Если подключить к ибп большую нагрузку
Источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA с индексом LT предназначены для обеспечения длительного времени автономной работы критичного оборудования. Для этого к ним подключаются комплекты внешних батарей. Напряжение цепи постоянного тока (а значит, и количество последовательно соединенных подключаемых батарей) определяется характеристиками ИБП и указывается в спецификации. Мощные ИБП (UPS) обычно имеют более высокое напряжение цепи постоянного тока в целях повышения КПД бесперебойника, и для снижения потерь, возникающих там, где протекают высокие токи. Для обеспечения требуемого напряжения, как правило, используются стандартные необслуживаемые аккумуляторные батареи (АКБ) напряжением 12 Вольт. Чтобы получить более высокое напряжение или увеличить ёмкость, необходимо соединить батареи в цепь.
При подключении аккумуляторных батарей к источникам бесперебойного питания, особенно при использовании ИБП с внешними АКБ, возникают вопросы и проблемы их объединения в линейки, последовательного/параллельного соединения аккумуляторов, определения емкости и общего напряжения получившегося соединения.
Используются 3 способа соединения аккумуляторов:
— последовательное, при котором суммируется напряжение;
— параллельное, суммируется емкость;
— комбинированное, при котором параллельно соединяются линейки последовательно соединенных аккумуляторных батарей.
Таким образом, появляется возможность строить батарейные комплекты, напряжение и электрическая емкость которых ограничиваются только занимаемым ими рабочим пространством и количеством параллельно соединяемых линеек (не рекомендуется соединять в параллель более 4-5 линеек).
Также стоит отметить, что для более компактного размещения аккумуляторов ELTENA предлагает батарейные шкафы различного размера и вместительности.
Последовательное соединение аккумуляторных батарей
Последовательное соединение АКБ Источники тока последовательно
При последовательном подключении аккумуляторов суммируется напряжение (U), при подключении нагрузки с каждой АКБ идет ток, равный общему току в цепи. Емкость (E) системы остается такая же, как у одной из батарей этой цепи. Например: Вы подключили в цепь последовательно 3 аккумуляторные батареи 12 В и 100 Ач. В итоге на клеммах источника бесперебойного питания Вы получите U=3*12=36 В, E=100 Ач.
При последовательном соединении не допустимо использование АКБ различной ёмкости, разных типов, с разным напряжением зарядки. Мы рекомендуем Вам подключать по данной схеме только батареи одного производителя, с одинаковыми характеристиками и желательно из одной партии. Также, длина и сопротивление соединительных проводов, должны быть одинаковыми. Если не соблюдать это условие, на клеммах аккумуляторов может возникнуть различное напряжение. АКБ с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться, а аккумуляторы с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме (напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу аккумуляторов, или выходу их из строя).
Параллельное соединение аккумуляторных батарей
Параллельное соединение АКБ Источники тока параллельно
Параллельное соединение АКБ позволит Вам увеличить ёмкость аккумуляторных батарей (а следовательно и время автономной работы вашего оборудования), не изменяя напряжение цепи постоянного тока. Это будет полезно, если вы хотите подключить несколько аккумуляторов к источнику бесперебойного питания, который работает от 12 В. Например, у Вас есть источник бесперебойного питания с цепью 12 В, и у вас есть 3 аккумулятора, каждый по 100 Ач. При параллельном подключении на клеммах ИБП получим U=12 В, E=3*100=300 Ач.
Комбинированное соединение на примере ИБП ELTENA Monolith E1000LT
ИБП с батареями
Время автономной работы источника бесперебойного питания (время работы от аккумуляторов) с конкретной нагрузкой зависит только от емкости подключенных к ИБП аккумуляторных батарей. Увеличение времени автономной работы, при неизменной нагрузке, возможно только путем увеличения емкости АКБ, т.е. параллельным подключением к уже существующему комплекту дополнительных линеек (сборок) у которых U=24 В (две последовательно соединенные АКБ) и при этом, очень важно, чтобы общая емкость получившегося комплекта не должна превысить максимальную, рекомендованную для этого ИБП.
Необходимо помнить:
— при последовательном соединении сумма напряжений всех АКБ равна общему (в данном случае, две АКБ, соответственно, 24 В), а общая емкость линейки из двух последовательно соединенных АКБ равна емкости одной, каждой, АКБ (в данном случае — 45 Ач).
— при параллельном соединении линеек (сборок) напряжение одной линейки и общее равны (в рассматриваемом примере — 24 В), а сумма емкостей всех линеек равна общей (в рассматриваемом случае — E=45*3=135 Ач).
Для ИБП Monolith E1000LT рекомендованная емкость комплекта аккумуляторных батарей — до 150 Ач. Соответственно, для увеличения времени автономии можно к уже работающим аккумуляторам 45 Ач дополнительно присоединить параллельно две линейки по две последовательно соединенные АКБ 45 Ач. Получим батарейный комплект U=24 В, E=135 Ач.
