczne, jak sieci komputerowe, systemy zarządzania czy zabezpieczeń, stanowią narzędzia zapewniające niezbędną ciągłość pracy. Tym, bez czego nie mogą funkcjonować, jest prąd, dający „życie” komputerowym maszynom. Najprostszym sposobem, by uchronić się przed nagłą i niespodziewaną utratą zasilania jest zakup systemu zasilania awaryjnego, czyli UPS.

Zasilacz UPS to urządzenie zapewniające ciągłość zasilania elektrycznego i eliminujące zakłócenia. Co ważne, urządzenie to nie tylko zapewnia ochronę przed awarią zasilania, ale także niweluje różne zakłócenia zasilania, gwarantując pewną obsługę wrażliwych urządzeń komputerowej sieci. W zależności od ilości sprzętu i rozległości sieci, stosuje się różne systemy zasilania awaryjnego. Ich budowa i obsługa jest zasadniczo zbliżona, różnią się konfiguracją i możliwościami pracy. Omawiamy przykłady rozwiązań w zależności od wielkości i stopnia skomplikowania sieci komputerów.

Właściwy wybór

Mała i średnia sieć nie wymaga skomplikowanego systemu zasilania. Bardzo ważne jest jednak wzięcie pod uwagę pewnych parametrów istotnych z punktu widzenia użytkowników sieci. Pierwszym z nich jest czas podtrzymania, gwarantujący możliwość bezpiecznego wyłączenia sprzętu i zapobieżenia utracie danych. Moc zasilacza powinna być dobrana do urządzeń z niego korzystających. Zaleca się niewielkie przewymiarowanie zasilacza (około 25%), które obejmuje rezerwę na chwilowy wzrost obciążenia oraz niewłaściwe założenie oszacowania mocy podłączonego sprzętu.

Jeśli w przyszłości przewidujemy wzrost ilości sprzętu, warto to uwzględnić, żeby w przyszłości nie zmieniać konfiguracji UPS’ów. Rozwiązanie na teraz nie musi być dobre w przyszłości. Wyjściem z sytuacji jest montaż zasilacza modułowego, którego moc możemy zwiększyć w dowolnej chwili, jednakże tego rozwiązania, z powodów ekonomicznych, nie stosuje się w przypadku małych sieci. Za to mała sieć, z racji swej prostoty, zapewnia łatwość rozbudowy.

Kolejną kwestią jest wybór systemu. Użytkownik staje przed wyborem instalacji, a do dyspozycji ma centralne zasilacze awaryjne, często zabezpieczające zasilanie nawet i całego obiektu (system ten, ze względu na rozmiary, nie zawsze udaje się zainstalować) lub małe UPS’y zabezpieczające pojedyncze urządzenia. Kwestia dokonania właściwego wyboru jest niezwykle istotna już na tym etapie, bowiem dużo zależy od mocy podłączonych urządzeń, rodzaju obiektu, konieczności zapewnienia danego poziomu bezpieczeństwa i, co chyba najważniejsze – od możliwości ekonomicznych.

Podobnie rzecz ma się z wyborem sprzętu i jego dostawcy. Przykładowo, zasilacze bez transformatora mają zwartą konstrukcję, małą wagę i wysoką sprawność. Transformatorowe to wyższa cena, duża waga i wymiary, ale w zamian za to wysoka niezawodność. Podobnie system HotSwap, ułatwiający wymianę (brak konieczności wyłączania urządzenia podtrzymującego), ale podnoszący koszt. Nie zapominajmy o serwisie i niezawodności. Często urządzenie pozornie tanie może okazać się dużo droższe w eksploatacji, ze względu na kosztowny serwis lub brak części dostępnych w krótkim czasie, co oznacza przestoje.

Inaczej wygląda sytuacja, gdy system jest instalowany w nowym obiekcie, gdzie można od początku zaprojektować całą sieć, a inaczej w już użytkowanym, gdzie należy uwzględniać to co, już jest zainstalowane i dopasowywać się do istniejących rozwiązań.

