W dobie cyfrowej transformacji przedsiębiorstwa stają się coraz bardziej zależne od rozwiązań zapewniających ciągłość działania, chroniących przed utratą danych i wielogodzinnymi przerwami w pracy. W spełnieniu tych oczekiwań z pomocą przychodzą zasilacze bezprzerwowe (UPS). Koszty przestoju działalności centrów danych mogą się mocno różnić w zależności od branży. 86% respondentów biorących udział w badaniu Statista w 2019 r. podało, że straty w wyniku godzinnego wstrzymania pracy wynoszą 300 tys. dolarów lub więcej. Natomiast już ponad jedna trzecia (34%) stwierdziła, że są wyższe niż milion dolarów.
– Patrząc z takiej perspektywy, relatywnie niewielka inwestycja w zasilacz UPS funkcjonuje jak polisa ubezpieczeniowa, chroniąca przed znacznie kosztowniejszymi przestojami i utratą danych – mówi Bartłomiej Raab, country manager w Vertiv Poland.
Przed czym chronią UPS-y?
Zasilacze UPS (Uninterruptible Power Supply) zapewniają bezpieczne zasilanie rezerwowe podłączonego do sieci energetycznej sprzętu elektronicznego. Są wyposażone w akumulator gotowy do podtrzymania pracy w takich sytuacjach jak spadek mocy, przepięcia, ograniczenia oraz długotrwałe przerwy w dostawie energii. Sposób działania zasilaczy i ich parametry techniczne różnią się w zależności od tego, jaki rodzaj sprzętu ma być dzięki nim chroniony. Małe gabarytowo modele będą wymagane dla komputerów i urządzeń wykorzystywanych przez indywidualnych użytkowników, zaś dla serwerów czy innego sprzętu o znaczeniu krytycznym w centrum danych przeznaczone są bardziej zaawansowane, profesjonalne systemy zasilające.
UPS-y zapewniają od kilku minut zasilania rezerwowego (jest to czas przeznaczony na bezpieczne wyłączenie stacji roboczych i serwerów lub uruchomienie generatorów) do nawet kilku lub kilkunastu godzin w przypadku rozwiązań dla centrów danych. Aby prawidłowo wybrać UPS, który najlepiej sprawdzi się w firmie, należy obliczyć wartość mocy pobieranej przez urządzenia infrastruktury IT i inne krytyczne systemy, a także ocenić próg czasowej tolerancji firmy na przestój w działaniu poszczególnych jej obszarów.
Jak wybrać zasilacz UPS?
Aby ocenić, które rozwiązanie z zakresu zasilania gwarantowanego jest najlepsze dla firmy, należy odpowiedzieć na kilka pytań dotyczących rodzaju chronionego sprzętu, konsekwencji przestoju tych urządzeń czy też dostępności zapasowego źródła zasilania, jakim jest generator.
- Określenie mocy zasilacza UPS
Pierwszy krok to obliczenie wymaganej mocy zasilacza, wynikającej z poboru mocy chronionych przez niego urządzeń.
– Szacunki należy zacząć od weryfikacji poboru mocy przez serwery, komputery i stacje robocze oraz urządzenia sieciowe. Można również uwzględnić inny sprzęt, który ma kluczowe znaczenie dla codziennej działalności firmy, np. systemy zapewniające bezpieczeństwo – mówi Piotr Wojciechowski, szef zespołu inżynierów Vertiv Poland.
Dane dotyczące maksymalnego poboru energii zazwyczaj znajdują się na tabliczce znamionowej urządzenia lub w dokumentacji producenta. Aby poznać rzeczywisty pobór mocy, można też skorzystać z dostępnych na rynku watomierzy, trzeba jednak pamiętać, że ich wskazania mogą różnić się w zależności od aktualnego obciążenia testowanego sprzętu.
Do sumy mocy pobieranej przez wszystkie urządzenia, które mają podlegać ochronie, należy dobrać odpowiedni zasilacz UPS. Należy jednak pamiętać o tym, że na tabliczkach znamionowych podawana jest wartość wyrażanej w watach (W) mocy czynnej, zaś w przypadku UPS-ów podawana jest moc pozorna, wyrażana w woltamperach (VA). Przeliczenia można dokonać mnożąc wartość mocy pozornej przez tzw. współczynnik mocy (cos φ) wynoszący w przypadku urządzeń jednofazowych ok. 0,7. Oznacza to, że wartość mocy w watach będzie o ok. 1/3 mniejsza, niż w woltamperach.
- Określenie czasu podtrzymania pracy urządzeń i aplikacji przez zasilacz UPS
Jeśli firma posiada generator rezerwowy o długim czasie działania, to wymagany czas podtrzymania pracy urządzeń przez zasilacz UPS może wynosić kilka minut, co umożliwi bezpieczne przełączenie na zasilanie z generatora. Innym celem może być uzyskanie czasu potrzebnego do bezpiecznego wyłączenia serwerów i stacji roboczych, aby zapobiec stracie lub uszkodzeniu danych (do ok. 10 minut).