Источник бесперебойного питания с АКБ
Для правильного подбора источников бесперебойного питания или аккумуляторных батарей для конкретного ИБП, выбора их типа, ёмкости и способа объединения в цепь, рекомендуем Вам проконсультироваться с нашими инженерами. Мы подберем оптимальную для Вас конфигурацию ИБП + батареи, рассчитаем время автономной работы оборудования, предложим оптимальную цену на источники бесперебойного питания!
Об авторе
С 2002 года наши ИБП представлены на российском рынке, и за это время десятки тысяч российских потребителей отдали свое предпочтение оборудованию ELTENA (до 2018 года ИБП поставлялись под брендом INELT). С первого дня работы мы ориентировались как на корпоративных клиентов, так и на малый бизнес, частных потребителей, уделяя максимум внимания техническим характеристикам, инвестируя в качество и технологии. При создании источников бесперебойного питания (ИБП) особое внимание уделяется наиболее важным, по мнению потребителей, характеристикам, таким как исключительная надежность, оптимальное соотношение цена-качество, многофункциональность ИБП и управляющего ПО, способность работать в аварийных условиях в широком диапазоне входного напряжения, обеспечение высокого качества выходного напряжения.Политика компании, направленная на максимальное удовлетворение потребностей различных клиентов, продуманная стратегия развития и маркетинговый подход к организации производства, высокий уровень сервиса, хорошо отлаженная логистика позволяют источникам бесперебойного питания ELTENA занимать на сегодняшний день одно из ведущих мест на российском рынке ИБП.Сегодня в нашем арсенале есть решения, позволяющие поддерживать и защищать объекты разных масштабов, от небольшого сетевого узла до дата-центра, от локальной инженерной системы до крупного офиса. ИБП со встроенными батареями обеспечат нагрузку качественным электропитанием в течение небольшого времени, необходимого, например, для запуска генератора, а системы с внешними батареями большой емкости гарантируют длительную автономную работу Вашей техники во время серьезных перебоев с электроснабжением, которые могут длиться до нескольких часов или даже суток.ИБП ELTENA работают по всей России: от Калининграда до Петропавловска-Камчатского.Мы гордимся тем, что это география не только наших продаж, но и нашего авторизованного сервисного обслуживания. Более 50 сервисных центров по всей России готовы прийти Вам на помощь как в течение гарантийного срока, так и в течение многих лет после его окончания. Постоянно совершенствуя технический уровень оборудования, работая над повышением отказоустойчивости, мы прилагаем максимум усилий, чтобы источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA оставались доступными самому широкому кругу потребителей, ценящих прежде всего высокое качество и надежность.Мы благодарим всех, кто уже сделал свой выбор в пользу нашего оборудования, и выражаем уверенность, что источники бесперебойного питания ELTENA помогут Вам предотвратить разрушительные последствия аварий электроснабжения, все чаще вторгающихся в нашу жизнь. Мы всегда стараемся делать все от нас зависящее, чтобы оправдать надежды своих потребителей. Нам очень важно знать мнение каждого пользователя ИБП ELTENA, и мы с благодарностью примем все Ваши отзывы, пожелания, предложения и вопросы.
Известно, что срок и качество работы оборудования зависят от качества питания. Нежелательные отключения, просадки напряжения (или напротив – слишком высокое напряжение) – все это не способствует долгой и качественной работе. Наконец, некоторое оборудование (например, медицинское) должно безотказно работать всегда даже при аварийных режимах электросети. Поэтому для обеспечения качественного электропитания БЕЗ перебоев используют ИБП.
Чем больше нагрузка, которую необходимо поддерживать в аварийном режиме, тем мощнее должен быть ИБП.
Зачастую поставщики ИБП не только устанавливают ИБП на объекте клиента, но и вводят его в эксплуатацию и инструктируют персонал. Далее, как правило, ИБП обслуживается или силами собственных техников, или силами сервисной службы (зачастую выбранной по совету поставщика). Обычный интервал техобслуживания – один год.
Однако клиенты предпочитают не вникать, как именно проводится проверка – проверяется ли ИБП под нагрузкой, анализируются ли сервисные сигналы – такими вопросами клиенты обычно не задаются. К сожалению, иногда проверочные процедуры не заходят дальше подписей в актах.
Пока аварий в сети не возникает (или ИБП отрабатывает нормально), клиента, очевидно, все устраивает. Но при очередной аварии оборудование или отключается, или вовсе выходит из строя – а все потому, что ИБП не сработал.
Увы, но в одном из медицинских учреждений случилось второе – из-за несработавшего ИБП один из дорогостоящих узлов томографа вышел из строя. Помимо очевидных убытков из-за необходимости покупки и установки узла, клиент получил проблему похуже – невозможность диагностировать пациентов в течение длительного времени.
ИБП обслуживается технической службой, которая вводила ИБП в эксплуатацию. Согласно записям в журнале ТО ИБП должен быть исправен. Однако при аварии он не отработал. Почему?