System centralny czy rozproszony?

Warto rozważyć, na jaki system się zdecydować, gdyż warunkuje to dalsze działania. Zasilacze centralnego systemu zasilania awaryjnego dysponują najczęściej technologią on-line. W przeciwieństwie do technologii off-line, w której UPS dopiero po wykryciu niespodziewanego skoku napięcia przełącza się na pracę z baterii, system on-line zapewnia ciągłe wyrównywanie poziomu napięcia. Prąd zmienny sieci energetycznej przetwarzany jest na prąd stały, z którego ładowane są akumulatory, a sam UPS wytwarza stabilizowane napięcie zmienne na wyjściu (tzw. podwójne przetwarzanie), niezależnie od tego czy zasilanie pochodzi z sieci energetycznej czy baterii. Ze względu na mechanizm zaawansowanego przetwarzania i stabilizacji przebiegu napięcia wyjściowego, który jest niezależny i odseparowany od napięcia na wejściu, zmiany, zakłócenia czy przerwy w przebiegu zasilającym nie wpływają na napięcia wyjściowe zasilacza awaryjnego. Prawdopodobieństwo utraty danych przy wykorzystaniu tego sytemu jest znikome. Wskazana jest nadmiarowa liczba urządzeń, co zwiększa niezawodność systemu, o czym piszemy poniżej. Urządzenia przystosowane są do pracy równoległej, a więc awaria jednego z nich (jeśli pracują równolegle) nie powoduje zaniku zasilania – jego rolę przejmują pozostałe zasilacze.

UPS’y tego typu są kosztowne, ale osiągają moce do kilkuset kilovoltamper. Trzeba pamiętać, że generują duże ilości ciepła a więc wymagają dedykowanych pomieszczeń, odrębnego źródła zasilania i wydajnego systemu klimatyzacji. Do linii nie wolno podłączać sprzętu AGD (co jest niestety praktyką w wielu firmach). Oddzielenie chronionego sprzętu od pozostałej sieci energetycznej, wysoka stabilność i łatwość obsługi wyznacza w tym wypadku także cenę rozwiązania. Rozwiązanie to stosuje się więc przede wszystkim w przypadku zabezpieczania dużej sieci.

Jeśli zabezpieczenia wymaga rozległa sieć firmowa, warto wybrać UPS o modułowej konstrukcji, ponieważ łatwo zwiększa się moc w zasilaczach tego typu. Większość zasilaczy modułowych skonstruowano tak, żeby użytkownik mógł sam dokonać zwiększenia mocy poprzez umieszczenie dodatkowego modułu w obudowie zasilacza. Ten sposób jest też bardzo elastyczny, gdyż można zwiększyć moc dokładnie o tyle modułów, ile jest to niezbędne. Zwykle uszkodzeniu ulega tylko jeden moduł, więc nie ma groźby awarii całej sieci. Pod warunkiem jednak, że gdy dojdzie do awarii, obciążenie będzie mniejsze o wartość mocy co najmniej jednego modułu. Ten typ zasilania wiążę się również z koniecznością odprowadzenia dużej ilości ciepła, a więc wymaga montażu wydajnego chłodzenia lub klimatyzacji.

Alternatywą jest system rozproszony, czyli duża liczba UPS’ów o małej mocy, z których każdy zabezpiecza jedno, w najlepszym wypadku kilka urządzeń. Te UPS’y, w przeciwieństwie do układu centralnego, tworzone są zwykle w technologii line-interactive. Urządzenia podłączone do systemu są stale zasilane z sieci energetycznej (nie z UPS, którego rolą w przypadku właściwego zasilania jest tylko filtrowanie napięcia). Dopiero w przypadku spadku napięcia lub awarii do akcji wkraczają UPS’y podtrzymujące zasilanie ze swych akumulatorów. Przejście na zasilanie awaryjne z tzw. falownika jest bardzo szybkie i zasilane urządzenia zupełnie nie odczuwają spadku napięcia. Często stosowanym rozwiązaniem jest quasi-sinusoinda, która jest najtańsza w produkcji i wystarczająca do zabezpieczenia komputerów. Generalnie, cena w przeliczeniu na kilovoltampery jest prawie trzykrotnie niższa niż w przypadku centralnych zasilaczy on-line. Dlatego to rozwiązanie nadaje się najlepiej w przypadku średniej wielkości sieci komputerowej.

