Solução UPS para a indústria de centros de dados

I. Desafios do fornecimento de energia nos centros de dados

1.Requisitos de alta continuidade do processo de produção

• Os centros de dados são o núcleo do armazenamento e processamento de informações na era digital, exigindo uma fonte de alimentação estável e fiável. Mesmo um curto corte de energia pode levar à perda de dados, falhas no sistema e tempo de inatividade prolongado, resultando em perdas económicas significativas e danos à reputação.
• Muitas tarefas de processamento de dados têm ciclos longos. As flutuações de energia podem desestabilizar as operações, reduzir a qualidade dos dados e afetar o abastecimento do mercado e os benefícios económicos.

2. sensibilidade do equipamento principal à qualidade da energia

• Os centros de dados alojam sistemas de controlo de automação, instrumentos de análise de precisão e equipamento de regulação de velocidade de conversão de frequência, todos eles altamente sensíveis à qualidade da energia. Estes dispositivos requerem tensão estável, frequência e energia limpa para funcionarem corretamente.
• Os problemas de qualidade da energia, como as quebras de tensão, picos e harmónicas, podem causar avarias no sistema de controlo, imprecisões nos instrumentos e paragens de equipamentos, afectando a estabilidade operacional global e a integridade dos dados.

3. condições de trabalho difíceis

• Os centros de dados têm frequentemente condições ambientais adversas, tais como temperaturas elevadas, humidade, poeiras e gases corrosivos. Estes factores colocam desafios significativos ao desempenho e fiabilidade do equipamento UPS.
• Os ambientes agressivos aceleram o envelhecimento do equipamento, aumentam os custos de manutenção e reduzem a eficiência operacional.

4. complexidade e incerteza do fornecimento de energia

• Os centros de dados têm um grande número de dispositivos eléctricos com necessidades de energia variáveis, desde quilowatts a megawatts. Esta complexidade aumenta a carga sobre o sistema de fornecimento de energia e torna a gestão mais difícil.
• Os planos de produção podem mudar com base na procura do mercado e na disponibilidade de matérias-primas, acrescentando incerteza às cargas de energia. O sistema de fornecimento de energia deve adaptar-se a estas alterações para garantir um funcionamento estável.

II. Objectivos da solução para centros de dados UPS

1.Assegurar uma fonte de alimentação ininterrupta para equipamentos críticos

Fornecer energia fiável e de alta qualidade a equipamentos essenciais em centros de dados para manter a continuidade e a estabilidade operacionais.

2.Melhorar a gestão do fornecimento de energia e a resposta a emergências

Melhorar a gestão do fornecimento de energia e a capacidade de resposta a situações de emergência, a fim de minimizar o risco de acidentes de produção e de danos no equipamento causados por problemas de energia.

III. Conceção da arquitetura do sistema UPS

1. conceção do sistema com base na escala e nas necessidades do centro de dados

• Grandes centros de dados: Utilize um sistema UPS centralizado para alimentar sistemas de controlo críticos e sistemas utilitários importantes. Além disso, instale pequenos sistemas UPS distribuídos em cada área de equipamento para suportar dispositivos no local.
• Centros de dados médios: Utilizar um sistema UPS relativamente centralizado com vários sub-centros para alimentar o equipamento chave em diferentes áreas.
• Pequenos centros de dados ou locais remotos: Utilize dispositivos UPS integrados e compactos para satisfazer necessidades específicas de energia e garantir um funcionamento estável do equipamento.

2. conceção de redundância para alta disponibilidade

Implementar redundância paralela para aumentar a fiabilidade do sistema. Em caso de falha de uma UPS, outras unidades podem rapidamente assumir a carga para garantir uma alimentação eléctrica contínua.

IV. Seleção e configuração do sistema UPS

1. seleção precisa com base na potência do equipamento e nos requisitos eléctricos

Realize um levantamento exaustivo dos requisitos de energia para equipamentos críticos, incluindo sistemas de controlo, servidores, dispositivos de armazenamento, equipamento de rede e sistemas de ar condicionado. Considere os padrões de utilização, os factores de potência e as necessidades de expansão futuras para calcular a capacidade da UPS necessária. Recomenda-se a seleção de uma UPS com uma capacidade 1,2 a 1,5 vezes superior à carga calculada para satisfazer as necessidades de desenvolvimento futuro durante 3 a 5 anos.

2.Configuração da bateria e determinação do tempo de backup

Determinar Bateria UPS O tempo de backup é definido com base nos requisitos operacionais e nos tempos de resposta a emergências. Para equipamento chave, o tempo de backup pode ser definido para 30 a 60 minutos, de modo a proporcionar tempo suficiente para que os sistemas de geração de energia de emergência arranquem e assegurem o encerramento seguro do equipamento. Para dispositivos críticos, como equipamento de monitorização ambiental e sistemas de instrumentos de segurança, o tempo de backup pode ser alargado para 2 a 4 horas. As baterias de iões de lítio são recomendadas pela sua elevada densidade de energia, longa duração do ciclo e baixa taxa de auto-descarga, garantindo um bom desempenho em ambientes adversos.