А потому, что почти все технические специалисты, обслуживающие ИБП, напрочь забывают о том, что в ИБП, вообще говоря, установлены АКБ. И от них в не меньшей (а то и в большей) степени зависит, сможет ли ИБП нормально отработать в аварийном режиме сети.
Большинство ИБП (даже самые дорогие) контролируют напряжение на аккумуляторном блоке ЦЕЛИКОМ (как правило, АКБ в блоке включены или последовательно, или последовательно-параллельно). Напряжение на аккумуляторном блоке практически всегда находится в допустимых пределах (даже если фактическая емкость АКБ близка к нулевой). А значит, об установленных АКБ ИБП никаких ошибок и предупреждений не выдаст.
Важная ремарка – достаточное напряжение на АКБ отнюдь не означает достаточную емкость – мы встречали огромное количество АКБ с нормальным напряжением, которое проседало почти до нуля при даже минимальной нагрузке.
Стоит отметить, что в инструкции практически на каждый ИБП честно написано, что помимо собственно ИБП следует проверять еще и установленные в него АКБ. И это жутко не нравится техникам – как правило, они говорят что-то в духе «Это мне что, придется все отключить, все болты открутить, все перемычки снять, каждую АКБ тестером промерить и потом все обратно собрать? Нет уж, увольте».
Однако, именно так и следует подходить к плановому ТО. И даже в этом случае стоит держать в уме факт, что напряжение не всегда связано с емкостью – даже если недовольный техник проделает все вышеописанное, благодаря тестеру он узнает лишь значение напряжение. А этого зачастую мало.
После долгого введения перейдем к техническим подробностям: в ИБП установлены 32 АКБ DELTA HRL 12-75 емкостью 75 Ач. Нам необходимо определить, в каком состоянии находятся АКБ и стоит ли менять их на новые.
С помощью анализатора AEA30V измерим характеристики АКБ и сопоставим их с данными из документации (согласно документации, внутреннее сопротивление полностью заряженной АКБ не должно превышать 5,2 мОм).
На гистограмме ниже представлены значения напряжения и внутреннего сопротивления всех 32 АКБ, установленных в ИБП:
Итак, внутреннее сопротивление всех АКБ выше, чем указано производителем.
Даже если допустить, что техники хотя бы единожды промеряли все АКБ, они не могли бы заподозрить неладное – по значениям напряжения все АКБ кажутся заряженными. А вот внутреннее сопротивление говорит о реальном состоянии АКБ куда больше – но тестеры, которыми техники пользуются (если пользуются), внутреннее сопротивление не измеряют.
Итак, стоит ли попытаться восстановить АКБ, или лучше сразу их заменить? Чтобы принять решение, проверим на реальную емкость две АКБ из тридцати двух – с лучшими и с худшими характеристиками из всех.
Начнем с худшей АКБ (№4). Для тестирования АКБ используем Активатор ЭХИП AEAC-12V:
Важная ремарка: при разряде АКБ током 7,5 Ампер до напряжения 10,5 Вольт она должна отдать 75 Ач. Фактическая емкость АКБ определяется при первом разряде, фактическая доступная емкость (реальная емкость) – при втором разряде после заряда
Как видим, АКБ отдала лишь 1,67 Ач. При этом обратите внимание на время заряда АКБ на каждой из ступеней второго заряда (кроме последней ступени, на которой АКБ выравнивается в течение трех часов) – АКБ просто «пролетела» эти ступени по контрольному значению – иными словами, напряжение на ней почти моментально достигло установленного значения. Это лишний раз доказывает, что по напряжению далеко не всегда можно сделать вывод о емкости.
Далее – «лучшая» АКБ (№25):
Как видим, АКБ №25 отдала 74,55 Ач. Значит, мы имеем неплохие шансы восстановить АКБ, которые имеют схожие с АКБ №25 характеристики.
Покупать новый комплект из 32 АКБ или купить только замену для АКБ, вышедших из строя – решать клиенту. Клиент выбрал способ «экономии», и мы приступаем к работе.
Обслужим все АКБ, кроме №4 и №14 – их внутреннее сопротивление слишком велико, и, как мы видели ранее на примере АКБ №4, емкость АКБ с подобными характеристиками близка к нулю.
Начинаем с добавления дистиллированной воды. Но… АКБ ведь необслуживаемые? В документации так написано! Но на деле почти все «необслуживаемые» АКБ имеют крышку, которою можно снять при помощи, например, канцелярского ножа. А в самой крышке видно отверстие для выхода газов.
Рассмотрим подробнее данные ПЕРВОГО РАЗРЯДА, полученные в ходе контрольно-тренировочного цикла:
Стоит заметить, что емкость АКБ №8 значительно ниже, чем у остальных.
