Если мощность ИБП выбрана неверно…

20 января 2015 г. | МакФарлейн Роберт | Категория: Обсуждаем статью

Неоднозначная терминология и постоянно меняющаяся вычислительная нагрузка могут изрядно затруднить выбор мощности источника бесперебойного питания. Если вы сделали неверные расчеты, не волнуйтесь, что ваш ЦОД попадет в ситуацию, показанную в фильме Майкла Бэя. Ниже – информация о том, как выйти из положения, если ваш ИБП оказался слишком маломощным или, наоборот, избыточным для поставленных задач.

Путаница между киловаттами (кВт) и вольт-амперами (кВ) многие годы смущает людей и вызывает существенные ошибки в расчетах при выборе источника бесперебойного питания.

С какими проблемами можно столкнуться, если вы неправильно выберете мощность своего ИБП?

Для начала, не следует опасаться, что в вашем ЦОДе что-то взлетит на воздух от неверных расчетов.

Если вы поставите системы ИБП недостаточной мощности, то проблема очевидна: когда дата-центр испытывает перегрузки, ИБП выключается и переходит в режим байпаса. Это приводит к тому, что IT-системы работают на неотфильтрованной энергии от поставщика, и так они работают бóльшую часть времени. Современное вычислительное оборудование не столь чувствительно, как предыдущие поколения, и это, кстати, одна из причин, по которой все более популярными становятся экономичные варианты ИБП.

Однако, ИБП в режиме байпаса не обеспечивает защиту от перебоев электричества или падения напряжения в сети и прочих тому подобных аномалий. Проект энергоснабжения ЦОДа должен предусматривать наличие устройства защиты от перенапряжения в режиме байпаса для предотвращения серьезных скачков в то время, когда производятся регламентные работы или осуществляется замена ИБП.

Установка ИБП бóльшей мощности, нежели требуется, выливается в зря потраченные деньги: заказчик платит дополнительно за мощность при покупке, а затем оплачивает счета за энергию, напрасно потребляемую ИБП, а также за энергию, потраченную на охлаждение горячего неэффективного ИБП. Когда ИБП работает с загрузкой менее 40%, его эффективность резко падает.

Мощность ИБП должна быть всегда чуть выше, чем требуется для обслуживания нормального роста. Превышение на 20% или 30% является нормальным и приемлемым: в дальнейшем при расширении будет где развернуться, а также это покроет время пиковой нагрузки и краткосрочные параллельные включения новых IT-систем во время обновления оборудования. Но если ИБП выбран с превышением требуемой мощности в два или три раза в расчете на будущий рост, то деньги выброшены на ветер.

Если масштабы роста предсказать сложно, то стоит подумать о модульной архитектуре ИБП. Это позволит добавлять элементы, наращивая мощность постепенно понемногу, и при этом сохраняя высокий уровень эффективности по мере увеличения мощности.

Настоящая проблема при неправильном расчете мощности ИБП – это системы резервирования. Система мощностью 100 кВт с резервированием N+1 (включает три модуля по 50 кВт каждый), имеет избыточную мощность 33%. Дополнительная мощность при этом расходуется только на цели резервирования. Если сверх этого добавить запас мощности еще 30% (то есть, если нагрузка составляет 70 кВт), это значит, что система эксплуатируется на 70% от проектной мощности в 100 кВт, но лишь на 47% от реальной мощности в 150 кВт.

Системы резервирования находят широкое применение в модульных ИБП. При относительно небольшой мощности модулей, система мощностью 100 кВт N+1, построенная из десяти модулей по 10 кВт, на самом деле имеет мощность 110 кВт, - тем самым эффективность поднимается до 64% при нагрузке 70 кВт.

Еще сильнее осложняется проблема неправильного выбора ИБП при резервировании по схеме N+2, когда источники бесперебойного питания делят нагрузку в пропорции 50/50. Теперь нагрузка в 70 кВт распределяется по 35 кВт на каждый 100-киловаттный ИБП, то есть они работают лишь на 35% от заявленной мощности. Эта ситуация типична для систем полного резервирования и служит главной причиной перехода на модульные ИБП – во избежание еще большего превышения. Дополнительная мощность в 50% для ИБП по схеме 2N означает эксплуатацию лишь на 25% от действительной мощности на каждом устройстве, и это поистине глубокий провал на кривой эффективности.

Об авторе:

Роберт МакФарлейн – руководитель, отвечающий за проектирование дата-центра в Shen Milsom and Wilke LLC, с более чем 35-летним опытом. Он является специалистом в энергоснабжении и охлаждении, участником разработки передовых технологий прокладки кабеля и членом-корреспондентом ASHRAE TC9.9. Также г-н МакФарлейн преподает в институте колледжа Marist (Marist College's Institute) учащимся по специализации «Дата-центры». С ним можно связаться по адресам rmcfarlane@smwllc.com и bobmillie@optonline.net

Теги: ИБП, Мощность