Uma evolução tecnológica significativa

Os primeiros sistemas UPS comercializados na década de 60 foram concebidos para estabilizar a tensão de saída e continuar a alimentar a carga, sem interrupção, em caso de falha da rede elétrica principal, apresentando, no entanto, uma fiabilidade limitada.

A evolução dos sistemas UPS continuou na década de 1970 com a introdução do de bypass estático, que permitia a transferência ininterrupta de carga para a rede elétrica de reserva em caso de falha ou sobrecarga do inversor, com uma arquitetura que melhorou substancialmente a fiabilidade global.

Nos últimos anos, o crescimento do em nuvem possibilitou avanços tecnológicos significativos nos sistemas de UPS. A necessidade absoluta de manter grandes quantidades de dados seguros em infraestruturas de servidores de grande dimensão, como os centros de dados,levou a uma exigência de níveis de fiabilidade muito mais elevados nos sistemas de segurança. E a última geração de sistemas UPS atendeu a esta procura.

Estas cargas críticas não podem depender de uma única configuração de alimentação UPS com bypass estático, mas podem depender de um UPS com um grande número de módulos em paralelo, dispostos de forma redundante num bastidor.

Em resposta às exigências do mercado em constante evolução, fabricantes de UPS como a Salicru têm desenvolvido a sua arquitetura nos últimos anos para melhorar a eficiência e o desempenho. A fiabilidade de um UPS paralelo redundante depende fortemente da taxa de falhas do barramento paralelo, que é o ponto de falha mais crítico. No entanto, em cadeias UPS paralelas redundantes, os de bypass estáticos e os seus circuitos de controlo eletrónico, bem como a tensão da rede elétrica, são componentes redundantes e, portanto, têm um impacto insignificante na fiabilidade global.

A tecnologia modular e as suas vantagens

Os sistemas UPS modulares consistem num grande número de módulos ligados em configuração paralela redundante e representam a evolução lógica dos sistemas UPS paralelos. Mas quais são as suas vantagens?

Entre outras vantagens, destaca-se a elevada fiabilidade do fabrico repetitivo em linha de montagem de módulos idênticos, permitindo a seleção de níveis de redundância com base na criticidade. A elevada disponibilidade também é notável; com a mesma fiabilidade de um UPS convencional, disponibilidades (A) de 99,9 ...

Para otimizar a eficiência do sistema, a melhoria do desempenho dos módulos e a gestão inteligente são as duas principais abordagens. No primeiro caso, o design de módulo único facilita a otimização dos conversores de potência para o máximo desempenho, através da seleção da topologia e dos componentes adequados. No segundo caso, considerando que um módulo atinge o desempenho máximo de cerca de 75% da carga, que o sistema é redundante e que a carga pode não ser constante, podem ser aplicados critérios de gestão do sistema para que apenas os módulos necessários operem, maximizando assim o seu desempenho. Além disso, o ciclo de operação pode ser implementado para igualar o tempo de funcionamento de todos os módulos do sistema, otimizando, assim, a sua fiabilidade.

No caso específico dos Data Centers, um sistema modular paralelo redundante oferece uma vantagem particularmente importante, uma vez que facilita a obtenção de uma classificação elevada (Tier III ou IV), garantindo melhores níveis de fiabilidade e disponibilidade, não só devido à especificação rigorosa dos UPS utilizados, mas também devido ao design completo do ambiente do Data Center, do sistema de refrigeração e da distribuição elétrica para cargas críticas. 

Além disso, a estrutura modular permite uma maior escalabilidade, facilitando a adaptação a qualquer tipo de instalação e a sua evolução futura. Também proporciona maior flexibilidade ao combinar módulos de energia com módulos de carregamento de baterias para tempos de funcionamento prolongados sem a necessidade de sobredimensionar o sistema UPS.

Outros parâmetros de interesse

Outras vantagens oferecidas por um UPS modular são as seguintes: 

• Baixo MTTR: ​​​​A estrutura modular redundante pode oferecer uma elevada disponibilidade do sistema, dependendo de diversos fatores, tais como: fiabilidade do hardware, redundância contra a falha de algum elemento e velocidade com que a falha é reparada, ou seja, atingindo um baixo "Tempo Médio para Reparação" (MTTR).
• Melhoria do Custo Total de Propriedade (TCO): Isto será conseguido através da melhoria das Despesas Operacionais (OPEX), graças ao facto de, com sistemas modulares, o desempenho energético máximo do módulo e do sistema como um todo ser obtido com uma gestão adequada.
• Redução de CAPEX (Capital Despesas): principalmente porque o fabrico de um grande número de módulos idênticos permite o desenvolvimento de economias de escala que melhoram os custos de fabrico dos UPS e garantem uma elevada competitividade de preços.

É claro que ainda há um longo caminho a percorrer na melhoria geral do desempenho de cada módulo, bem como na eficiência da gestão de todo o sistema modular, mas será sem dúvida no campo dos sistemas modulares que se irá focar o desenvolvimento dos UPSs do futuro.

O SLC ADAPT da Salicru é um exemplo de modularidade

Um exemplo de modularidade em sistemas de alimentação ininterrupta (UPS) para equipamentos e sistemas é o SLC ADAPT. Trata-se de uma linha de sistemas UPS da Salicru que oferece proteção redundante para aplicações críticas, como data centers de todas as capacidades, infraestruturas de TI, data centers modulares e virtualizados, e serviços que exigem proteção elétrica de alto nível para garantir operação fiável, contínua e de alta qualidade.

soluções modulares de tecnologia online , com tecnologia de controlo DSP e um inversor IGBT de três níveis, além de uma vasta gama de níveis de módulos de potência, o que possibilita uma elevada flexibilidade e escalabilidade.

Uma das principais características da série SLC ADAPT é a sua adaptabilidade, permitindo soluções configuráveis ​​de 10 kVA a 1500 kVA, graças à vasta gama de módulos disponíveis (10, 15, 25, 30 e 50 kVA), aos diferentes sistemas configuráveis ​​(2, 3, 4, 6, 8 ou 10 módulos) e à opção de ligação em paralelo/redundante de até 3 sistemas de 500 kVA.

Outra característica é a sua disponibilidade, uma vez que hot-swap podem ser adicionados ou substituídos durante o funcionamento, melhorando o tempo médio de reparação e os custos de manutenção.

Além disso, a gestão remota do sistema, que pode ser integrada em qualquer plataforma, simplifica o seu funcionamento. E as amplas de reserva disponíveis, juntamente com o carregamento inteligente das baterias, garantem o funcionamento contínuo das cargas críticas protegidas.

Por fim, para concluir a descrição deste inovador UPS Salicru, é de salientar a sua elevada fiabilidade. O controlo DSP, combinado com a tecnologia PWM de três níveis, melhora a eficiência da resposta e, juntamente com a redundância de carga, aumenta significativamente o tempo médio entre falhas (MTBF). Além disso, tanto o visor de controlo de bypass podem ser substituídos sem afetar o funcionamento da unidade.

Albert Carrera, Director de Marketing da Salicru.

Mais informações:

Especificações técnicas do SLC ADAPT

White Paper Salicru – UPS modulares: são realmente mais fiáveis?