Wielką zaletą systemu rozproszonego jest to, że nie wymaga dodatkowych pomieszczeń i budowy odrębnego systemu zasilania UPS’ów. Jest też bardzo prosty w rozbudowie i skalowalny. Występuje prosta zależność – jedno urządzenie to jeden zasilacz awaryjny. Uszkodzenie zasilacza spowoduje co prawda brak ochrony jednego urządzenia, ale reszta systemu pozostaje zabezpieczona. Natomiast wadą tak zbudowanego systemu zasilania awaryjnego jest prawie całkowity brak możliwości centralnego zasilania i sterowania, a więc uciążliwa kontrola działania i słabsza ochronę sieci w porównaniu z zasilaczami online. Cena i skalowalność może jednak niwelować te wady.

Istnieje także rozwiązanie pośrednie, zwane mieszanym. Urządzenia o największym znaczeniu i priorytecie zasilania są w nim podłączone do modułowego zasilacza online małej mocy, który ma tę zaletę, że najczęściej nie potrzebuje nawet oddzielnego, klimatyzowanego pomieszczenia. Pozostałe urządzenia, w tym komputery, zasilane są przez zwykłe urządzania, jak przy zasilaniu rozproszonym.

Stała moc
Jeśli mamy do czynienia z rozległą siecią korporacyjną i spodziewamy się długotrwałych przerw w zasilaniu, wówczas najlepszym rozwiązaniem jest zasilacz UPS true on-line i agregat prądotwórczy. Warto jednak porównać koszty rozwiązań składających się z dużej liczby UPS’ów w przypadku konieczności zagwarantowania skutecznego zasilania na dłuższy czas (przyjmuje się, że UPS powinien wystarczyć do zasilania na czas bezpiecznego wyłączenia urządzeń) z rozwiązaniem kombinowanym, tj. UPS plus agregat, które zapewnia pełną autonomię działania na długi czas. Agregat musi przejąć 100% obciążenia w jak najkrótszym czasie (zwykle do 1 min). Uruchamia się samoczynnie, ale z pewnym opóźnieniem, a więc zastosowanie samego generatora jest niemożliwe. Zarówno UPS jak i agregat trzeba konserwować – ten pierwszy co pewien czas całkowicie rozładować, ten drugi uruchomić. Poza tym paliwo w agregacie wymaga wypalenia lub wymiany w regularnych cyklach. Zasilanie tego typu warto stosować w dwóch przypadkach: spodziewanych częstych i długotrwałych spadków zasilania lub zaawansowanych, bardzo rozległych sieci teleinformatycznych.

1 KOMENTARZ

  1. Niestety systemy informatyczne bardzo nie lubią „kształtu napięcia” z agregatu.
    Jest to przecież urządzenie mechaniczne, które sieje całą gamą harmonicznych i podharmonicznych a przy tym nie jest pozbawione impulsów nieregularnych.
    Ta cała gama dodatków sprawia, że systemy IT po prostu padają.
    Chyba, że sam agregat posiada podwójne przetwarzanie (to ostatnie czysto elektroniczne przetwarzanie) i na wyjściu otrzymujemy czystą sinusoidę.
    W każdym bądź razie w systemach z agregatem obowiązkowo widzę podłączenie sieci chronionej poprzez UPS on-line z podwójnym przetwarzaniem a najlepiej o zasilaniu trójfazowym przy wyjściu jednofazowym.
    Niejeden system IT skopcił się przez zbyt pewnymi eksperymentami elektryków, którzy nie uwzględnili opinii informatyka.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