W przypadku niektórych zastosowań, takich jak zapewnienie dostępu do sieci i Internetu, czas podtrzymania pracy powinien wynieść od jednej do dwóch godzin, co pozwoli firmie przetrwać większość awarii. Warto jednak mieć na uwadze ogólną zasadę: im więcej urządzeń będzie podłączonych do jednego zasilacza UPS, tym krótszy będzie całkowity czas podtrzymania ich pracy. Alternatywą może być zastosowanie oddzielnych zasilaczy UPS dla poszczególnych systemów.
- Określenie liczby wymaganych gniazd
Kolejny etap to zweryfikowanie, czy UPS jest wyposażony w odpowiednią liczbę gniazd. Aby ją zwiększyć, można wykorzystać listwy dystrybucji zasilania (PDU). Decydując się na taki krok trzeba jednak zachować ostrożność i pamiętać o tym, aby nie przeciążyć zasilacza. Należy mieć również na uwadze, że niektóre mniejsze modele UPS-ów wyposażone są wyłącznie w gniazda z ochroną przed przepięciami (służące głównie do zabezpieczania drukarek laserowych, gdyż moc pobierana w trakcie ich rozruchu zdecydowanie przekracza możliwości wielu małych UPS-ów), które nie zapewniają akumulatorowego podtrzymania zasilania.
- Sprawdzenie wymagań instalacji zasilacza
UPS-y dostarczane są w obudowach różnego typu. Modele wolnostojące (typu wieża) to autonomiczne jednostki, które można ustawić na podłodze, biurku lub na półce. Najczęściej wykorzystywane są do zabezpieczania komputerów stacjonarnych, małych serwerów i sprzętu sieciowego (routerów, przełączników) w biurach.
Duże zasilacze UPS są zaprojektowane w taki sposób, aby można było zainstalować je w standardowej 19-calowej szafie IT. Charakteryzują się różnymi wymiarami, a ich wysokość jest mierzona jako liczba zajmowanych w szafie wnęk, określanych mianem „U” (Unit), o wysokości 1,75 cala (44,5 mm). Zasilacze, w których zastosowano akumulatory litowo-jonowe, są mniejsze i lżejsze niż modele z bateriami kwasowo-ołowiowymi.
Zaawansowane funkcje zasilacza UPS
UPS-y wyposażone są w różnego rodzaju dodatkowe funkcje, które mogą znacznie różnić się w poszczególnych modelach. Oto najpopularniejsze z nich.
Zdalne monitorowanie i zarządzanie
UPS-y z wbudowanymi portami sieciowymi lub obsługą kart do zarządzania siecią (Network Management Card, NMC) mogą być monitorowane i zarządzane zdalnie. Jest to funkcja szczególnie istotna w przypadku zasilaczy UPS instalowanych w oddziałach firm albo w lokalizacjach, które obsługuje niewielka liczba pracowników lub nie są oni dostępni. Dzięki tej funkcji można monitorować status wszystkich UPS-ów i otrzymywać powiadomienia o problemach, jak np. konieczność wymiany akumulatorów. Do kart sieciowych NMC mogą również być podłączone czujniki środowiskowe, co umożliwia zdalne monitorowanie takich parametrów jak temperatura i wilgotność.
Zdalne zarządzanie gniazdami zasilacza UPS
Niektóre modele zasilaczy wyposażone są w gniazda lub grupy gniazd, których pracą można zarządzać zdalnie, a także monitorować zużycie energii, przełączać tryb zasilania oraz wyłączać poszczególne gniazda lub ich grupy. Ta funkcja umożliwia na przykład zdalny restart zawieszonego serwera lub przełącznika sieciowego.
Panel sterowania z wyświetlaczem LCD
Wyświetlacz LCD zasilacza UPS podaje praktyczne informacje, takie jak stan naładowania akumulatora i parametry zasilania, a także ułatwia lokalne zarządzanie i sterowanie jednostką UPS.
Akumulatory wymieniane przez użytkownika
Żadna bateria nie działa wiecznie i akumulatory UPS-ów nie należą do wyjątków. Jednak w zasilaczach tego rodzaju ich wymiana musi być szybka i łatwa. Dlatego należy inwestować w modele wyposażone w zdejmowany panel, ułatwiający samodzielnie przeprowadzenie tego typu operacji.
Akumulatory litowo-jonowe
Akumulatory litowo-jonowe nie bez powodu są coraz powszechniej stosowane w zasilaczach UPS. Charakteryzują się dwukrotnie dłuższą żywotnością (w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi), a jednocześnie zajmują mniej miejsca. Zapewniają również szybsze ładowanie i większą liczbę cykli ładowania/rozładowania. W wielu przypadkach niższy całkowity koszt posiadania (TCO) zasilacza UPS z akumulatorami litowo-jonowymi może zrekompensować dodatkowe nakłady finansowe związane z zakupem tego rozwiązania.
Dłuższy czas podtrzymania akumulatorowego
Do niektórych modeli UPS-ów można podłączyć zewnętrzne zestawy baterii, które zapewniają dłuższy czas pracy odbiorników.
Oszczędności energii w trybie ECO
Tryb ECO na bieżąco analizuje jakość zasilania sieciowego. Jeżeli spełnia ona rygorystyczne wymogi, pozwala oszczędzać energię, pomijając system regulacji napięcia lub konwersji zasilania.