Una significativa evoluzione tecnologica
I primi sistemi UPS commercializzati negli anni '60 erano progettati per stabilizzare la tensione di uscita e continuare ad alimentare il carico, senza interruzioni, in caso di guasto della rete elettrica principale, e presentavano un'affidabilità limitata.
La catena evolutiva dei sistemi UPS è proseguita negli anni '70 con l'introduzione dell'interruttore di bypass statico, che consentiva il trasferimento ininterrotto del carico alla rete elettrica di riserva in caso di guasto o sovraccarico dell'inverter, con un'architettura che migliorava sostanzialmente l'affidabilità complessiva.
Negli ultimi anni, l'ascesa del cloud ha permesso significativi progressi tecnologici nei sistemi UPS. L'assoluta necessità di proteggere grandi quantità di dati in infrastrutture server di grandi dimensioni, come i data center,ha generato una crescente richiesta di sistemi di sicurezza affidabili. E l'ultima generazione di sistemi UPS ha risposto a questa esigenza.
Questi carichi critici non possono fare affidamento su una singola configurazione di alimentazione UPS con bypass statico, ma possono fare affidamento su un UPS con un elevato numero di moduli in parallelo, disposti in modo ridondante in un rack.
In risposta alle mutevoli esigenze del mercato, i produttori di UPS come Salicru hanno sviluppato negli ultimi anni la propria architettura per migliorarne l'efficienza e le prestazioni. L'affidabilità di un UPS parallelo ridondante dipende in larga misura dal tasso di guasto del bus parallelo, che rappresenta il punto critico di guasto. Tuttavia, nelle catene di UPS parallele ridondanti, gli di bypass statici e la relativa elettronica di controllo, così come la tensione di rete, sono tutti componenti ridondanti e pertanto hanno un impatto trascurabile sull'affidabilità complessiva.
Tecnologia modulare e i suoi vantaggi
I sistemi UPS modulari sono costituiti da un gran numero di moduli collegati in una configurazione parallela ridondante e rappresentano la naturale evoluzione dei sistemi UPS paralleli. Ma quali sono i loro vantaggi?
Tra gli altri vantaggi, spicca l'elevata affidabilità della produzione ripetitiva in serie di moduli identici, che consente di selezionare livelli di ridondanza in base alla criticità. Degna di nota è anche l'elevata disponibilità; con la stessa affidabilità di un UPS convenzionale, è possibile raggiungere livelli di disponibilità (A) pari a 5 o 6 nove semplicemente selezionando il livello di ridondanza appropriato.
Per ottimizzare l'efficienza del sistema, i due approcci principali consistono nel migliorare le prestazioni dei moduli e nell'adottare una gestione intelligente. Nel primo caso, la progettazione a modulo singolo facilita l'ottimizzazione dei convertitori di potenza per massimizzare le prestazioni, selezionando la topologia e i componenti più appropriati. Nel secondo caso, considerando che un modulo raggiunge le massime prestazioni intorno al 75% del carico, che il sistema è ridondante e che il carico potrebbe non essere costante, è possibile applicare criteri di gestione del sistema in modo che solo i moduli necessari siano operativi per massimizzarne le prestazioni. Inoltre, è possibile implementare cicli di funzionamento per uniformare il tempo di funzionamento di tutti i moduli del sistema, ottimizzandone così l'affidabilità.
Nel caso specifico dei Data Center, un sistema modulare parallelo ridondante offre un vantaggio particolarmente importante, in quanto facilita il conseguimento di una classificazione elevata (Tier III o IV), garantendo migliori livelli di affidabilità e disponibilità, non solo grazie alle rigorose specifiche degli UPS utilizzati, ma anche grazie alla progettazione completa dell'ambiente CC, del sistema di raffreddamento e della distribuzione elettrica ai carichi critici.
Inoltre, la struttura modulare consente una maggiore scalabilità, facilitando l'adattamento a qualsiasi tipo di installazione e alla sua futura evoluzione. Offre inoltre maggiore flessibilità grazie alla possibilità di combinare moduli di alimentazione con moduli di ricarica per batterie, garantendo tempi di funzionamento prolungati senza dover sovradimensionare il sistema UPS.
Altri parametri di interesse
Altri vantaggi offerti da un UPS modulare sono i seguenti:
- Basso MTTR: la struttura modulare ridondante può offrire un'elevata disponibilità del sistema a seconda di diversi fattori, quali: affidabilità dell'hardware, ridondanza contro il guasto di un elemento e velocità di riparazione del guasto, ovvero il raggiungimento di un basso "Tempo medio di riparazione" (MTTR).
- TCO (Costo Totale di Proprietà) migliorato: questo obiettivo sarà raggiunto migliorando le OPEX (Spese di Gestione) grazie al fatto che, con i sistemi modulari, si ottengono le massime prestazioni energetiche del modulo e dell'intero sistema con una gestione adeguata.
- Riduzione delle spese in conto capitale (CAPEX): principalmente perché la produzione di un gran numero di moduli identici consente di sviluppare economie di scala che migliorano i costi di produzione degli UPS e garantiscono un'elevata competitività di prezzo.
Certo, c'è ancora molta strada da fare per migliorare complessivamente le prestazioni di ciascun modulo, così come l'efficienza di gestione dell'intero sistema modulare, ma sarà senza dubbio nel campo dei sistemi modulari che si concentrerà lo sviluppo degli UPS del futuro.
SLC ADAPT di Salicru, un esempio di modularità
Un esempio di modularità nei sistemi di alimentazione ininterrotta per apparecchiature e sistemi è la gamma SLC ADAPT. Si tratta di una serie di sistemi UPS di Salicru che offre protezione ridondante per applicazioni critiche come data center di tutte le capacità, infrastrutture IT, data center modulari e virtualizzati e servizi che richiedono un elevato livello di protezione elettrica per garantire un funzionamento affidabile, continuo e di alta qualità.
soluzioni online , con tecnologia di controllo DSP e inverter IGBT a tre livelli, e con un'ampia gamma di livelli di moduli di potenza, che garantisce un'elevatissima flessibilità e scalabilità.
Una delle caratteristiche principali della serie SLC ADAPT è la sua adattabilità, che consente soluzioni configurabili da 10 kVA a 1500 kVA, grazie all'ampia gamma di moduli disponibili (10, 15, 25, 30 e 50 kVA), ai diversi sistemi configurabili (2, 3, 4, 6, 8 o 10 moduli) e all'opzione di parallelo/ridondanza fino a 3 sistemi da 500 kVA.
Un'altra caratteristica è la loro disponibilità, poiché hot-swap possono essere aggiunti o sostituiti durante il funzionamento, migliorando il tempo medio di riparazione e riducendo i costi di manutenzione.
Inoltre, la gestione remota del sistema, integrabile in qualsiasi piattaforma, ne semplifica il funzionamento. Infine, le numerose di backup disponibili, unitamente alla ricarica intelligente delle batterie, garantiscono il funzionamento continuo dei carichi critici protetti.
Infine, per concludere la descrizione di questo innovativo UPS Salicru, è opportuno sottolineare la sua elevata affidabilità. Il controllo DSP, combinato con la tecnologia PWM a tre livelli, migliora l'efficienza di risposta e, insieme alla ridondanza del carico, aumenta significativamente il tempo medio tra i guasti (MTBF). Inoltre, sia il display di controllo bypass possono essere sostituiti senza compromettere il funzionamento dell'unità.
Albert Carrera, Direttore Marketing di Salicru.
Ulteriori informazioni:
White Paper Salicru – UPS modulari: sono davvero più affidabili?
