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UPS拓扑如何影响能效?

2009-11-4 来源:本站 阅读数:次  文字选择:

UPS效率越高运营数据中心所花的电费就越少。由于损失的电能大多数是以热能消散掉的,UPS效率越高,带走这些热量所需的空调花费和其它冷却费用也越少。当数据中心基础设施的总体效率(DCiE)较高时,冷却费用可能只等于驱动IT设备所需能量费用的50%。当能效差时,冷却数据中心所需的成本几乎和运行设备所需的一样多,多项行业研究表明,高达驱动IT设备的成本的80%100%

因此数据中心管理人员密切注意其电源保护系统的效率就不足为奇了。

所幸的是在过去的三十多年间技术的发展已经戏剧性地提高了UPS的效率。在20世纪80年代,大多数UPS的效率最高为75%80%。支付1美元的电费只能得到价值7580美分的可用电能。能量以热量的形式消耗掉,这又意味着更高的冷却成本。

20世纪90年代UPS的效率已经提高到了85%90%21世纪我们看到效率提高到了94%。由于能源成本节节攀升的压力越来越大,目前,作为优化的IT设备电源的UPS的效率提高到了97%或更高。最新一代UPS用多项节能技术改变了这个游戏,在不影响可靠性的情况下将效率提高到了99%

效率受UPS设计或运行模式的影响很大。单转换(后备式和在线交互式UPS双转换UPS能效更高,因为少了电力从交流到直流再到交流的转换。新的多模式高效双转换UPS能实现很高的效率,是因为它们只在必要时才使用效率较低的双转换模式,其它时间都以节能的系统运行。

效率也受UPS规格影响。较大的UPS模块一般比较小的模块能效高因为支持控制电子器件和辅助器件所需的电能在UPS系统总负载量中所占的比例更小。例如:一台给定设计的500kWUPS模块一般比同一设计的5kWUPS模块的效率高。

不要只看销售商给出的效率参数。评价一台UPS只知道它在满负荷下给出的峰值效率也就是通常给出的效率数值是不够的。您不太可能在满负荷下运行UPS。由于许多IT设备使用双电源实现冗余,一般数据中心使UPS50%以下的负荷下工作,有时甚至低到20%40%。您可能预计到了UPS在部分负荷下运行时效率会低一些,但低到什么程度呢?

上一代UPS1990年以前购买的在低负荷下效率显著降低。甚至大多数当今的UPS在常见的低负荷下效率也会明显下降。新的具有高级电源管理功能的多模式拓扑正在改变这个趋势。在20%负荷以上,都可期望得到95%以上的高效率。

UPS效率提高一点点,很快就可节约上千美元。在一个1兆瓦的数据中心中,一台用了10年的UPS可能会浪费约150kW的功率,产生500,000 BTU以上的需排出的热量。将那台过时的设备换成新的高效UPS,可以省下120kW或更多的功率去支持新的IT设备。

节约是巨大的。设想一下一个典型的数据中心拥有1000台服务器和一台以86%的效率运行的老式UPS。将那台UPS换成新的以96%的效率运行的多模式系统,将使此数据中心每年在能源成本上节约70,000美元以上(以每度电10美分计算)。更高的UPS效率在相同的电池容量下还可提供更长的电池运行时间,并在UPS环境中产生更低温的运行环境,这又可延长器件的使用寿命,提高数据中心的总体可靠性和性能。

结束语

过去最普遍的想法是对于关键任务数据中心应用UPS必须只在双转换模式运行。完全运行在双转换模式的系统可将IT设备与输入电源的各种异常隔离开,不会对内部电池造成过度的压力,而且可提供从电池模式到发电机运行之间的无缝来回转换不会给所连接的IT设备的电力造成即使是轻微的中断。

但是数据中心管理人员现在有了其它可行且性价比很高的新选择即多模式、高效、双转换UPS这种UPS有效结合了单转换和双转换拓扑异常高的效率和双转换运行的高保护等级。

采用最佳的行为习惯和正确的设备选择数据中心管理人员可以将能耗降低近50%。这意味着:可将几乎3/4的电费用在实际的IT处理上,而当今一般数据中心用到此项上的功率还不到50%

通过更有效地分配电力您不仅可以降低电费和总体运营成本还可用现有的后备电源和冷却系统实现更多的节省――推迟这些系统为支持数据中心扩容而需升级的时间点。

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