После первого разряда мы зарядили АКБ согласно рекомендациям производителя. Для определения фактической доступной емкости выполним второй разряд и по полученным данным построим гистограмму:
Если сравнить значения отданной емкости по первому и второму разряду, можно заметить, что АКБ деградируют по емкости – все АКБ (кроме АКБ №8) отдали по второму разряду чуть меньше, чем по первому. Эта деградация обусловлена возрастом АКБ и их неправильной эксплуатацией (неправильной с физической точки зрения – любая АКБ при эксплуатации теряет воду и нуждается в периодическом доливе дистиллированной воды, однако производитель заявляет АКБ как необслуживаемую). Разумеется, деградация АКБ не могла не сказаться на значениях внутреннего сопротивления – они куда выше заявленных производителем 5,2 мОм. Наконец, можно заметить, что АКБ имеют неравномерный износ.
Почему так вышло? Можно выделить два основных фактора:
1) Закон Аррениуса: скорость химических реакций возрастает с увеличением температуры. В ИБП клиента АКБ распределялись по четырем ярусам по высоте – чем выше ярус, тем выше температура, и, как следствие, скорость химических реакций.
2) АКБ изначально имели разбаланс и были установлены сразу после покупки, без подбора по сопротивлению и проверки емкости. В ходе эксплуатации этот разбаланс лишь усугубился.
Вывод: для эксплуатации пригодны все АКБ кроме № 4, №8 и №14. В качестве резерва можно сохранить АКБ №1 и №15.
В итоге клиент купил 5 новых АКБ, а АКБ №1 и №15 оставил в качестве резервных.
Клиент уже «погорел» из-за несработавшего ИБП, а техническая служба, обслуживавшая ИБП, в силу разных причин (от очевидной лени до отсутствия необходимого оборудования), неспособна принять адекватных мер. В такой ситуации клиент вполне мог бы «психануть» и, помимо узла томографа, заменить ВСЕ АКБ, установленные в ИБП. Учитывая стоимость одной АКБ в 19000 рублей, это стоило бы клиенту около 608000 рублей.
Однако в ходе тестов выяснено, что даже худшая АКБ имеет 83% от емкости, заявленной производителем (АКБ с емкостью, близкой к нулю в расчет не берем). А значит, достаточно заменить лишь неисправные АКБ, что клиент и сделал.
Надёжная защита компьютеров, работоспособность и долгий срок службы источников бесперебойного питания (ИБП) зависят от правильно подобранной мощности ИБП по отношению к нагрузке. В этом посте мы рассмотрим простые правила подбора ИБП по мощности — они помогут и сэкономить бюджет, и остаться уверенным, что эти устройства обеспечат защиту в случае внезапного сбоя или отключения электроснабжения.
Прежде чем включать новый ИБП, зарядите батареи
Батареи нового ИБП, естественно, не заряжены.
Поэтому, если Вы сразу же поставите ИБП под нагрузку, батареи не смогут обеспечить должное поддержание питания.
Все, что нужно сделать в такой ситуации — это дать батареям зарядиться.
Оставьте ИБП подключенным к сети на 24 часа.
Это первая зарядка батарей, поэтому она требует больше времени, чем обычная штатная зарядка, регламентированная в техническом описании ИБП.
Сам ИБП может быть выключен.
ИБП производства АРС производят зарядку батарей от сети независимо от того, включен сам ИБП или нет.
В любом случае, если Вы принесли ИБП с холода, дайте ему согреться при комнатной температуре в течение нескольких часов.
Расчёт нагрузки при выборе мощности ИБП
При подборе ИБП оперируют тремя величинами:
- мощность нагрузки,
- номинальная мощность ИБП,
- требуемое время автономной работы ИБП от батареи.
С определением мощности нагрузки всё относительно просто — суммируется мощность всех устройств, которые планируется подсоединить к одному ИБП (обычно это группа устройств, расположенных рядом друг с другом). Затем полученные цифры суммируются по всем ИБП, обслуживающих такие группы устройств. Мощность, потребляемую мониторами, принтером, колонками, роутером, внешним дисководом и т.д., можно найти на этикетках устройств. Для ПК или сервера берётся мощность указанная на блоке питания.
Знатоки скажут, что это весьма приблизительный подсчёт нагрузки, поскольку в разных режимах потребляемая мощность каждого устройства может существенно отличаться от той, что указана на этикетках или в спецификациях на блоки питания. Это будет абсолютной правдой, но они же согласятся, что таким образом определяется мощность «по верхнему пределу потребления». Если реальная мощность нагрузки в результате окажется ниже рассчитанной, то ничего плохого не случится.