V. Estratégias de proteção dos principais equipamentos

1. sistemas de controlo de automação

Assegurar um funcionamento estável e uma recolha de dados precisa durante o fornecimento normal de energia. Manter o funcionamento contínuo durante as falhas de energia para facilitar uma transição suave e o encerramento seguro dos processos de produção.

2.Instrumentos de análise de precisão

Fornecer energia estável para garantir o funcionamento normal e a precisão dos dados durante as flutuações ou falhas de energia.

3. equipamento de regulação da velocidade de conversão de frequência

Assegurar o funcionamento estável dos conversores de frequência durante as flutuações da tensão de alimentação ou cortes instantâneos para manter o funcionamento do equipamento e a continuidade do processo. Reduzir os danos causados por ciclos frequentes de arranque e paragem do equipamento.

VI. Adaptabilidade ambiental e garantia de fiabilidade

1. Considerações de conceção para ambientes agressivos

O equipamento UPS deve ter índices de proteção elevados para evitar a entrada de pó e água, com placas de circuito resistentes à corrosão e peças metálicas especialmente tratadas. Em ambientes explosivos, o equipamento UPS deve cumprir as normas à prova de explosão.

2. medidas para melhorar a fiabilidade do sistema UPS

Utilizar concepções redundantes, tais como entradas de alimentação duplas e redundância paralela. Reforçar a conceção da dissipação de calor e a seleção da fiabilidade dos componentes. Estabelecer sistemas de manutenção e inspeção regulares para garantir o funcionamento estável a longo prazo do sistema UPS.

VII. Monitorização e gestão inteligentes

1.Função de monitorização do sistema UPS

• O sistema UPS deve ter um módulo de monitorização inteligente para monitorizar os principais parâmetros em tempo real e apresentá-los intuitivamente ao pessoal de manutenção. Isto permite uma perceção atempada do funcionamento do sistema e das medidas preventivas.

2. monitorização e gestão remotas

• Utilizando a tecnologia de rede, o sistema UPS deve suportar a monitorização e gestão remotas. O pessoal de manutenção pode monitorizar e operar dispositivos UPS através de aplicações móveis ou clientes de computador a partir do centro de dados ou remotamente, melhorando a disponibilidade do equipamento e a eficiência da gestão.

VIII. Instalação e execução

1. preparativos para a pré-instalação

Realizar uma inspeção e avaliação abrangentes da cablagem eléctrica do centro de dados, do sistema de ligação à terra e do ambiente de instalação para garantir a conformidade com os requisitos de instalação da UPS. Planear razoavelmente o local de instalação da UPS para garantir uma boa ventilação, limpeza e facilidade de manutenção.

2. passos de instalação e precauções para o sistema UPS

Instalar de acordo com o manual do fabricante, assegurando que o equipamento é montado de forma segura e ligado corretamente e de forma fiável. Manter uma distância segura entre o equipamento e o ambiente circundante e tomar medidas eficazes de proteção contra poeiras e humidade.

3. comissionamento e teste do sistema

Após a instalação, efectue uma colocação em funcionamento e testes abrangentes do sistema UPS, incluindo o arranque do equipamento, o ajuste dos parâmetros, o teste de carga-descarga da bateria e os testes de comutação de modo, para garantir o funcionamento normal e a conformidade com os requisitos de fornecimento de energia do centro de dados.

IX. Funcionamento e manutenção

1. dicas de manutenção diária

Desenvolver um plano de manutenção diário detalhado com pessoal dedicado responsável pela manutenção do sistema UPS. Limpar regularmente o equipamento UPS, inspecionar as baterias e manter o sistema de arrefecimento para garantir boas condições de funcionamento.

2. manutenção e revisão regulares

Com base no tempo de funcionamento do equipamento e no calendário recomendado pelo fabricante, realize periodicamente uma manutenção e inspecções abrangentes do sistema UPS. Isto inclui a inspeção dos componentes internos, a verificação do sistema de distribuição eléctrica e o teste do desempenho de carga-descarga da bateria para garantir a fiabilidade a longo prazo.

3. desenvolvimento do plano de resposta a emergências e simulacros

Os centros de dados devem desenvolver um plano detalhado de resposta a emergências do sistema UPS com procedimentos e responsabilidades claros. Organizar regularmente simulacros de emergência para o pessoal de manutenção e operacional para melhorar a sua capacidade de lidar com falhas no sistema UPS. Isto assegura uma ação rápida para manter o funcionamento do equipamento e a segurança dos dados durante as emergências.