cialisfrance24.com
viagra-50-online-store.com

Ứng dụng chế độ Eco cho UPS trong hệ thống ICT

PDF. In Email

Thứ năm, 10 Tháng 3 2016 15:09   |  Số truy cập: 1551

Thiếu hụt năng lượng và những ảnh hưởng đến môi trường đang đặt ra thách thức không nhỏ cho hệ thống ICT. Liệu chế độ eco cho UPS có phải là một giải pháp hiệu quả và an toàn?

Khi TTDL và các thiết bị vi xử lý trong hệ thống ICT (hệ thống công nghệ thông tin và truyền thông) phát triển ngày càng nhanh, nhu cầu theo đuổi một  giải pháp hiệu suất năng lượng tốt hơn - hay còn gọi là chế độ eco (economy-mode) – đã đặt ra những tranh luận giữa việc nên ưu tiên đảm bảo an toàn thiết bị hay tập trung nâng cao hiệu suất điện cho UPS? Những vấn đề cơ bản đặt ra xoay quanh các rủi ro, tầm quan trọng giữa  việc đảm bảo cung cấp điện liên tục và tiết kiệm chi phí năng lượng.

Bài viết này sẽ phân tích những ưu điểm của chế độ eco cùng những rủi ro có thể gặp phải khi ứng dụng.

Quá khứ

Trong quá khứ, UPSL là công ty đầu tiên giới thiệu tính năng ‘eco-mode’ vào đầu những năm 90, kèm theo một số cải tiến UPS Transformerless trong hệ thống điện ba pha. Tại thời điểm đó, thị trường ưa chuộng những dòng UPS cơ bản với các đặc tính: nhỏ gọn, chi phí năng lượng thấp, đảm bảo khả năng duy trì thiết bị ICT. Sau khi công ty UPSL ra mắt chế độ eco, nhiều nhà sản xuất cũng lần lượt đưa ra thị trường những dòng UPS có tính năng tương tự với nhiều tên gọi khác nhau.

Chế độ eco là gì?

Chế độ eco là chế độ vận hành giúp tiết kiệm và giảm tổn hao năng lượng khi sử dụng UPS online. Nhiệm vụ chính của UPS là cung cấp điện liên tục cho thiết bị, do đó, chế độ  eco cũng phải đảm bảo các thiết bị quan trọng luôn được vận  hành dù điện áp không ổn định.

Khi điện áp vượt ngoài ngưỡng giới hạn của tiêu chuẩn  ITIC/CBEMA, thiết bị ICT có thể tự duy trì hoạt động trong  một khoảng thời gian ngắn nhờ năng lượng tích trong tụ điện và cuộn cảm. UPS sẽ phải chuyển sang chế độ pin trong khoảng thời gian này để thiết bị hoạt động không gián đoạn.  Với thiết bị dual-corded, khả năng thiết bị tự duy trì khi mất điện sẽ cao (>20 ms). Với thiết bị hoạt động đầy tải hoặc sử dụng single-corded, thời gian để thiết bị tự duy trì có thể thấp hơn nhiều. Để an toàn, thời gian chuyển mạch sang chế độ pin của UPS tối đa là 10 ms.

Những UPS thiết kế bypass sử dụng SCRs (còn gọi là static-bypass) sẽ có thời gian chuyển mạch vào khoảng 4 ms. Khoảng thời gian này đủ để các thiết bị nhạy cảm về điện có thể hoạt động liên tục khi sử dụng chế độ eco ngay cả  khi hiện tượng mất điện xảy ra.

Ở chế độ eco, nguồn điện cấp cho thiết bị trong điều kiện thường là nguồn điện lưới, không thông qua bộ chuyển đổi kép. Nhờ đó, có thể giảm tổn hao năng lượng trên mạch công suất  UPS, đồng thời giúp hệ thống làm mát hoạt động hiệu quả hơn. Điều này giúp tăng hiệu suất hoạt động cho UPS ở chế độ  eco lên đến 98-99% mà vẫn đảm bảo thiết bị luôn vận  hành liên tục. Khi hoạt động bình thường, chế độ eco giống như một UPS offline, nhưng khi có sự cố điện xảy ra, nó sẽ chuyển về chế độ online trong thời gian khoảng 4 ms. Ở khu vực có điện áp ổn định, ít xảy ra sự cố điện, phần lớn  thời gian UPS hoạt động ở chế độ eco, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí năng lượng cho hệ thống của bạn.

Ưu điểm của eco-mode

Chế độ eco chỉ kích hoạt bộ chuyển đổi kép khi có sự cố về điện, giúp tăng hiệu suất và tiết kiệm năng lượng mà vẫn  đảm bảo nhu cầu hoạt động và bảo vệ thiết bị:

1. Giảm chi phí vận hành (TCO - Total Cost of Owner) và tăng hiệu suất sử dụng năng lượng (PUE - Power Usage Effectiveness) cho trung tâm dữ liệu.

Với hiệu suất cao (đạt 95.5% khi chạy 50% tải), sự ra đời của UPS sử dụng bộ chuyển đổi kép thế hệ mới giúp rút ngắn khoảng cách giữa chế độ online và chế độ eco xuống còn 2.5%. Tuy nhiên, con số này vẫn còn rất lớn khi tình hình giá điện  mỗi năm không ngừng tăng. Ví dụ, tại Châu Âu một hệ thống ICT  1MW hoạt động một năm tiêu thụ 8.760 MWh, 2.5% năng lượng  tiết kiệm được sẽ là 219 MWh, tương đương khoảng £20.000 (£0,09/KWh).