Дальше идёт первый нюанс — он связан с номинальной мощностью ИБП: обычно она указывается в вольт-амперах (В·А) и выносится в виде цифр в название модели ИБП. Например, модель ИБП Eaton 5P 850 имеет номинальную мощность 850 В·А. При этом мощность нагрузки подсчитывается в ваттах (Вт), так как именно в ваттах маркируются блоки питания компьютеров, мониторов и других ИТ-устройств. Удобные онлайн-калькуляторы пересчёта «В·А в Вт» есть в интернете. Если же вы хотите пересчитать самостоятельно, можно воспользоваться следующей формулой:
Активная мощность (ватты) = Полная мощность (вольт-амперы) × Коэффициент мощности (Cos φ)
Второй нюанс состоит в том, что неизвестной величиной в этой формуле будет коэффициент мощности (Cos φ). И, кстати, в онлайн-калькуляторе тоже потребуется указать значение этого параметра. Для измерения «косинуса фи» для конкретного устройства существуют специальные приборы, называемые фазометрами. Но в малом бизнесе столь точные расчеты Cos φ обычно никто не проводит. Как правило, пользуются оценочными значениями Cos φ, характерными для данного типа устройств.
Так, для типового ПК эта величина составляет 0,7, и именно с этим коэффициентом указана мощность ИБП в ваттах в каталогах Eaton.
А какой Cos φ у современных серверов, систем хранения данных и сетевого оборудования (коммутаторов, маршрутизаторов и прочего)? В них используются блоки питания с коррекцией коэффициента мощности, поэтому его значение приближается к единице (1,0). Принято считать, что такое оборудование является нагрузкой с небольшой ёмкостной составляющей, и коэффициент мощности принимают равным 0,95.
Отдельным вопросом является использование таких блоков питания с ИБП – при их использовании требуется выбрать ИБП бОльшей мощности, особенно, если ИБП выдает не чистую синусоиду напряжения на выходе, а меандр.Также могут возникнуть дополнительные требования к ИБП, связанные с принципом работы таких источников. Тема требует отдельной статьи, и таких статей уже написано множество.
Следующий параметр, значение которого следует знать перед выбором мощности ИБП — это желаемое время работы ИБП в режиме «от батарей». В каталоге для каждой модели ИБП приводится оценочное время автономной работы при нагрузке 50% и 70% от номинальной мощности.
Узнать мощность нагрузки можно с помощью самого ИБП. Источник: Eaton
Обычно для корректного завершения работы операционной системы на компьютерах достаточно 5 минут, особенно если автоматизировать этот процесс посредством программного обеспечения мониторинга и управления ИБП — стороннего или от производителя ИБП (например, Eaton Intelligent Power Manager). Однако если требуется значительно большее время на поддержание работы компьютеров, то следует выбирать более мощные модели ИБП или даже докупать и устанавливать дополнительные внешние батареи. Такие внешние батареи доступны для моделей ИБП, работающих в корпоративном секторе.
Давайте выполним пример расчёта мощности ИБП для защиты электропитания двух современных серверов, позиционируемых как «серверы для малого бизнеса» с блоками питания по 200 Вт (то есть общая мощность двух серверов — 400 Вт). Низкая мощность блоков питания объясняется тем, что в таких серверах нет никаких движущихся частей, кроме вентиляторов охлаждения. Дисковая память реализована на SSD и нет CD-дисковода. Да, и ещё предполагается, что мощных видеокарт тоже нет.
При коэффициенте мощности 0,95 и ориентации на 70-процентную нагрузку от номинальной мощности получим, что требуется ИБП не менее, чем на 600 В·А: (400 ÷ 0,95) ÷ 0,7. Таким требованиям удовлетворит, скажем, ИБП Eaton 5P 650 в корпусе «башня» или «для стойки, 1U». Согласно каталогу, время автономной работы такого источника будет порядка 6 минут. Однако если вы не уверены, что точно знаете коэффициент мощности БП вашего сервера, то лучше ориентироваться на стандартное значение 0,7, а не на близкое к идеальному 0,95. Тогда наш расчёт (400 ÷ 0,7) ÷ 0,7 даст требуемую мощность ИБП 816 В·А. Следовательно, следует выбрать следующую по мощности модель ИБП Eaton 5P 850. Всегда лучше выбирать ИБП с запасом, т.к. время автономной работы в каталогах указано приблизительно и может варьироваться в зависимости от реальной нагрузки, возраста батареи и уровня её заряда, температуры окружающей среды.
Заметим тут же, что ИБП, как и любой компонент системы электропитания (к примеру, трансформатор), должен быть рассчитан на полную мощность нагрузки. Поэтому в нормальном режиме линейно-интерактивный ИБП работает через автотрансформатор и приведенная выше методика справедлива. Но при работе от батареи преобразуется только активная составляющая, поэтому необходимо учитывать номинальную активную мощность ИБП. Для ИБП Eaton 5-й серии это значение обычно подсчитывается как S·0,6 (0,7). Для класса онлайн-ИБП в любом режиме (кроме байпаса) необходимо учитывать и активную мощность, и полную, и разрешенный диапазон коэффициента мощности нагрузки.
Подключайте к ИБП только ту нагрузку, которая требует действительно бесперебойного питания
ИБП оправдан лишь там, где потеря питания может привести к потере данных - персональные компьютеры, серверы, хабы, маршрутизаторы, внешние модемы, стримеры, дисководы и т. п.
Принтеры, сканнеры, а тем более осветительные лампы, не нуждаются в ИБП.
Что произойдет ужасного, если, например, принтер потеряет питание во время печати?
Испортит лист бумаги. Ценность, несопоставимая со стоимостью ИБП.
Кроме того, принтер, подключенный к ИБП, при переходе на питание от батарей просто расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается.
Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информацию, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применение сетевого фильтра (например SurgeArrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора (например Line-R).
Внимание!
Не подключайте лазерные принтеры к ИБП.
Лазерный принтер при работе периодически потребляет пиковую мощность (1 — 2 кВА), в несколько раз превышающую его среднюю мощность, указанную в его паспорте (300 — 600 ВА).
Если ИБП будет перегружен хотя бы на пару секунд, он сбросит (отключит) всю нагрузку, в том числе и компьютер.
Если же Вам очень нужна «бесперебойная печать», выбирайте ИБП мощностью 1.5 — 2 кВА.
Несколько полезных советов
Не забывайте о том, что ИБП позволяет корректировать пороги перехода на батареи.
Если Ваш ИБП то и дело переходит на батареи, проверьте, правильно ли он настроен.
Может быть, порог срабатывания или чувствительность выставлены слишком высоко.
Тестируйте ИБП.
Периодически запуская процедуру самотестирования, Вы всегда можете быть уверены, что Ваш ИБП полностью готов к работе.
Не выключайте ИБП из сети.
Выключайте ИБП кнопкой на передней панели, но не выдергивайте его шнур из розетки, если только Вы не покидаете его на длительный срок.
Даже в выключенном состоянии ИБП производства АРС осуществляют зарядку батарей.
20 января 2015 г. | МакФарлейн Роберт | Категория: Обсуждаем статью
Неоднозначная терминология и постоянно меняющаяся вычислительная нагрузка могут изрядно затруднить выбор мощности источника бесперебойного питания. Если вы сделали неверные расчеты, не волнуйтесь, что ваш ЦОД попадет в ситуацию, показанную в фильме Майкла Бэя. Ниже – информация о том, как выйти из положения, если ваш ИБП оказался слишком маломощным или, наоборот, избыточным для поставленных задач.
Путаница между киловаттами (кВт) и вольт-амперами (кВ) многие годы смущает людей и вызывает существенные ошибки в расчетах при выборе источника бесперебойного питания.
С какими проблемами можно столкнуться, если вы неправильно выберете мощность своего ИБП?
Для начала, не следует опасаться, что в вашем ЦОДе что-то взлетит на воздух от неверных расчетов.
Если вы поставите системы ИБП недостаточной мощности, то проблема очевидна: когда дата-центр испытывает перегрузки, ИБП выключается и переходит в режим байпаса. Это приводит к тому, что IT-системы работают на неотфильтрованной энергии от поставщика, и так они работают бóльшую часть времени. Современное вычислительное оборудование не столь чувствительно, как предыдущие поколения, и это, кстати, одна из причин, по которой все более популярными становятся экономичные варианты ИБП.
Однако, ИБП в режиме байпаса не обеспечивает защиту от перебоев электричества или падения напряжения в сети и прочих тому подобных аномалий. Проект энергоснабжения ЦОДа должен предусматривать наличие устройства защиты от перенапряжения в режиме байпаса для предотвращения серьезных скачков в то время, когда производятся регламентные работы или осуществляется замена ИБП.
Установка ИБП бóльшей мощности, нежели требуется, выливается в зря потраченные деньги: заказчик платит дополнительно за мощность при покупке, а затем оплачивает счета за энергию, напрасно потребляемую ИБП, а также за энергию, потраченную на охлаждение горячего неэффективного ИБП. Когда ИБП работает с загрузкой менее 40%, его эффективность резко падает.
Мощность ИБП должна быть всегда чуть выше, чем требуется для обслуживания нормального роста. Превышение на 20% или 30% является нормальным и приемлемым: в дальнейшем при расширении будет где развернуться, а также это покроет время пиковой нагрузки и краткосрочные параллельные включения новых IT-систем во время обновления оборудования. Но если ИБП выбран с превышением требуемой мощности в два или три раза в расчете на будущий рост, то деньги выброшены на ветер.
Если масштабы роста предсказать сложно, то стоит подумать о модульной архитектуре ИБП. Это позволит добавлять элементы, наращивая мощность постепенно понемногу, и при этом сохраняя высокий уровень эффективности по мере увеличения мощности.
Настоящая проблема при неправильном расчете мощности ИБП – это системы резервирования. Система мощностью 100 кВт с резервированием N+1 (включает три модуля по 50 кВт каждый), имеет избыточную мощность 33%. Дополнительная мощность при этом расходуется только на цели резервирования. Если сверх этого добавить запас мощности еще 30% (то есть, если нагрузка составляет 70 кВт), это значит, что система эксплуатируется на 70% от проектной мощности в 100 кВт, но лишь на 47% от реальной мощности в 150 кВт.