Nếu lo lắng chế độ eco làm tăng nguy cơ rủi ro cho hệ thống, có thể chọn tiết kiệm năng lượng bằng cách ứng  dụng chế độ eco cho hệ thống sử dụng thiết bị dual-corded. Một nguồn được cấp điện bằng UPS ở chế độ online (hiệu suất 95–96%) có thể đáp ứng 50% nhu cầu tải, và một nguồn cấp bởi chế độ eco (hiệu suất 98%) sẽ đáp ứng 50% nhu cầu còn lại.

2. Giảm tiêu thụ điện năng trên hệ thống làm mát ở mức tương đương khoảng 60.000 kWh cho một MW tải của hệ thống UPS trong một năm.

3. Bảo vệ tối đa thiết bị với bộ chuyển đổi kép luôn sẵn sàng khi cần, kể cả khi vận hành bằng máy phát điện.

Các vấn đề cần được xem xét

Dù chế độ eco mang lại nhiều ưu điểm: tiết kiệm chi phí,  nâng cao hiệu suất, đảm bảo cung cấp điện liên tục cho  cho thiết bị, nhưng vẫn tồn tại một số vấn đề cần được xem xét, chủ yếu về khả năng đảm bảo an toàn cho thiết bị.

Chất lượng nguồn điện lưới

Khi hệ thống UPS phát hiện nguồn điện lưới không ổn định, chế độ eco sẽ chuyển về chế độ online. Nếu hiện tượng trên xảy ra lặp đi lặp lại, UPS sẽ bị thay đổi trạng thái liên tục, làm giảm tuổi thọ UPS. Do đó, UPS thường được thiết kế với thời gian chuyển mạch từ chế độ online trở lại chế độ eco lâu hơn (khoảng 30–60 phút) để đảm bảo an toàn trước các hiện tượng làm điện lưới mất ổn định liên tục (mưa giông, sấm chớp).

Trong hệ thống điện lưới Châu Âu, hiện tượng gián đoạn điện áp xuất hiện với tần suất trung bình (MTBF) là 250 giờ và kéo dài trong thời gian (MTTR) khoảng 3 giây, do đó chế độ eco sẽ được sử dụng đến 99.6% mỗi năm. Ở những khu vực điện áp không ổn định, không nên sử dụng chế độ eco.

Khả năng loại bỏ điện áp tăng vọt do chuyển mạch

Để bảo vệ hệ thống ICT khỏi điện áp tăng vọt khi chuyển mạch, có thể lắp đặt thêm hệ thống chống sét SPD/TVSS từ nguồn UPS đến thanh PDU. Điều này đặc biệt cần thiết khi sử dụng chế độ eco để bảo vệ thiết bị tránh hư hỏng và giảm tuổi thọ dưới tác động của các xung điện áp lớn.

Trường hợp thiết bị ICT có dòng điện sớm pha hơn điện áp

Thiết bị ICT thế hệ mới có thể xuất hiện dòng điện sớm pha hơn điện áp, dẫn đến công suất phản kháng cấp cho thiết bị có giá trị âm. Máy phát điện không thể cung cấp điện áp ổn định cho thiết bị trong trường hợp này. Vì vậy, cần chắc chắn chế độ eco phải được chuyển sang chế độ online khi cấp nguồn  bằng máy phát điện.

Trường hợp thiết bị ICT phi tuyến và sóng hài dòng điện

Khi những thiết bị ICT hiện nay hoạt động không hết công suất hoặc sử dụng hệ thống dual-corded, sẽ làm sóng hài dòng điện (THDi) thiết bị tăng cao lên đến 35%. Hiện tượng này làm tăng tổn hao và nhiệt độ của hệ thống. UPS ở chế độ online sẽ bảo vệ nguồn điện khỏi những sóng hài do thiết bị ICT sinh ra. Tuy nhiên, khi hoạt động ở chế độ eco, cần phải loại bỏ những sóng hài này bằng cách lắp đặt thêm biến áp ở ngõ vào UPS. Với hệ thống điện ba pha, cần xem xét trang bị dây trung tính lớn hơn.

Kết luận

Chế độ eco trong những dòng UPS online thế hệ mới cho phép người dùng tiết kiệm năng lượng mà vẫn bảo vệ cho thiết bị khi sự cố xảy ra, đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và liên tục, nhất là khi sử dụng trong hệ thống dual-corded. Khi ứng dụng chế độ eco, cần xem xét mọi tác động ảnh hưởng đến hệ thống ICT để đảm bảo vừa tiết kiệm chi phí, vừa đáp ứng yêu cầu vận hành.

Những mối lo về khả năng bảo vệ các thiết bị quan trọng vẫn  gây lực cản cho sự phát triển của chế độ eco. Tuy nhiên,  áp lực chi phí năng lượng ngày càng tăng cao và tình trạng tăng chất thải carbon sẽ thúc đẩy các trung tâm dữ liệu thay đổi quan điểm về sử dụng tính năng này.

Nguồn: Tamnhinmang.vn

 

DMCA.com Protection Status


Các bài viết khác

ABB
Brady
CommScope
Emerson
Fluke Network
Fredton
Vietrack