Системы резервирования находят широкое применение в модульных ИБП. При относительно небольшой мощности модулей, система мощностью 100 кВт N+1, построенная из десяти модулей по 10 кВт, на самом деле имеет мощность 110 кВт, - тем самым эффективность поднимается до 64% при нагрузке 70 кВт.
Еще сильнее осложняется проблема неправильного выбора ИБП при резервировании по схеме N+2, когда источники бесперебойного питания делят нагрузку в пропорции 50/50. Теперь нагрузка в 70 кВт распределяется по 35 кВт на каждый 100-киловаттный ИБП, то есть они работают лишь на 35% от заявленной мощности. Эта ситуация типична для систем полного резервирования и служит главной причиной перехода на модульные ИБП – во избежание еще большего превышения. Дополнительная мощность в 50% для ИБП по схеме 2N означает эксплуатацию лишь на 25% от действительной мощности на каждом устройстве, и это поистине глубокий провал на кривой эффективности.
Чтобы оставить свой отзыв, вам необходимо авторизоваться или зарегистрироваться
Постарайтесь обеспечить заземление
Без должного заземления эффективность подавления помех будет снижена.
Соблюдайте правила эксплуатации.
ИБП рассчитаны на работу в окружающих условиях, указанных в техническом описании.
Не переохлаждайте (ниже 0º С) и не перегревайте ИБП (выше 40º С).
Не подвергайте ИБП воздействию влаги.
Предупреждение: ИБП, даже отключенный от всего, может создать напряжение 220 В, опасное для жизни!
Расчёт нагрузки при выборе мощности ИБП
При подборе ИБП оперируют тремя величинами:
- мощность нагрузки,
- номинальная мощность ИБП,
- требуемое время автономной работы ИБП от батареи.
С определением мощности нагрузки всё относительно просто — суммируется мощность всех устройств, которые планируется подсоединить к одному ИБП (обычно это группа устройств, расположенных рядом друг с другом). Затем полученные цифры суммируются по всем ИБП, обслуживающих такие группы устройств. Мощность, потребляемую мониторами, принтером, колонками, роутером, внешним дисководом и т.д., можно найти на этикетках устройств. Для ПК или сервера берётся мощность указанная на блоке питания.
Знатоки скажут, что это весьма приблизительный подсчёт нагрузки, поскольку в разных режимах потребляемая мощность каждого устройства может существенно отличаться от той, что указана на этикетках или в спецификациях на блоки питания. Это будет абсолютной правдой, но они же согласятся, что таким образом определяется мощность «по верхнему пределу потребления». Если реальная мощность нагрузки в результате окажется ниже рассчитанной, то ничего плохого не случится.
Дальше идёт первый нюанс — он связан с номинальной мощностью ИБП: обычно она указывается в вольт-амперах (В·А) и выносится в виде цифр в название модели ИБП. Например, модель ИБП Eaton 5P 850 имеет номинальную мощность 850 В·А. При этом мощность нагрузки подсчитывается в ваттах (Вт), так как именно в ваттах маркируются блоки питания компьютеров, мониторов и других ИТ-устройств. Удобные онлайн-калькуляторы пересчёта «В·А в Вт» есть в интернете. Если же вы хотите пересчитать самостоятельно, можно воспользоваться следующей формулой:
Активная мощность (ватты) = Полная мощность (вольт-амперы) × Коэффициент мощности (Cos φ)
Второй нюанс состоит в том, что неизвестной величиной в этой формуле будет коэффициент мощности (Cos φ). И, кстати, в онлайн-калькуляторе тоже потребуется указать значение этого параметра. Для измерения «косинуса фи» для конкретного устройства существуют специальные приборы, называемые фазометрами. Но в малом бизнесе столь точные расчеты Cos φ обычно никто не проводит. Как правило, пользуются оценочными значениями Cos φ, характерными для данного типа устройств.
Так, для типового ПК эта величина составляет 0,7, и именно с этим коэффициентом указана мощность ИБП в ваттах в каталогах Eaton.
А какой Cos φ у современных серверов, систем хранения данных и сетевого оборудования (коммутаторов, маршрутизаторов и прочего)? В них используются блоки питания с коррекцией коэффициента мощности, поэтому его значение приближается к единице (1,0). Принято считать, что такое оборудование является нагрузкой с небольшой ёмкостной составляющей, и коэффициент мощности принимают равным 0,95.
Отдельным вопросом является использование таких блоков питания с ИБП – при их использовании требуется выбрать ИБП бОльшей мощности, особенно, если ИБП выдает не чистую синусоиду напряжения на выходе, а меандр.Также могут возникнуть дополнительные требования к ИБП, связанные с принципом работы таких источников. Тема требует отдельной статьи, и таких статей уже написано множество.
Следующий параметр, значение которого следует знать перед выбором мощности ИБП — это желаемое время работы ИБП в режиме «от батарей». В каталоге для каждой модели ИБП приводится оценочное время автономной работы при нагрузке 50% и 70% от номинальной мощности.
Узнать мощность нагрузки можно с помощью самого ИБП. Источник: Eaton
Обычно для корректного завершения работы операционной системы на компьютерах достаточно 5 минут, особенно если автоматизировать этот процесс посредством программного обеспечения мониторинга и управления ИБП — стороннего или от производителя ИБП (например, Eaton Intelligent Power Manager). Однако если требуется значительно большее время на поддержание работы компьютеров, то следует выбирать более мощные модели ИБП или даже докупать и устанавливать дополнительные внешние батареи. Такие внешние батареи доступны для моделей ИБП, работающих в корпоративном секторе.
Давайте выполним пример расчёта мощности ИБП для защиты электропитания двух современных серверов, позиционируемых как «серверы для малого бизнеса» с блоками питания по 200 Вт (то есть общая мощность двух серверов — 400 Вт). Низкая мощность блоков питания объясняется тем, что в таких серверах нет никаких движущихся частей, кроме вентиляторов охлаждения. Дисковая память реализована на SSD и нет CD-дисковода. Да, и ещё предполагается, что мощных видеокарт тоже нет.
При коэффициенте мощности 0,95 и ориентации на 70-процентную нагрузку от номинальной мощности получим, что требуется ИБП не менее, чем на 600 В·А: (400 ÷ 0,95) ÷ 0,7. Таким требованиям удовлетворит, скажем, ИБП Eaton 5P 650 в корпусе «башня» или «для стойки, 1U». Согласно каталогу, время автономной работы такого источника будет порядка 6 минут. Однако если вы не уверены, что точно знаете коэффициент мощности БП вашего сервера, то лучше ориентироваться на стандартное значение 0,7, а не на близкое к идеальному 0,95. Тогда наш расчёт (400 ÷ 0,7) ÷ 0,7 даст требуемую мощность ИБП 816 В·А. Следовательно, следует выбрать следующую по мощности модель ИБП Eaton 5P 850. Всегда лучше выбирать ИБП с запасом, т.к. время автономной работы в каталогах указано приблизительно и может варьироваться в зависимости от реальной нагрузки, возраста батареи и уровня её заряда, температуры окружающей среды.
Заметим тут же, что ИБП, как и любой компонент системы электропитания (к примеру, трансформатор), должен быть рассчитан на полную мощность нагрузки. Поэтому в нормальном режиме линейно-интерактивный ИБП работает через автотрансформатор и приведенная выше методика справедлива. Но при работе от батареи преобразуется только активная составляющая, поэтому необходимо учитывать номинальную активную мощность ИБП. Для ИБП Eaton 5-й серии это значение обычно подсчитывается как S·0,6 (0,7). Для класса онлайн-ИБП в любом режиме (кроме байпаса) необходимо учитывать и активную мощность, и полную, и разрешенный диапазон коэффициента мощности нагрузки.
Не перегружайте ИБП
Выбирайте ИБП, мощность которого больше или равна суммарной мощности нагрузки.
При этом обязательно учтите разницу между ваттами и вольт-амперами.
Мощность ИБП заявляется в ВА, а потребляемая мощность оборудования чаще всего в Вт.
Для компьютерного типа нагрузки существует соотношение:
Мощность (ВА) = Мощность (Вт) / 0.7 .
В последнее время ряд фирм начал выпускать так называемые PFC (Power Factor Corrected) блоки питания компьютеров
Для таких блоков питания 1 ВА = 1 Вт.
Мониторинг и управление шатдауном нагрузок
После того, как расчёты сделаны, ИБП куплен и нагрузка подключена, в процессе эксплуатации желательно контролировать реальный уровень нагрузки. Это можно делать, используя служебный дисплей ИБП или с помощью ПО удалённого мониторинга. На основании этих наблюдений, сделанных при разных режимах работы нагрузок, можно окончательно определить, правильно ли подобрана мощность ИБП для защищаемых устройств.
Скриншот ПО управления ИБП. Источник: Eaton
Для удалённого мониторинга нагрузок Eaton предлагает компаниям фирменное ПО управления системой бесперебойного электроснабжения Intelligent Power Manager (IPM).
Базовая версия на десять ИБП доступна бесплатно, для контроля большего числа источников потребуется платная лицензия. IPM обеспечивает удалённый контроль корпоративной инфраструктуры гарантированного энергоснабжения с любого компьютера с использованием веб-интерфейса. Кроме физических серверов, IPM поддерживает управление питанием виртуальных машин — можно автоматически завершать работу гипервизоров VMware, HyperV, RedHat KVM и Xen.
Для того, чтобы источник бесперебойного питания (ИБП) служил вам максимально долго и ваше вложение средств в ИБП оказалось наиболее эффективно, постарайтесь следовать приведенным ниже советам:
Читайте также: